2018. október 19. péntekNándor
20°Kolozsvár >> Más város
kolozsvári események >> Más város

Mi haszna van a fürkészeknek mezőgazdasági területeken?

László Zoltán, Prázsmári Hunor 2018. január 29. 19:08, utolsó frissítés: 23:35

Miért fontosak a fürkészek? Miért nevezzük őket parazitoidoknak? Milyen kapcsolatrendszerrel rendelkeznek saját mikrokozmoszukban?


A károkozók természetes ellenségeinek képe a köztudatba gyakran a katicabogarakra korlátozódik. Annak ellenére, hogy a fürkészek kis méretük és többé-kevésbé rejtett életmódjuk miatt a háttérbe szorulnak jelentős hasznot hajtanak számunkra. Miért fontosak a fürkészek? Miért nevezzük őket parazitoidoknak? Milyen kapcsolatrendszerrel rendelkeznek saját mikrokozmoszukban?

Doboznyi közösségek: A parazitoidok világa és az ökoszisztémák makettjei

Sokakat lekötnek a mindennemű élőlényekről, tárgyakról vagy rendszerekről készített makettek vagy modellek: segítik a megismerést, megértést, azonban sokszor csupán dekoratív célzattal használjuk őket. A természettudományokban a különféle modellek használata alapvető és nélkülözhetetlen. Jól működő, egyszerű modell hiányában egy-egy számunkra természetesnek és triviálisnak tűnő jelenség megmagyarázása sokszor nehezünkre esik. A rohamosan változó, ember által „uralt” környezetben az ökoszisztémák fennmaradása és megőrzése állandó napirendi ponttá vált. A körülöttünk megfigyelhető és számunkra nélkülözhetetlen forrásokat biztosító élőlények közösségei bonyolult és kifinomult szabályozási rendszereken keresztül őrzik meg folytonosságukat. Az egyik gyakran használt eszköz ezeknek a rendszereknek a leírására és vizsgálatára a táplálékhálózat.

Egy 67 fajból álló, 203 kapcsolatot tartalmazó szimulált tápláléklánc ábrája (László Zoltán).Egy 67 fajból álló, 203 kapcsolatot tartalmazó szimulált tápláléklánc ábrája (László Zoltán).


A táplálékhálózatok olyan modellek, amelyeket a könnyebb megértés érdekében gyakran ábrázolnak igen egyszerű struktúrákban. Ezeket a kevés résztvevős hálózatokat alapi szinten növények (pl. fenyő), fölöttük növényevők (pl. lepkehernyó), majd a felső szinten rovarevő madarak (pl. szajkó) alkotják. Azonban a környezetünkben található táplálkozási hálózatok, legyenek azok akár mérsékelt égöviek, az előbb felvázolt elemi hálózatnál jóval bonyolultabbak. A valós hálózatokat alkotó fajok száma általában több száz, de akár több ezer is lehet. Méreteikből fakadóan akár a mérsékelt égövi vagy trópusi, akár a sósvízi vagy édesvízi hálózatok tanulmányozása több logisztikai (pl. szakképzett munkaerő) és taxonómiai (pl. fajok meghatározásának nehézségei) nehézségbe ütközik. Ezért a nagy hálózatokkal kapcsolatos kutatások hosszú lefutásúak és igen költségesek. A táplálékhálózatokat a ragadozó-zsákmány, gazda-parazitoid és növényevő-növény kapcsolatokkal rendelkező fajok építik fel. Amennyiben kiemeljük a táplálékhálózatok gazda-parazitoid hálózatait és figyelmünket ezekre összpontosítjuk több nehézségtől mentesülünk: ezeket a kis hálózatokat alkotó közösségeket könnyebb feltérképezni, rövidebb idő alatt és kisebb erőráfordítással feltárhatók, manipulálhatók és elemezhetők.

A közönséges rózsagubacsdarázs és parazitoid közössége (László Zoltán és Ferencz Erzsébet) - a Transindex.ro portálrólA közönséges rózsagubacsdarázs és parazitoid közössége (László Zoltán és Ferencz Erzsébet) - a Transindex.ro portálról


A parazitoid kifejezés a parazita megnevezéshez közelebb áll, mint a predátorhoz. Az elnevezés e szervezeteknek azt a tulajdonságát emeli ki, hogy a zsákmányt, mint gazdaszervezetet hosszasan használják forrásként. A parazitáktól eltérően azonban nem érdekük az illető szervezet életben tartása egy adott fejlődési állapoton túl. Tehát a parazitoidok félig-meddig ragadozók és paraziták is egyben. A zsákmányát becserkésző majd elfogyasztó nagytestű ragadozó képe dokumentumfilmekből és fényképekről mélyen bevésődött a köztudatba, nem beszélve az evolúciós múltunk ragadozóktól terhes emlékeiről. Ez a jelenség az élővilágban léptékfüggetlen: az aranyos bábrabló (Calosoma sycophanta) ugyanúgy felkeresi, megtámadja, majd elfogyasztja áldozatát, pl. a gyapjaslepke hernyót (Lymantria dispar), miként az oroszlán elejti a fiatal gnút. A ragadozásnak az egyik leggyakoribb formájára – tekintettel a rovarok számfölényére az állatvilágban – az áldozat lassú elfogyasztása jellemző. Azokat a szervezeteket, amelyek a zsákmányt hosszú időn keresztül fogyasztják el parazitoidoknak nevezzük. A parazitoid életmód szerencsénkre leginkább az ízeltlábúakra (rovarok, pókok) jellemző. Embereket kizárólag a sci-fi filmekben támadhatnak (lásd részletesebben Vas Zoltán cikkében). Ennek ellenére jelentőségük az ember szempontjából mondhatni felbecsülhetetlen. Az amerikai mezőgazdaságot védő fürkészek, a növényi kártevők ellenőrzése révén, egyes becslések szerint évente 20 milliárd dollár hasznot hajtanak.

Az aranyos bábrabló zsákmányával (Bernard Dupont, https://commons.wikimedia.org/wiki).Az aranyos bábrabló zsákmányával (Bernard Dupont, https://commons.wikimedia.org/wiki).


A parazitoid rovarokra leggyakrabban fürkészdarázsként hivatkoznak. A fürkészdarazsak a méhek, hangyák és redősszárnyú darazsak (kecskedarázs, lódarázs stb.) rokonai, de ők fullánk helyett tojócsővel rendelkeznek. A tojócső segítségével juttatják kicsinyeiket az áldozatok testébe. Igen változatos társaság, több mint 75 000 fajukat tartják számon. Olyan csoportok tartoznak a fürkészdarazsakhoz, mint a valódi-, gyilkos-, fém-, törpe-, dárdahordozó, illetve csótányölő fürkészek. A fürkészlegyek szintén fajgazdag csoportja valamivel kisebb fajdiverzitással jellemezhető. De vannak parazitoid életvitelű recésszárnyúak, bogarak, illetve rákok és fonál- valamint húrférgek is.

Egy valódi fürkészdarázs (<i>Echthrus reluctator</i>) nősténye (Charlesjsharp, https://commons.wikimedia.org/wiki).Egy valódi fürkészdarázs (Echthrus reluctator) nősténye (Charlesjsharp, https://commons.wikimedia.org/wiki).


Vajon miért és mennyire fontosak számunkra e parazitoid életmódú és egyáltalán nem közismert szervezetek és közösségeik?

Egy a környezetünkben közönséges, ám kevésbé közismert gazda-parazitoid közösség alapján a lándzsás útifű (Plantago lanceolata) áll. A lándzsás útifű levelein táplálkoznak és bábozódnak be többek között a közönséges tarkalepke (Melitaea athalia) hernyói. Ez utóbbiaknak a parazitoid faja például egy gyilkosfürkész (Cotesia melitaearum). De ezen túl egy sugaras fémfürkész (Pteromalus apum) és egy valódi fürkész (Ichneumon gracilicornis) is a lepke hernyóinak parazitoidja. A parazitoid fajok szabályozzák a lepke állományméretét, de hatással van fejlődésükre a gazdanövényt támadó gombafaj a Podosphaera plantaginis, amely jelenlétében a hernyók a gyengébb minőségű tápanyagnak köszönhetően lassabban fejlődnek, így a parazitoidok ivararánya eltolódhat. A fürkészeket továbbá a Gelis agilis valódi fürkész támadhatja. Ez utóbbi egy hiperparazitoid faj. A hiperparazitoidok a parazitoidok parazitoidjai. Kis léptékben egy kicsiny, de teljes értékű táplálékhálózat bontakozik ki, amelynek vizsgálata segít megérteni a hálózati szintek kölcsönhatásait, és olyan környezeti jelenségek hatásait, mint pl. az élőhelyfoltok eltűnése, vagy növényi károkozók megjelenése és elterjedése.

Táplálkozó gyilkosfürkész (<i>Cotesia sp.</i>) (James K. Lindsey, https://commons.wikimedia.org/wiki).Táplálkozó gyilkosfürkész (Cotesia sp.) (James K. Lindsey, https://commons.wikimedia.org/wiki).


Egy hasonló közösség gabonaféléken, főként búzán szívogató levéltetvekre épül, mint pl. a zöld gabona-levéltetű (Sitobion avenae). Ez utóbbinak parazitoidjai egy tetűrontó fémfürkész (Aphidius sp.), és egy levéltetvésző fürkész (Praon sp.). A fürkészek parazitoidjai pedig két sugaras fémfürkész (Asaphes vulgaris és Coruna clavata). Ez szintén egy kis parazitoid hálózat, melynek segítségével olyan kérdéseket vizsgáltak, hogy miként hat a nagyparcellás tájhasználat a természetes ellenségek jótékony hatására. Hiszen a természetes ellenségek (ragadozók, mint pl. a hétpettyes katica, vagy a fürkészek) bevetésével csökkenteni lehet a kémiai védekezésben használt rovarirtó vagy növényvédő szerek mennyiségét. A világ számos mezőgazdaságában sikeresen alkalmazzák a fürkészdarazsakat a biológiai védekezésben, nem egyszer megmentve országokat táplálékhiánytól és éhínségtől (pl. manióka pajzstetű okozta veszteségek Afrikában).

Egy levéltetvésző fürkész nősténye peterakás közben (CSIRO, http://www.scienceimage.csiro.au/image/2357).Egy levéltetvésző fürkész nősténye peterakás közben (CSIRO, http://www.scienceimage.csiro.au/image/2357).


Nem csak a lágyszárúakon, hanem a cserjéken és fákon is találunk olyan növényevőket, amelyekhez kis közösségek kapcsolódnak. Például a gubacsok olyan növény-állatvilág határán elhelyezkedő képződmények, amelyeknek belsejében rovarok fejlődnek. Ezek a képződmények a Kárpát-medencében legkönnyebben a vadrózsákon és a tölgyeken ismerhetők fel. Ilyen például a közönséges rózsagubacs (Diplolepis rosae) a gyepűrózsán vagy a suskagubacs (Andricus quercuscalicis) a kocsánytalan tölgyön. E képződmények könnyen felismerhetők, gyűjthetők és könnyen ki lehet belőlük nyerni a bennük lakó közösséget – olyanok mintha egy dobozban kapnánk kézhez a vizsgálni kívánt szervezetek együttesét. Egy gubacsban egy vagy több utód fejlődik, akárcsak egy levéltetű kolóniában. A növényevőket pedig, minként számíthatunk rá parazitoidok tizedelik. Ezekben a gubacsokban leggyakrabban fémfürkészekkel találkozhatunk, azonban rajtuk kívül előfordulhatnak úgynevezett társbérlő fajok is, amelyek a már sebzett növényi szövetekben alakítanak ki új gubacsokat. Vagyis a gubacsokon belül képeznek gubacsokat. A társbérlő fajoknak a maguk során is külön bejáratú parazitoid fajaik vannak. Illetve a parazitoidokat itt is hiperparazitoidok támadják. Összességében egy ilyen „mini” közösség tizenegynéhány fajból is állhat. Erdőgazdálkodási és mezőgazdasági tevékenységek (tarvágások, intenzív tájhasználat) során bekövetkező változásokra a parazitoidok érzékenyebben reagálnak, mint gazdáik. Így a parazitoidokat tartalmazó közösségekből felépíthető kis táplálékhálózatok (gazda-parazitoid hálózatok) vizsgálata eredményesebb lehet, mint csupán a kártevőké.

A közönséges rózsagubacs keresztmetszete kamrákkal és a bennük fejlődő lárvákkal (Frank Vincentz, https://commons.wikimedia.org/wiki).A közönséges rózsagubacs keresztmetszete kamrákkal és a bennük fejlődő lárvákkal (Frank Vincentz, https://commons.wikimedia.org/wiki).


A parazitoidokat és gazdaszervezeteiket az előbbiek életmódbeli tulajdonságaiból adódóan együtt gyűjthetjük. A növényevők gyakran találhatók valamilyen növényi szerv belsejében: levélben, szárban, illetve termésben. Például ha a terméseket gyűjtjük be pillangósvirágú növényekről, a magvakat fogyasztó rovarok és az őket dézsmáló parazitoidok együtt válnak hozzáférhetővé, akárcsak a gubacsok esetében: egy „dobozba” zárt közösséggel van dolgunk. Hasonlóképpen járunk, ha aszatok kaszatterméseit vagy keresztesvirágúak (káposztafélék) becőit gyűjtjük. Az előbbiekből fúrólegyek és parazitoid közösségeik, az utóbbiakból gubacsszúnyogok és ezek közösségei nevelhetők ki. A kinevelt közösségek hálózatjellemzőit vizsgálva tehát gyorsabban és olcsóbban juthatunk alkalmazható eredményekhez, mint a vizsgált területek összes fajából felépített hálózatok esetében. Vagyis bedobozolt közösségeket vizsgálva nagyméretű táplálékhálózatok „makettjeit” használjuk.

A szerzők munkáját a Sapientia Hungariae Alapítvány támogatta a Collegium Talentum program keretében (SHA-CT-2017/2018).

Ha tetszett a cikk, lájkold a Transindexet!

Régi oldal >