Impact of Insecticidal Seed Treatments on a Zoophytophagous Predator and Its Prey, the Fall Armyworm

見えない盾と招かれざる客

ソルガム（高 sorghum）の畑を植える農家を想像してみてください。ソルガムは、家畜の飼料から甘いシロップまであらゆるものを作るために使われる、背の高い草のような作物です。これらの小さな苗を最初から空腹の虫から守るために、農家は種子に「見えない盾」である殺虫剤のコーティングを施します。それは、植物に組み込まれたボディガードを与え、茎を伝って葉へと移動し、一口食べようとする害虫を撃退する準備を整えるようなものです。これは「種子処理」と呼ばれる、現代農業における一般的な手法です。

しかし、ここにひねりがあります。自然界は害虫だけでできているわけではありません。自然界には、悪い虫を食べる「益虫」という独自のボディガードも存在します。これらの「善玉」の中には、Podisus nigrispinus と呼ばれる特定のカメムシの一種のように、少し複雑な性質を持つものがいます。彼らは「植食性（zoophytophagous）」、つまり肉食ではあるものの、時折植物の汁をサイドメニューとして楽しむ性質を持っています。彼らは通常、ソルガムを貪り食う悪名高いイモムシである「ツマジロクサヨトウ」を狩ります。科学者たちの大きな疑問は、「もし植物を毒でコーティングして悪いイモムシを殺そうとした場合、その毒が、もし植物の汁を吸おうとした時に、善玉のカメムシまで誤って傷つけてしまうのではないか？」ということです。これは、作物を守ることと、天然の防除部隊を生かし続けることの間の、繊細なバランスの問題なのです。

実験：毒入りのピクニック

この研究において、研究者たちは、異なる殺虫剤のカクテルがカメムシ（Podisus nigrispinus）とツマジロクサヨトウ（Spodoptera frugiperda）にどのような影響を与えるかを調べるため、一連の「毒入りのピクニック」を設定しました。彼らは、無処理のコントロール群、および bifenthrin + pirimiphos-methyl、fipronil + pyraclostrobin + thiophanate-methyl、imidacloprid + thiodicarb といった異なる混合物で処理された3つのグループを含む、4種類の化学的組み合わせを用いたソルガムを栽培しました。

まず、彼らは「赤ちゃんの虫」の役割を演じました。カメムシの第2齢幼虫（ティーンエイジャーの段階）を取り出し、処理されたソルガムの葉の上に小さなケージに入れて閉じ込めました。また、確実に餌を与えられるよう、これらの虫にはミルワームを与えました。結果は、虫の親たちにとって衝撃的なものでした。bifenthrin + pirimiphos-methyl または fipronil + pyraclocstrobine + thiophanate-methyl で処理された植物の上で育った幼虫の生存率は、大幅に低下しました。成虫になれたのは、それぞれわずか 44.4% と 46.6% でした。imidacloprid + thiodicarb のグループは、生存率 55.5% と少し成績が良く、安全な無処理のコントロール群と大きな差はありませんでした。研究者たちは、最も幼い段階（第2齢）の虫が最も脆弱であることに気づきました。これは、彼らが小さく、毒性のある植物の汁を扱う経験が不足しているためと考えられます。

次に、科学者たちは成体のカメムシに注目しました。彼らは、幼虫期を生き延びた雌を取り出し、同じ処理された植物に戻して、それらがどれだけ子供を作れるかを確認しました。成体の虫はすぐに死ぬことはありませんでしたが、毒はストレスホルミンのように作用し、彼らの生殖能力を乱しているようでした。bifenthrin + pirimiphos-methyl および fipronil の植物にいた雌は、産卵数が著しく減少しました。実際、コントロール群の雌は、fipronil の植物にいた雌よりも 1.9倍 多く卵を産んでいました。産卵回数も減少し、産まれた卵の孵化率も低下しました。興味深いことに、imidacloprid + thiodicarb の処理は産卵数には影響しませんでしたが、卵の生存能力（孵化率）を低下させ、つまり、実際に赤ちゃんへと成長できる個体が少なくなりました。

さらに研究者たちは、健康な植物を殺虫剤溶液に浸してから成体の虫を置いた場合に何が起こるかをテストしました。このシナリオでは、imidacloprid + thiodicarb の混合物のみが成体の死滅を早め、生存率は安全なグループの 90.4% に対し 55% まで低下しました。

最後に、彼らは「悪役」が意図通りに機能しているかを確認しました。ツマジロクサヨトウの幼虫が処理された葉を食べたとき、結果は劇的でした。fipronil の混合物を食べた幼虫の生存率はわずか 20% であり、imidacloprid + thiodicarb の混合物を食べた幼虫の生存率はわずか 10% でした。

結論：毒による取り違え

この研究は、種子処理はツマジロクサヨトウを殺すには優れているものの、農家を助けてくれる天然の天敵に対して必ずしも友好的ではないことを結論づけています。bifenthrin + pirimiphos-methyl と fipronil の混合物は特にカメムシに対して厳しく、幼虫の約半分を死滅させ、生き残った個体の産卵数を減少させ、さらに弱体化させました。imidacloprid + thiodicarb の混合物は、若い虫に対しては少し穏やかでしたが、それでも健康な子供を孵化させる能力を阻害しました。

研究者たちは、これらのカメムシは時として植物の汁を食べるため、狩りをしている時以外でも毒にさらされる可能性があると指摘しています。これは厄介な状況を生み出しています。すなわち、殺虫剤は害虫に対しては間違いなく天敵よりも毒性が強いものの、天敵の生存や繁殖に影響を与えるほどの影響を与えており、懸念事項となっているのです。その影響は、どの化学的カクテルを使用するかによって完全に異なります。これは、農場という複雑な世界において、作物を守るための「盾」が、時には健康を維持するために助けてくれる味方さえも、誤って傷つけてしまうことがあるという教訓を残しています。