Κεφάλαιο 1 Η ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΩΝ ΕΝΤΟΜΩΝ 1.1 Ο άνθρωπος και τα έντοµα Από τις τρεις κύριες οµάδες ζωικών οργανισµών που προσβάλλουν γεωργικές καλλιέργειες, τα Έντοµα, τα Ακάρεα και τους Νηµατώδεις, η σηµαντικότερη, και µάλιστα µε µεγάλη διαφορά από τις δύο άλλες, είναι τα Έντοµα. Οι τρόποι που οι οργανισµοί αυτοί επηρεάζουν την ευηµερία του ανθρώπου είναι πολλοί και ποικίλοι. Τα έντοµα που είναι βλαβερά µε κάποιο τρόπο στον άνθρωπο τα ονοµάζουµε παράσιτα. Αυτά όµως, µολονότι έχουν πολύ µεγάλη σηµασία, αποτελούν µια µικρή µειοψηφία στο σύνολο των ειδών των εντόµων. Από τα γνωστά είδη εντόµων (ίσως περισσότερα από ένα εκατοµµύριο) µόνο µερικές χιλιάδες αποτελούν πραγµατικά παράσιτα. Από την άλλη πλευρά πολλά έντοµα είναι ωφέλιµα επειδή αποτελούν φυσικούς εχθρούς βλαβερών ειδών, επικονιαστές καλλιεργούµενων φυτών ή παράγουν πολύτιµα υλικά, όπως το µέλι και το µετάξι. Ο µεγαλύτερος αριθµός, πάντως, των ειδών εντόµων δεν εµπίπτουν σε καµιά από τις δύο παραπάνω κατηγορίες των εµφανώς βλαβερών ή ωφέλιµων. Είναι όµως και αυτά σηµαντικά ως ουσιώδη συνθετικά στοιχεία οικοσυστηµάτων, φυσικών ή τεχνητών. Οι κυριότεροι τρόποι µε τους οποίους τα έντοµα επηρεάζουν την ευηµερία του ανθρώπου φαίνονται στον Πίνακα 1. 1.2 Βλαβερές δραστηριότητες εντόµων Αν και ο αριθµός των ειδών εντόµων που θεωρούνται παράσιτα δεν είναι µεγάλος οι δραστηριότητες τους παίζουν πολύ σηµαντικό ρόλο για την ευηµερία του ανθρώπου. Ο Οργανισµός Τροφίµων και Γεωργίας των Ηνωµένων Εθνών έχει υπολογίσει ότι το ένα τρίτο όλων των τροφίµων που αναµένεται να παραχθούν ετήσια καταστρέφονται από εχθρούς ή ασθένειες στον αγρό ή στην αποθήκη. Οι µισές από τις ζηµιές αυτές προκαλούνται από έντοµα. Σ ένα κόσµο όπου ένα µεγάλο µέρος του πληθυσµού ακόµα υποσιτίζεται τα έντοµα διεκδικούν περισσότερο από ότι τους αναλογεί. Ως ένα βαθµό, εκτιµήσεις σαν την παραπάνω σίγουρα διογκώνονται από τους µεγάλους πληθυσµούς εντόµων στην τροπική ζώνη και από τα ανεπαρκή προγράµµατα φυτοπροστασίας σε πολλές αναπτυσσόµενες χώρες. Όµως οι απώλειες από φυτοπαράσιτα δεν περιορίζονται µόνο στις περιπτώσεις αυτές. Στις ΗΠΑ, µε την προοδευµένη γεωργία και τεχνολογία της φυτοπροστασίας, το Υπουργείο Γεωργίας υπολόγισε ότι οι ζηµιές από έντοµα ήταν, ως µέσος όρος δεκαετίας, 6,8 δισεκατοµµύρια δολάρια ετήσια, στα οποία πρέπει να προστεθεί και το κόστος των µέτρων καταπολέµησης (κυρίως χηµικών), 730 εκατοµµύρια δολάρια. Χωρίς αµφιβολία η κατάσταση είναι πολύ παρόµοια, αναλογικά, σε πολλά άλλα µέρη του κόσµου. Μερικά φυτοφάγα έντοµα είναι σηµαντικά όχι επειδή ζηµιώνουν άµεσα την ποσότητα και την ποιότητα των παραγόµένων γεωργικών προϊόντων αλλά επειδή µεταδίδουν παθογόνους µικροοργανισµούς. Αυτό συµβαίνει περισσότερο µε ιολογικές 1
Πίνακας 1. ραστηριότητες εντόµων σε σχέση µε την ευηµερία του ανθρώπου Φύση δραστηριότητας ΒΛΑΒΕΡΗ ΩΦΕΛΙΜΗ Τύπος δραστηριότητας Παράσιτα* καλλιεργούµενων φυτών Παράσιτα γεωργικών ζώων Παράσιτα αποθηκευµένων προϊόντων (τροφίµων ανθρώπου, τροφών ζώων) Παράσιτα ξυλείας και προϊόντων ξύλου. Παράσιτα υγειονοµικής σηµασίας. Παράσιτα οικιών και βιοµηχανικών χώρων. Φυσικοί εχθροί παράσιτων (που περιλαµβάνουν επιβλαβή έντοµα, φυτά-ζιζάνια κ.ά.) Επικονιαστές καλλιεργούµενων φυτών. Αποτέλεσµα Ζηµιά στην ποσότητα και ποιότητα της παραγωγής. Μετάδοση ασθενειών. υσφορία. Ελάττωση σφρίγους και ρυθµού αύξησης. Μειωµένη παραγωγή γαλακτοφόρων. Ζηµιές στο δέρµα (προβιά). Μετάδοση ασθενειών. Απώλεια ποιότητας και θρεπτικής αξίας Ταχεία αποδιοργάνωση που συχνά καταλήγει σε πλήρη καταστροφή. υσφορία. Κακή υγεία. Ελάττωση σφρίγους. Μετάδοση ασθενειών. Αισθητικά απαράδεκτα. Ζηµιές σε τρόφιµα και άλλα αγαθά, όπως µαλλί, µάλλινα ενδύµατα. Ανθυγιεινά. Συγκράτηση των πληθυσµών φυτοπαράσιτων ή δυνητικών φυτοπαράσιτων. Απαραίτητη επικονίαση καλλιεργούµενων ειδών φυτών, ειδικά στη δενδροκοµία. ΟΥ ΕΤΕΡΗ Παραγωγή ωφέλιµων υλικών. Συνθετικά στοιχεία φυσικών και τροποποιηµένων οικοσυστηµάτων. Παραγωγή µεταξιού, µελιού κ.ά. Σηµαντικά στοιχεία των βιολογικών οικοσυστηµάτων που είναι απαραίτητα για την µακρόχρονη ευηµερία του ανθρώπου. *Τελικά αυτό που καθορίζει την έννοια «παράσιτο» είναι η σχέση του εντόµου µε τον άνθρωπο και όχι απλά οι ιδιότητες του είδους του εντόµου. Έτσι οι µέλισσες είναι σχεδόν πάντα πολύ ωφέλιµες. Όµως µπορεί να θεωρηθούν σε λίγες περιπτώσεις παράσιτα, όπως από τους καλλιεργητές αγγουριάς σε θερµοκήπια, που δεν θέλουν να επικονιαστούν τα άνθη επειδή αυτό καταλήγει σε υποβαθµισµένα αγγούρια. 2
ασθένειες, µερικές από τις οποίες µπορούν να µεταδοθούν από φυτό σε φυτό µόνο από κατάλληλα έντοµα φορείς. Έτσι στις εύκρατες περιοχές τα διάφορα είδη αφίδων είναι οι πιο σηµαντικοί φορείς, ενώ στις τροπικές χώρες τα τζιτζικάκια είναι κυρίως υπεύθυνα για αυτό. Επειδή για την ώρα πρακτικά δεν υπάρχει µέθοδος θεραπείας ιωµένων φυτών, µε τα µέτρα αντιµετώπισης των ασθενειών αποσκοπείται η παρεµπόδιση της µόλυνσης µε την καταπολέµηση του εντόµου-φορέα. Λεπτοµερέστερη µελέτη των τρόπων µε τους οποίους τα έντοµα προσβάλλουν τα φυτά, πώς τα φυτά αντιδρούν στην προσβολή αυτή και πώς όλα αυτά τελικά εκφράζονται σε χαµηλότερη παραγωγή χειρότερης ποιότητας, θα ακολουθήσει σε επόµενα κεφάλαια. Οι κτηνοτρόφοι, πέρα από τα φυτοφάγα έντοµα, πρέπει να καταπολεµήσουν παράσιτα που βλάπτουν απ ευθείας τα κτηνοτροφικά ζώα. Τα έντοµα αυτά προκαλούν κάθε χρόνο τεράστιες ζηµιές στη ζωική παραγωγή παγκόσµια, παρόµοια µε τους κοντινούς συγγενείς τους τα τσιµπούρια (ακάρεα). Το αποτέλεσµα της προσβολής όλων αυτών των παρασίτων είναι ο µειωµένος ρυθµός ανάπτυξης, µειωµένη παραγωγικότητα και, σε µερικές περιπτώσεις, θάνατοι. Κατά τη σφαγή το δέρµα των ζώων (προβιά) είναι χαµηλότερης ποιότητας. Επιπρόσθετα, όπως και στην περίπτωση των φυτών, έντοµα µπορεί να είναι φορείς αιτίων επιζωοτιών. Πέρα από τις επιβλαβείς επιδράσεις των εντόµων στη φυτική παραγωγή που εκτέθηκαν πιο πάνω, ορισµένα έντοµα έχουν επίσης ιδιαίτερη οικονοµική σηµασία επειδή µπορούν να προσβάλλουν αποθηκευµένα τρόφιµα και άλλα προϊόντα. Επίσης, εξαιρετικά σηµαντικός είναι ο ρόλος τους σαν φορέων µεγάλων µεταδοτικών ασθενειών του ανθρώπου, ιδιαίτερα στις τροπικές χώρες, όπως της ελονοσίας, του κίτρινου πυρετού κ.α. Πάντως, αν και στις σελίδες που ακολουθούν µελετώνται µόνο έντοµα που είναι επιζήµια στη φυτική παραγωγή και δεν γίνεται ιδιαίτερη µνεία για τις άλλες περιπτώσεις, οι αρχές µελέτης και καταπολέµησης των εντόµων είναι σχεδόν οι ίδιες και για τα είδη κτηνιατρικής και υγειονοµικής σηµασίας. 1.3 Ωφέλιµες δραστηριότητες εντόµων Υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι µε τους οποίους έντοµα µπορεί να είναι ωφέλιµα για τον άνθρωπο: ως φυσικοί εχθροί φυτοπαρασίτων, ως επικονιαστές καλλιεργούµενων φυτών και ως παραγωγοί χρήσιµων υλικών, όπως µέλι και µετάξι. Φυσικοί εχθροί φυτοπαρασίτων. Αν και τα έντοµα, όπως και οι άλλοι οργανισµοί, περιορίζονται από φυσικούς παράγοντες, όπως το κλίµα και οι ασθένειες, συχνά οι κύριοι ρυθµιστικοί παράγοντες του πληθυσµού ορισµένων ειδών εντόµων είναι άλλα έντοµα που τρέφονται πάνω σε αυτά σαν αρπακτικά ή παράσιτα. Σχεδόν όλα τα έντοµα υφίστανται τέτοιες επιδράσεις ως ένα βαθµό, κάποια περισσότερο από άλλα. Γιαυτό, χωρίς τους φυσικούς εχθρούς τα έντοµα που ζηµιώνουν τις γεωργικές καλλιέργειες θα ήταν περισσότερο ζηµιογόνα, ενώ άλλα που τώρα είναι ασήµαντοι εχθροί των φυτών θα µπορούσαν να έχουν µεγάλη οικονοµική σηµασία. Περισσότερα για τους φυσικούς εχθρούς των φυτοπαράσιτων εκτίθενται αργότερα. Η χρήση των φυσικών εχθρών για τη συγκράτηση των πληθυσµών επιβλαβών εντόµων είναι η βάση της βιολογικής καταπολέµησης και της σύγχρονης ολοκληρωµένης αντιµετώπισης των φυτοπαρασίτων και µελετάται επίσης σε επόµενο κεφάλαιο. 3
Επικονιαστές καλλιεργούµενων φυτών. Πολλά καλλιεργούµενα φυτά είναι απαραίτητα να επικονιασθούν από έντοµα για να παράγουν γεωργικά προϊόντα. Αυτό ισχύει για τα περισσότερα οπωροφόρα καθώς και για φυτά που καλλιεργούνται για τους σπόρους τους. Φυσικοί πληθυσµοί των εντόµων συχνά συµβάλλουν σηµαντικά για το σκοπό αυτό. Σε πολλές περιπτώσεις όµως αυτά είναι πρακτικά ανεπαρκή. Τότε η δράση τους πρέπει να συµπληρωθεί από µέλισσες που µεταφέρονται µε τις κυψέλες τους για το σκοπό αυτό. Μερικά φυτά πάντως δεν επικονιάζονται εύκολα από τις συνήθεις µέλισσες, όπως π.χ. η µηδική, και έτσι είναι απαραίτητο να χρησιµοποιηθούν άλλα έντοµα για βελτίωση της παραγωγής σπόρων. Το θέµα αυτό µελετάται µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια σε επόµενο κεφάλαιο. Παραγωγοί χρήσιµων υλικών. Οι µέλισσες έχουν χρησιµοποιηθεί από τον άνθρωπο για πολλές εκατοντάδες χρόνια. Οι αρχαίοι Ρωµαίοι ήταν καλοί γνώστες της Μελισσοκοµίας. Το κύριο ενδιαφέρον για τη χρησιµοποίηση των µελισσών ήταν το µέλι, το οποίο χρησιµοποιήθηκε σαν γλυκαντική ύλη πολύ πριν από τη ζάχαρη. Σε µικρότερο βαθµό ενδιέφερε το κερί και άλλα δευτερεύοντα υποπροϊόντα. Η εκτροφή του µεταξοσκώληκα (σηροτροφία), που προέρχεται από την Άπω Ανατολή, έχει παλαιότερη ιστορική προέλευση. Η φυσική µέταξα, από το κουκούλι του µεταξοσκώληκα, έχει εκτιµηθεί για πολλούς αιώνες για την οµορφιά της και σαν σύµβολο πλούτου. Καµιά καλή αποµίµηση από συνθετικά υλικά δεν έχει πραγµατοποιηθεί ακόµα και έτσι η παραγωγή φυσικής µέταξας συνεχίζεται µέχρι σήµερα. Ο µεταξοσκώληκας είναι το µόνο πραγµατικά κατοικίδιο έντοµο και εξαρτάται πλήρως από τον άνθρωπο για τη διαιώνιση του, τουλάχιστον στην καλλιεργούµενη µορφή του. Στο παρελθόν πολλά άλλα προϊόντα εντόµων ήταν σηµαντικά στην οικονοµία όπως το βερνίκι γοµαλάκας (shellac) και η κοχενίλλη (cochineal, ερυθρά βαφή), και τα δύο προϊόντα κοκκοειδών εντόµων. Στις περισσότερες περιπτώσεις τέτοια προϊόντα έχουν αντικατασταθεί από συνθετικές ύλες. Ένας άλλος χρήσιµος ρόλος των εντόµων, που δεν υπάρχει σε υτικούς πολιτισµούς, είναι η χρήση τους σαν ανθρώπινη τροφή για τον εµπλουτισµό και την βελτίωση της ελκυστικότητας (!) ορισµένων ειδών τροφίµων. Τα έντοµα λοιπόν ακόµα τρώγονται από ανθρώπους σε πολλές περιοχές της γης, όχι απαραίτητα υπανάπτυκτες. 1.4 ραστηριότητες εντόµων χωρίς άµεσες οικονοµικές συνέπειες Τα περισσότερα έντοµα δεν είναι ούτε επιβλαβή αλλά ούτε και άµεσα ωφέλιµα στον άνθρωπο. Αυτό όµως δεν σηµαίνει ότι αυτά δεν είναι σηµαντικά µέσα στην φύση σαν σύνολο. Μερικά από αυτά τα ουδέτερα είδη είναι, για παράδειγµα, οι πρώτοι άποικοι νεκρών ζωικών και φυτικών υπολειµµάτων που υποβοηθούν την αποσύνθεση και συµβάλλουν στην ανακύκλωση των ουσιών. Άλλα είδη αποτελούν ζωτικούς κρίκους στην τροφική αλυσίδα πολλών µικρών θηλαστικών, πουλιών και ψαριών των χερσαίων υδάτων. Ό,τι λείπει από τα έντοµα ατοµικά σε µέγεθος αναπληρώνεται συνήθως από τους µεγάλους αριθµούς, έτσι ώστε τελικά η συνολική βιοµάζα τους ίσως είναι µεγαλύτερη από οποιαδήποτε άλλης ζωικής οµάδας σε πολλά φυσικά οικοσυστήµατα. 4
Η γνώση µας των λεπτοµερειακών λειτουργιών στα φυσικά και τα τεχνητά οικοσυστήµατα απέχει από το να είναι πλήρης. Έτσι δεν µπορούµε να καθορίσουµε επακριβώς τον ρόλο των ουδέτερων ειδών εντόµων. Πάντως, µε δεδοµένα το µεγάλο αριθµό των ειδών τους και τους µεγάλους πληθυσµούς τους, θα ήταν παράλογο αν υποεκτιµούσαµε την µεγάλη τους σηµασία. Εφόσον η µακρόχρονη επιβίωση του ανθρώπου εξαρτάται από την βιωσιµότητα των κυρίων οικοσυστηµάτων στον πλανήτη, τα ουδέτερα αυτά έντοµα µπορεί να είναι στην πραγµατικότητα πιο χρήσιµα από ότι προς το παρόν νοµίζουµε. 1.5 Έντοµα και Ακάρεα ως φυτοπαράσιτα Τα Έντοµα και τα Ακάρεα που προσβάλλουν µια καλλιέργεια αποτελούν ένα µικρό µόνο µέρος του συνόλου των οργανισµών που διαβιούν στο γύρω από την καλλιέργεια οικοσύστηµα. Οι οργανισµοί αυτοί και οι αλληλεπιδράσεις αναµεταξύ τους και µε τα άλλα στοιχεία του οικοσυστήµατος (έδαφος, κλίµα κ.ά.) αποτελούν ένα εξαιρετικά πολύπλοκο σύµπλεγµα. Οι περισσότεροι από τους οργανισµούς, ζωικούς και φυτικούς, που βρίσκονται µέσα, πάνω ή κοντά στα καλλιεργούµενα φυτά δεν προκαλούν βλάβη σε αυτά και δεν αποτελούν φυτοπαράσιτα. Επίσης φυτοπαράσιτα, µε την οικονοµική έννοια του όρου, δεν αποτελούν οι οργανισµοί εκείνοι που προκαλούν µεν κάποια µικρή ζηµιά στα καλλιεργούµενα φυτά, τόσο ασήµαντη όµως ώστε δεν είναι οικονοµικά αιτιολογηµένη η λήψη µέτρων για την αντιµετώπιση της. Επιπλέον υπάρχουν είδη εντόµων και ακάρεων που είναι, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ωφέλιµα για την φυτική παραγωγή, όπως π.χ. οι µέλισσες και τα άλλα, άγρια έντοµα-επικονιαστές, τα έντοµα-παράσιτα άλλων εντόµων και ζιζανίων και τα αρπακτικά έντοµα και ακάρεα. Πάντως πολύ συχνά έντοµα και ακάρεα είναι σηµαντικά ζηµιογόνα σε καλλιέργειες και σε πολλές περιπτώσεις είναι απαραίτητη η καταπολέµηση τους. Τότε οι οργανισµοί αυτοί θεωρούνται φυτοπαράσιτα από γεωργική άποψη. Όµως ένας οργανισµός που σε κάποιο γεωργικό οικοσύστηµα και κάτω από ορισµένες συνθήκες ήταν ζηµιογόνος µπορεί να µην προκαλέσει ζηµιά σε κάποιο άλλο οικοσύστηµα ή καλλιεργητική περίοδο. Γι αυτό η καταπολέµηση ενός είδους, που µπορεί δυνητικά να αποτελέσει σηµαντικό φυτοπαράσιτο, πρέπει να αποφασίζεται µόνο εφόσον αναµένεται να αυξηθεί η πρόσοδος του καλλιεργητή, σαν συνέπεια της λήψης µέτρων καταπολέµησης (από βελτίωση της ποσότητας και ποιότητας της παραγωγής) κατά χρηµατικό ποσό µεγαλύτερο από το κόστος της καταπολέµησης. Αυτό βέβαια αποτελεί µια στενή θεώρηση του προβλήµατος, µόνο από τη σκοπιά του παραγωγού, επειδή τα µέτρα καταπολέµησης πολύ συχνά έχουν αρνητικές συνέπειες µακροχρόνια για την ίδια την εκµετάλλευση αλλά και για το ευρύτερο περιβάλλον, εφόσον στις περισσότερες περιπτώσεις τα µέτρα καταπολέµησης αποτελούνται κατά το µεγαλύτερο µέρος τους από εφαρµογές φυτοφαρµάκων. Έτσι, ανάλογα µε την περίπτωση, µια πιθανή αύξηση του κέρδους του παραγωγού από µία καταπολέµηση φυτοπαράσιτου µπορεί στην ουσία να αποµειώνεται από τις αρνητικές επιδράσεις της καταπολέµησης στο γεωργικό οικοσύστηµα (π.χ. θανάτωση ωφέλιµων εντόµων) και στο περιβάλλον γενικότερα. 5