Biologisk kontroll - oversikt Hovedtyper av strategier Eksempler Citrus-skjoldlus (cottony-cushion scale) Fikenkaktus (prickly pear) Flytebregnen Salvinia molesta (floating fern) Økologisk teori i biologisk kontroll Typer av biologisk kontroll Introdusjon av arter Genetisk kontroll Immunokontrasepsjon Integrert bekjempelse (IPM) Effektivitet og risikomomenter

Hva er skadedyr/ugras? (pests) Skadedyr/ugras = dyr/planter uønsket av mennesker Ofte r-selekterte arter (opportinister med rask vekst og dårlig konkurranseevne) …men kan være K-selekterte – f.eks. eplevikler (Cydia pomonella; få egg og en generasjon/år) og løvetann Har (ved menneskets hjelp) sluppet unna naturlig kontroll fra konkurrenter og predatorer Ofte gode på invasjon og spredning

Mål med skadedyrkontroll Å få uønskede dyr/planter under skadeterskelen …som defineres av tettheten som maksimerer [inntekt fra avlingen] - [utgift til skadedyrkontroll] kroner inntekt fra avling utgift til skadedyrkontroll tetthet av uønsket organisme

Kjemisk bekjempelse Død/skader på andre organismer enn målorganismen rammer spesielt topp-predatorer pga. akkumulering i næringskjeden eksempel: bekjempelse av knott i innsjø med DDD parts per million (ppm) vann 0.02 plankton 5.3 småfisk 10 rovfisk 1500 lom 1600 Mangel på effektivitet dreper naturlige predatorer kan gi utbrudd av andre skadedyrarter (sekundære utbrudd) evolusjon av resistens (”våpenkappløp”) Arbeidsmiljø – 21000 dødsofre årlig (mest i den 3. verden)

Biologisk bekjempelse Bruk av naturlige fiender Introdusering av naturlige fiender ”hjemmefra” engangsutsettelse (krever stabilitet) gjentatt utsettelse (når stabilitet ikke kan oppnås) Forsterking av eksisterende naturlige fiender Genteknologisk bekjempelse Sterilisering (bl.a. immunokontrasepsjon) Hindre utvikling/parring ved bruk av feromoner

Biologisk bekjempelse Engangsutsettelse av naturlige fiender Tre eksempler på stabil, varig kontroll: - Marihøner mot citrus-skjoldlus, California - Sommerfugl mot fikenkaktus, Australia - Snutebille mot flytebregne, tropisk Asia/Afrika/Australia Felles for disse: Kun en (eller én økt) med introduksjoner trengtes Introduserte arter utgjorde problemet Mer vanlig med gjentatte utsettelser ”Kontrollagenten” masseproduseres og selges Drivhusproduksjon – utrydding f.eks. en gang/år (rovmidd, snylteveps)

Biologisk bekjempelse Alminnelig antatte forutsetninger for at det skal fungere Effektivitet: Kontrollorganismen må være effektiv - vertsspesifikk - rask vekst - effektiv til å finne og samle seg i områder med høye tettheter av skadedyret Stabilitet: Nødvendig om en skal slippe gjentatte utsettelser – ifølge ”klassisk” tenkning.

Hva kreves for å oppnå stabilitet? Predikert fra teori Observert i suksessfulle tilfeller Skadedyrenes dødelighet tetthetsavhengig i tid Ikke alltid (eks. Fig. 18.7) Skadedyrenes dødelighet tetthetsavhengig i rom Ikke alltid (eks. Fig. 18.8) Refugier for skadedyrene (der de ikke kan angripes) Observert, men later ikke til å gi stabilitet (Fig. 18.9) To eksempler på romlig heterogenitet. Teori viser at romlig heterogenitet ikke nødvendigvis virker stabiliserende Alternativ modell (Murdoch): øymodell uten stabilitet - begrenset spredning mellom ”øyer” - ingen likevekt på hver enkelt ”øy” - fluktuasjoner, men under skadeterskelen

Genetisk kontroll av avling Endre den genetiske sammensetningen til avlingsplanten Tradisjonell avl (for kjemisk/mekanisk forsvar) Genteknolologi Eksempel: ”Bt-mat” - Bacillus thuriengiensis B.t. produserer et toksin (delta endotoxin) som er giftig for insekter Fra 1938: sprøyting med Bacillus thuriengiensis på kommerisell basis Fra 1996: delta endotoksin-genet spleiset inn i poteter, mais, bomull og soyabønner Et problem: sterk seleksjon for resistens (våpenkappløp)

Genetisk kontroll av avling pollinatorer predatorer skadeinsekter Bt-plante beslekta arter jordlevende leddyr andre jordlevende dyr

Genetisk kontroll av skadedyr Endre den genetiske sammensetningen til skadedyr Masseprodusere skadedyr, sterilisere dem ved bestråling og slippe dem ut Brukes f.eks. mot spyfluer i USA – problem: ville fluer parrer seg ikke med lab-fluene pga. genetiske forskjeller

Immunokontrasepsjon ”Vaksinere” uønskede art med antistoffer mot sperm/egg/foster Aktuelt for pattedyr (f.eks. rovdyr) – det mest aksepterte middelet blant befolkningen Injisering/implantat - tungvint Oral vaksine – kan puttes i åte Rekombinant virus – kan spre seg gjennom populasjonen Effekt kan reduseres av økt overlevelse blant unger og voksne

Integrert kontroll Integrated Pest Management (IPM) Bruker flere metoder: kjemisk, kulturell og biologisk bekjemping Minimalisere bruk av kjemiske midler Krever mye informasjon og nøye overvåkning Eksempel: rognebærmøll - lever primært på rognebær, angriper eple når det er lite rognebær - mest angrep når et år med lite rognebær etterfølger et/flere år med mye rognebær, og når været i mai har vært gunstig for sverming - Planteforsk sender ut varsler for eplebøndene i juni – sprøyting kun når man forventer utbrudd over en terskelverdi

Klassisk biologisk kontroll - problemer Tallrike eksempler på katastrofale følger av forsøk på biologisk kontroll Spesielt innføring av rovdyr (katter, mungo etc.) for å kontrollere pattedyr (rotter etc.) i Oceania/Australia Tre typer kritikk mot biologisk kontroll: For dårlig testing/vurdering av effekter på andre arter enn målarten For dårlige undersøkelser etter introduksjon – hvorfor ble introduksjonen en suksess/fiasko? Trengs virkelig biologisk kontroll? (Skade ofte mer estetisk enn reell)

Biologisk kontroll - konklusjoner Biologisk kontroll av skadeinsekter/-edderkoppdyr: Av 2000 forsøk: 16% fullstendig suksess Vanskelig å forutsi hvilke arter som er gode kontrollagenter Der skadeinsektene hører hjemme og er tallrike, har de mange naturlige fiender (spruce budworm: 35 parasitter + mange predatorer)  fordi den er tallrik?  eller er den tallrik fordi parasittene/predatorene interferer med hverandre (splitt-og-hersk)? Data kan tyde på det siste (Fig. 18.18) Vi skaper ”problemorganismene” ved å danne monokulturer  romlig/temporal kompleksitet kan delvis løse problemer (mindre åkre / innblanding av habitat for naturlige fiender / skifte av type avling innimellom)