Effects of 60Co γ-ray irradiation on biological parameters and sterility of Spodoptera litura (Fabricius) (Lepidoptera: Noctuidae)

कृषि की दुनिया में, तंबाकू कटवॉर्म (tobacco cutworm) जितने निरंतर और विनाशकारी कीट बहुत कम हैं। दक्षिण एशिया, दक्षिण-पूर्व एशिया और ओशिनिया में पाए जाने वाले यह पतंगे एक अत्यधिक भूखे जीव हैं जो तंबाकू की फसल सहित सैकड़ों अलग-अलग पौधों को खाते हैं, जहाँ वे पैदावार को लगभग आधे तक कम कर सकते हैं। दशकों से, किसान रासायनिक छिड़काव के साथ इसका मुकाबला करते आए हैं, लेकिन यह रणनीति अब विफल हो गई है। कीटों ने इन जहरों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर ली है, और ये रसायन पर्यावरण को नुकसान पहुँचाते हैं और फसल की गुणवत्ता को भी कम करते हैं। वैज्ञानिक अब एक अलग प्रकार के हथियार की ओर मुड़ रहे हैं: एक ऐसा हथियार जो कीटों के अपने जीव विज्ञान का उपयोग उनके विरुद्ध करता है। यह दृष्टिकोण, जिसे 'स्टेराइल इंसेक्ट तकनीक' (sterile insect technique) कहा जाता है, इसमें बड़ी संख्या में कीटों को पालना, उन्हें प्रजनन करने में असमर्थ बनाना और फिर उन्हें जंगली वातावरण में छोड़ना शामिल है। जब ये बंध्य (sterile) कीट जंगली कीटों के साथ मैथुन करते हैं, तो कोई नई संतान पैदा नहीं होती है, और आबादी धीरे-धीरे समाप्त होने लगती है। चुनौती कीटों को मारने या उन्हें अपने जंगली समकक्षों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए बहुत कमजोर बनाने के बजाय, उन्हें बंध्य बनाने का सही तरीका खोजने में निहित है।

चीन में शोधकर्ताओं की एक टीम ने तंबाकू कटवॉर्म के लिए इस पहेली को सुलझाने का बीड़ा उठाया। उन्होंने गामा किरणों का उपयोग करके बंध्यता के एक विशिष्ट तरीके पर ध्यान केंद्रित किया, जो ऊर्जा का एक शक्तिशाली रूप है जो कोशिकाओं के भीतर डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है। जबकि पिछले अध्ययनों में वयस्क पतंगों को विकिरणित करने या एक्स-रे नामक विकिरण के एक अन्य प्रकार का उपयोग करने पर विचार किया गया था, इस समूह ने यह देखना चाहा कि क्या होता है यदि वे कीटों के उपचार तब करें जब वे अभी अपने प्यूपा (pupa) चरण में हों—जो लार्वा और वयस्क के बीच की शांत, विश्राम अवस्था है। उन्होंने आठ दिन के पुराने प्यूपा का चयन किया, जो वह समय है जब कीट पूरी तरह से बन चुका होता है लेकिन अभी तक बाहर निकलने के लिए तैयार नहीं होता, और उन्हें गामा विकिरण की विभिन्न तीव्रताओं के संपर्क में लाया। लक्ष्य एक ऐसा डोज़ (dose) खोजना था जो पतंगों को बच्चे पैदा करने से रोकने में प्रभावी हो, लेकिन उन्हें उड़ने, मैथुन करने और खेत में अपना काम करने के लिए पर्याप्त स्वस्थ और जीवित रहने के योग्य बनाए रखे।

शोधकर्ताओं ने ऊर्जा की 40 से 130 इकाइयों तक की चार अलग-अलग विकिरण स्तरों का परीक्षण किया, और सावधानीपूर्वक देखा कि प्यूपा पतंगों में बदलते समय क्या होता है। उन्होंने पाया कि विकिरण के कारण कीटों में शारीरिक विकृतियां नहीं आईं, न ही इसने उनके जीवन को महत्वपूर्ण रूप से छोटा किया। चाहे पतंगे नर हों या मादा, वे अन-एक्सपोज्ड (unexposed) नियंत्रण समूह की तरह ही जीवित रहे और उनमें उड़ने की क्षमता बनी रही। यह एक महत्वपूर्ण खोज थी क्योंकि एक बंध्य कीट जो उड़ नहीं सकता या साथी नहीं ढूंढ सकता, वह जंगली आबादी को नियंत्रित करने के लिए बेकार है। विकिरण ने मैथुन करने की उनकी क्षमता को भी नहीं रोका, हालांकि उच्चतम डोज़ पर, उनके मैथुन करने की संख्या में थोड़ी गिरावट आई।

हालाँकि, विकिरण ने वही किया जो प्रजनन के संबंध में उसे करना चाहिए था। जैसे-जैसे विकिरण की खुराक बढ़ती गई, मादा पतंगों द्वारा दिए गए अंडों की संख्या कम होती गई। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि जो अंडे दिए गए थे, वे फूटने (hatch) में विफल रहे। शोधकर्ताओं ने एक स्पष्ट पैटर्न देखा: विकिरण की खुराक जितनी अधिक होती, संतान उतनी ही अधिक बंध्य होती जाती। यह प्रभाव केवल पतंगों की पहली पीढ़ी तक सीमित नहीं था; विकिरणित माता-पिता की संतान भी कम उर्वरता के लक्षण दिखाती थी। जब शोधकर्ताओं ने विकिरणित पतंगों का स्वस्थ पतंगों के साथ क्रॉस कराया, तो परिणामी अंडों में अन-एक्सपोज्ड माता-पिता की तुलना में बंध्यता की दर बहुत अधिक थी। यह घटना, जिसे 'वंशानुगत बंध्यता' (inherited sterility) कहा जाता है, एक शक्तिशाली उपकरण है क्योंकि इसका अर्थ है कि विकिरण का नुकसान अगली दो पीढ़ियों तक जाता है, जिससे केवल एक पीढ़ी के बजाय दो पीढ़ियों तक आबादी को दबाया जा सकता है।

अध्ययन सुझाव देता है कि तंबाकू कटवॉर्म के नियंत्रण के लिए प्यूपा को गामा किरणों के साथ उपचारित करना कीट नियंत्रण के लिए एक व्यवहार्य रणनीति है। शोधकर्ताओं ने विकिरण स्तरों के बीच एक 'स्वीट स्पॉट' (sweet spot) की पहचान की, विशेष रूप से 70 और 100 इकाइयों के बीच, जहाँ पतंगे स्वस्थ और सक्रिय रहते हैं लेकिन उनकी प्रजनन क्षमता गंभीर रूप से बाधित हो जाती है। इन स्तरों पर, वे अभी भी प्रभावी ढंग से उड़ और मैथुन कर सकते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वे जंगली पतंगों के साथ अच्छी प्रतिस्पर्धा कर सकें, फिर भी वे बहुत कम व्यवहार्य संतान उत्पन्न करेंगे। हालांकि उच्चतम डोज़ के परीक्षण से मैथुन की आवृत्ति में थोड़ी कमी आई, लेकिन निचले स्तरों ने कीटों के प्राकृतिक व्यवहार को बनाए रखा और साथ ही उच्च स्तर की बंध्यता भी उत्पन्न की। यह 'स्टेराइल इंसेक्ट तकनीक' की सफलता के लिए आवश्यक है, क्योंकि छोड़े गए कीटों को जंगली वातावरण में साथी खोजने के लिए पर्याप्त समय तक जीवित रहने के लिए मजबूत होना चाहिए।

ये निष्कर्ष कठोर रसायनों पर निर्भर किए बिना तंबाकू कटवॉर्म के प्रबंधन के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करते हैं। यह सिद्ध करके कि गामा किरणें वयस्क की गुणवत्ता को खराब किए बिना प्यूपा को बंध्य बना सकती हैं, यह अध्ययन भविष्य के फील्ड परीक्षणों के लिए एक ठोस आधार प्रदान करता है। अगला कदम इन प्रयोगों को प्रयोगशाला से क्षेत्र (field) में ले जाना होगा, जहाँ छोटे पैमाने के परीक्षण यह पुष्टि कर सकें कि क्या ये विकिरणित पतंगे वास्तविक दुनिया की स्थितियों में जंगली आबादी को सफलतापूर्वक दबा सकते हैं। यदि सफल रहे, तो यह विधि किसानों को उनकी फसलों की रक्षा करने और कीट नियंत्रण के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने में मदद कर सकती है, जो एक लंबे समय से चली आ रही कृषि समस्या के लिए एक स्वच्छ और अधिक टिकाऊ समाधान प्रदान करती है।