Большинство растительноядных насекомых и патогенов растений (бактерий, вирусов и других паразитических организмов) поражают только один или несколько близкородственных растительных видов. Это происходит из-за генетической несовместимости вредителей и видов, которые они обходят. Основу генетической борьбы
составляет развитие у видов-хозяев генетических черт, обусловливающих такую несовместимость, т. е. их устойчивость к поражению. Этот метод широко применялся в отношении грибковых, вирусных и бактериальных болезней растений. Например, в 1845-1847 гг. урожай картофеля в Ирландии был уничтожен эпидемией фитофторорза (грибковой инфекции). Почти миллион человек умерли от голода и столько же эмигрировало, чтобы избежать подобной участи. Теперь такие несчастья исключены, в основном благодаря выращиванию устойчивых сортов. Не будет преувеличением сказать, что урожаям кукурузы, пшеницы и других зерновых культур мир во многом обязан трудной работе генетиков растений по селекции и выведению устойчивых разновидностей культур.
Аналогичная возможность существует и в случае устойчивости к насекомым-вредителям. Обусловливающие ее черты можно разделить на две группы: химические и физические барьеры.
Химические барьеры
Химический барьерподразумевает, что растение вырабатывает некоторое химическое вещество, ядовитое для потенциального вредителя или, по меньшей мере, отгоняющее его. В качестве примера можно привести отношения между пшеницей и гессенской мушкой. Эти насекомые откладывают яйца на листья пшеницы, а их личинки движутся, питаясь, к стеблю и внутрь него. Это ослабляет стебель настолько, что он засыхает или ломается от ветра. Гессенская мушка была завезена в США с соломенными тюфяками гессенских солдат во время Войны за независимость. Со временем она распространилась во всему Среднему Западу, причиняя серьезный ущерб, пока ученые Канзасского университета не вывели сорт пшеницы, убивающий питающихся листьями личинок.
Как же им это удалось? В процессе естественного отбора у некоторых растений сформировалась способность вырабатывать свои собственные пестицидные вещества. Селекционеры путем искусственного отбора усиливают это свойство. Однако некоторые из таких веществ токсичны и для человека, а некоторые известны как канцерогены. Замечательный пример-никотин табака. При выведении устойчивых к вредителям растений нужно следить, чтобы они оставались пригодными для употребления человеком или сельскохозяйственными животными.
Усиление устойчивости таким способом может и не обеспечить стопроцентной защиты урожая, но в любом случае повысит прибыли растениеводов. Кроме того, любая степень устойчивости снижает потребность в химических пестицидах.
Физические барьеры
Физические барьерыпредставляют собой морфологические черты, препятствующие нападению вредителей. Например, цикадки – опасные, распространенные по всему миру вредители хлопка, сои, люцерны, клевера, фасоли и картофеля – могут поражать растения только с относительно гладкими листьями. Крючковатые волоски на их поверхности у некоторых растений образуют капкан для молодых цикадок, в котором они и погибают. Аналогичным образом, личинки люцернового долгоносика улавливаются железистыми волосками, выделяющими клейкое вещество. Такие особенности могут быть усилены путем искусственного отбора.
Математические модели почвенных процессов
Актуальность. Воздействие деятельности человека на биосферу приобрело за
последнее столетие масштабный характер. Таким образом, почвы подвергаются
сильнейшему антропогенному влиянию. Впослед ...
Ландшафтно-экологическая оценка Или-Балхашского региона
Территория Казахстана расположена в глубине Евразийского континента и
относится к числу аридных, засушливых областей северного полушария. Влага сюда
поступает в основном со стороны Атлантиче ...
Модель гетеротрофной сукцессии в культуре сенного настоя
Сукцессия (от лат. successio
- преемственность, наследование) - это процесс саморазвития сообщества.
Экологическую сукцессию можно определить по следующим параметрам: развитие видовой
струк ...