Schädlingsbekämpfungsmittel-Widerstand ist die Anpassung der Pest-Bevölkerung, die durch ein Schädlingsbekämpfungsmittel ins Visier genommen ist, das auf verminderte Empfänglichkeit für diese Chemikalie hinausläuft. Mit anderen Worten entwickelt Pest einen Widerstand gegen eine Chemikalie durch die Zuchtwahl: Die widerstandsfähigsten Organismen sind diejenigen, um zu überleben und auf ihre genetischen Charakterzüge zu ihrer Nachkommenschaft zu verzichten.

Hersteller von Schädlingsbekämpfungsmitteln neigen dazu, eine Definition zu bevorzugen, die vom Misserfolg eines Produktes in einer echten Situation, manchmal genannt Feldwiderstand abhängig ist. Zum Beispiel ist die Definition von Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) des Insektizid-Widerstands 'eine erbliche Änderung in der Empfindlichkeit einer Pest-Bevölkerung, die im wiederholten Misserfolg eines Produktes widerspiegelt wird, das erwartete Niveau der Kontrolle, wenn verwendet, gemäß der Etikett-Empfehlung für diese Pest-Art zu erreichen'.

Schädlingsbekämpfungsmittel-Widerstand nimmt im Ereignis zu. In den 1940er Jahren haben Bauern in den USA 7 % ihrer Getreide der Pest verloren, während seit den 1980er Jahren der verlorene Prozentsatz zu 13 zugenommen hat, wenn auch mehr Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet werden. Mehr als 500 Arten der Pest haben einen Widerstand gegen ein Schädlingsbekämpfungsmittel entwickelt. Andere Quellen schätzen, dass die Zahl ungefähr 1000 Arten seit 1945 ist.

Rachel Carson hat vorausgesagt, dass das Phänomen ihren 1962 Stillen Frühling vorbestellt.

Faktoren

Die Neigung von Pest-Bevölkerungen, Widerstand zu entwickeln, wird wahrscheinlich durch mehrere Faktoren verursacht. Erstens sind Pest-Arten gewöhnlich dazu fähig, Vielzahl der Nachkommenschaft zu erzeugen. Das vergrößert die Wahrscheinlichkeit von zufälligen Veränderungen und sichert die schnelle Zunahme in Zahlen von widerstandsfähigen Mutanten, sobald solche Veränderungen vorgekommen sind. Zweitens sind Pest-Arten zu natürlichen Toxinen seit langem vor dem Anfall der menschlichen Zivilisation ausgestellt worden. Zum Beispiel erzeugen viele Werke phytotoxins, um sie vor Pflanzenfressern zu schützen. Infolgedessen hat coevolution Pflanzenfresser und ihrer Gastgeber-Werke Entwicklung der physiologischen Fähigkeit verlangt, Gifte zu entgiften oder zu dulden. Drittens verlassen sich Menschen häufig fast exklusiv auf Insektizide für die Schädlingsbekämpfung. Das vergrößert Auswahl-Druck zum Widerstand. Schädlingsbekämpfungsmittel, die scheitern, schnell zusammenzubrechen und im Gebiet zu bleiben, tragen zu Auswahl für widerstandsfähige Organismen sogar bei, nachdem sie nicht mehr angewandt werden.

Als Antwort auf den Schädlingsbekämpfungsmittel-Widerstand können Pest-Betriebsleiter den vergrößerten Gebrauch von Schädlingsbekämpfungsmitteln aufsuchen, das Problem verschlimmernd. Außerdem, wenn Schädlingsbekämpfungsmittel zu Arten toxisch sind, die darauf fressen oder sich mit der Pest bewerben, wird sich die Pest-Bevölkerung wahrscheinlich weiter ausbreiten, mehr Schädlingsbekämpfungsmittel verlangend. Das wird manchmal Schädlingsbekämpfungsmittel-Falle oder eine Schädlingsbekämpfungsmittel-Tretmühle genannt, da Bauern ständig mehr für weniger Vorteil zahlen.

Kerbtier-Raubfische und Parasiten, die von anderen Kerbtieren allgemein leben, haben kleinere Bevölkerungen und sind deshalb viel weniger wahrscheinlich, um Widerstand zu entwickeln, als die primären Ziele der Schädlingsbekämpfungsmittel, wie Moskitos und diejenigen sind, die mit Werken füttern. Das kann das Pest-Problem zusammensetzen, weil diese Arten normalerweise Pest-Bevölkerungen in Schach halten. Aber widerstandsfähige Raubfische der Pest-Arten können in Laboratorien gezüchtet werden, die helfen können, Pest-Bevölkerungen zu unterdrücken.

Die weniger Quellen des Essens, das eine Pest wahrscheinlicher hat, soll es Widerstand entwickeln, weil es zu höheren Konzentrationen von Schädlingsbekämpfungsmitteln ausgestellt wird und weniger Gelegenheit hat, sich mit Bevölkerungen fortzupflanzen, die nicht ausgestellt worden sind. Andere Faktoren in der Geschwindigkeit, mit der eine Art Widerstand entwickelt, sind Generationszeit und Fertilität (kürzere Generationen, und mehr Nachkommenschaft führt zu Widerstand schneller).

Beispiele

Widerstand hat sich in einer Vielfalt der verschiedenen Pest-Arten entwickelt:

Der Widerstand gegen Insektizide wurde zuerst von A. L. Melander 1914 dokumentiert, als Skala-Kerbtiere Widerstand gegen ein anorganisches Insektizid demonstriert haben. Zwischen 1914 und 1946 wurden 11 zusätzliche Fälle des Widerstands gegen anorganische Insektizide registriert. Die Entwicklung von organischen Insektiziden, wie DDT, hat Hoffnung gegeben, dass Insektizid-Widerstand ein Problem der Vergangenheit war. Leider vor 1947 wurde der Stubenfliege-Widerstand gegen DDT dokumentiert. Mit der Einführung jeder neuen Insektizid-Klasse - cyclodienes, carbamates, formamidines, organophosphates, pyrethroids, sogar Bazillus thuringiensis - sind Fälle des Widerstands innerhalb zwei zu 20 Jahren aufgetaucht.

• In den Vereinigten Staaten haben Studien gezeigt, dass Taufliegen, die Orangenhaine heimsuchen, widerstandsfähig gegen malathion wurden, hat ein Schädlingsbekämpfungsmittel gepflegt, sie zu töten.
• In den Hawaiiinseln und Japan hat die diamondback Motte einen Widerstand gegen den Bazillus thuringiensis ungefähr drei Jahre entwickelt, nachdem es begonnen hat, schwer verwendet zu werden.
• In England haben Ratten in bestimmten Gebieten solch einen starken Widerstand gegen Rattengift entwickelt, das sie bis zu fünfmal als so viel es verbrauchen können wie normale Ratten ohne das Sterben.
• DDT ist im Verhindern des Sumpffiebers an einigen Stellen, eine Tatsache nicht mehr wirksam, die zu einem Wiederaufleben der Krankheit beigetragen hat.
• In den südlichen Vereinigten Staaten hat das Unkraut Amaranthus palmeri, das Produktion von Baumwolle stört, weit verbreiteten Widerstand gegen die Herbizid-Zusammenfassung entwickelt.
• Colorado Kartoffelkäfer hat Widerstand gegen 52 verschiedene Zusammensetzungen entwickelt, die allen Hauptinsektizid-Klassen gehören. Widerstand-Niveaus ändern sich außerordentlich unter verschiedenen Bevölkerungen und zwischen Käfer-Lebensstufen, aber können in einigen Fällen (bis zum 2,000-fachen) sehr hoch sein.

Obwohl Widerstand-Entwicklung gewöhnlich infolge des Schädlingsbekämpfungsmittel-Gebrauches besprochen wird, ist es wichtig zu beachten, dass sich Pest-Bevölkerungen auch an nichtchemische Methoden der Kontrolle anpassen können. Zum Beispiel ist das nördliche Getreide rootworm (Diabrotica barberi) angepasst an eine Fruchtfolge der Getreide-Sojabohne durch die Ausgaben des Jahres geworden, wenn Feld zu Sojabohnen in einer Diapause gepflanzt wird.

Vielfach und Quer-Widerstand

Vielfacher Widerstand ist das Phänomen, in dem eine Pest gegen mehr als eine Klasse von Schädlingsbekämpfungsmitteln widerstandsfähig ist. Das kann geschehen, wenn ein Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet wird, bis Pest einen Widerstand zeigt und dann ein anderer verwendet wird, bis sie gegen diesen und so weiter widerstandsfähig sind. Böser Widerstand, ein zusammenhängendes Phänomen, kommt vor, wenn die genetische Veränderung, die die Pest widerstandsfähig gegen ein Schädlingsbekämpfungsmittel auch gemacht hat, es widerstandsfähig gegen andere Schädlingsbekämpfungsmittel, besonders mit ähnlichen Mechanismen der Handlung macht.

Physiologie und Verhalten

Oft wird eine Pest widerstandsfähig gegen ein Schädlingsbekämpfungsmittel, weil es physiologische Änderungen entwickelt, die es vor der Chemikalie schützen. In einigen Fällen kann eine Pest eine gesteigerte Zahl von Kopien eines Gens gewinnen, ihm erlaubend, mehr von einem Schutzenzym zu erzeugen, das das Schädlingsbekämpfungsmittel in weniger toxische Chemikalien bricht. Solche Enzyme schließen esterases, glutathione transferases, und gemischten microsomal oxidases ein. Wechselweise kann die Anzahl von biochemischen Empfängern für die Chemikalien in der Pest vermindert werden, oder der Empfänger kann verändert werden, die Empfindlichkeit der Pest auf die Zusammensetzung reduzierend. Verhaltenswiderstand ist auch für einige Chemikalien beschrieben worden; zum Beispiel haben sich einige Fiebermücke-Moskitos entwickelt eine Vorliebe, um sich außerhalb dessen auszuruhen, hat sie davon abgehalten, mit dem auf Innenwänden zerstäubten Schädlingsbekämpfungsmittel in Berührung zu kommen. Dennoch schließen andere Mechanismen vergrößerte Raten der Ausscheidung von toxischen Molekülen, ihrem Ausschluss und Lagerung innerhalb des Kerbtier-Körpers weg von verwundbaren Geweben und Organen und vermindertem Toxin-Durchdringen durch die Kerbtier-Körperwand ein.

Häufig führt die Veränderung in einem einzelnen Gen nur zur Entwicklung eines widerstandsfähigen Organismus. In anderen Fällen werden vielfache Gene beteiligt. Widerstandsfähige Gene sind gewöhnlich autosomal. Das bedeutet, dass sie auf autosomes (im Vergleich mit Sexualchromosomen) gelegen werden. Infolgedessen wird Widerstand ähnlich in Männern und Frauen geerbt. Außerdem wird Widerstand gewöhnlich als ein unvollständig dominierender Charakterzug geerbt. Wenn ein widerstandsfähiger und ein empfindlicher individueller Genosse mit einander, ihre Nachkommenschaft ein Zwischenniveau des Widerstands (widerstandsfähiger hat als der empfindliche Elternteil, aber nicht so widerstandsfähig wie der widerstandsfähige Elternteil).

Die Anpassung an Schädlingsbekämpfungsmittel vermindert gewöhnlich Verhältnisfitness von Organismen ohne Schädlingsbekämpfungsmittel. Widerstandsfähige Personen haben häufig Fortpflanzungsproduktion, Lebenserwartung, Beweglichkeit usw. reduziert. Deshalb verharren relativ wenige von ihnen auf einer Bevölkerung, die zu einem besonderen Insektizid nicht ausgestellt wird, gegen das sie Widerstand entwickelt haben.

Schmeißfliege-Maden erzeugen ein Enzym, das Widerstand gegen organochloride Insektizide zuteilt. Wissenschaftler haben Weisen erforscht, dieses Enzym zu verwenden, um Schädlingsbekämpfungsmittel in der Umgebung zu brechen, die sie entgiften und schädliche Umwelteffekten verhindern würde. Später haben sie ein ähnliches von Boden-Bakterien erzeugtes Enzym entdeckt, der auch organochloride Insektizide bricht, aber der schneller arbeitet und stabil in einer Vielfalt von Bedingungen bleibt. Das Produkt, genannt Landguard wird in Australien verwendet, um Spray-Ausrüstung, Boden und Wasser nach dem Schädlingsbekämpfungsmittel-Sprühen und den Stürzen zu entgiften.

Management

Der Pest-Widerstand gegen ein Schädlingsbekämpfungsmittel kann durch das Reduzieren des Auswahl-Drucks durch dieses Schädlingsbekämpfungsmittel auf der Pest-Bevölkerung geführt werden. Mit anderen Worten sollte die Situation, wenn die ganze Pest außer den widerstandsfähigsten durch eine gegebene Chemikalie getötet wird, vermieden werden. Das kann durch das Vermeiden unnötiger Schädlingsbekämpfungsmittel-Anwendungen, das Verwenden nichtchemischer Kontrolltechniken und das Verlassen unfertigen Unterschlupfs erreicht werden, wo empfindliche Pest überleben kann. Das Übernehmen der Annäherung des einheitlichen Pest-Managements (IPM) hilft gewöhnlich mit dem Widerstand-Management.

Wenn Schädlingsbekämpfungsmittel die alleinige oder vorherrschende Methode der Schädlingsbekämpfung sind, wird Widerstand durch die Schädlingsbekämpfungsmittel-Folge allgemein geführt. Das schließt das Wechseln unter Schädlingsbekämpfungsmittel-Klassen mit verschiedenen Weisen der Handlung ein, um den Anfall zu verzögern oder vorhandenen Pest-Widerstand zu lindern. Verschiedene Schädlingsbekämpfungsmittel-Klassen können verschiedene Effekten auf eine Pest haben. Die amerikanische Umweltbundesbehörde (EPA oder USEPA) benennt verschiedene Klassen von Fungiziden, Herbiziden und Insektiziden. Schädlingsbekämpfungsmittel-Hersteller, auf dem Produktbeschriften, können verlangen, dass nicht mehr als eine bestimmte Anzahl von Konsekutivanwendungen einer Schädlingsbekämpfungsmittel-Klasse vor dem Wechseln zu einer verschiedenen Schädlingsbekämpfungsmittel-Klasse gemacht wird. Diese Hersteller-Voraussetzung ist beabsichtigt, um die gewöhnliche Nutzungsdauer eines Produktes zu erweitern.

Schädlingsbekämpfungsmittel von Tankmixing sind die Kombination von zwei oder mehr Schädlingsbekämpfungsmitteln mit verschiedenen Weisen der Handlung, um individuelle Schädlingsbekämpfungsmittel-Anwendungsergebnisse zu verbessern und den Anfall dessen zu verzögern oder vorhandenen Pest-Widerstand zu lindern.

Siehe auch

• Antibiotischer Widerstand
• Männliche zusätzliche Drüse
• Mimik von Vavilovian

Links

• Übersicht des Insektizid-Widerstands
• IRAC, Insektizid-Widerstand-Krisenstab
• FRAC, Fungizid-Widerstand-Krisenstab
• RRAC, Rodenticide Widerstand-Krisenstab
• HRAC, Herbizid-Widerstand-Krisenstab
• Widerstand-Handlungsgruppen des Vereinigten Königreichs
• Arthropod Schädlingsbekämpfungsmittel-Widerstand-Datenbank