Kontrola komaraca

Velika adaptibilnost i reprodukciona sposobnost komaraca kao i njihova skromnost u izboru mesta za rast i razvoj, čine borbu protiv njih veoma teškom. Kontrola komaraca koja je neophodna u mnogim ugroženim područjima zahteva, između ostalog i poznavanje kretanja broja odraslih komaraca iz godine u godinu, njihove sezonske aktivnosti i razlika koje se u toku dana javljaju u ponašanju ovih insekata. Adekvatno poznavanje populacione dinamike je takođe, od esencijalnog značaja u razumevanju epidemiologije bilo koje bolesti koju prenose insekti.

Za ove insekte karakterističan je migratorni let, odnosno masovno napuštanje izvorišta nakon 6 – 10 sati od izleganja. Smer migracionog leta određen je brzinom i smerom vetra koji duva u vreme kada odrasli komarci napuštaju vodene površine gde su se razvijale larve a njegovo trajanje je ograničeno količinom energetskih rezervi i meteorološkim uslovima u periodu leta. Zbog toga su putevi i distance širenja komaraca teško predvidljivi. Dakle, kao uslov bilo kakvog vida borbe protiv ove grupe insekata, nameće se potreba proučavanja dinamike njihovih populacija.

Biološka kontrola

Biološka kontrola, u najširem smislu, predstavlja redukciju ciljnih populacija korišćenjem predatora, parazita, patogena, kompetitora ili toksina mikroorganizama.

Biokontrola teži da redukuje ciljnu populaciju na prihvatljiv nivo izbegavajući propratne efekte na ekosistem. Dokle god se vrši suzbijanje komaraca, mere biološke kontrole objedinjuju zaštitu čoveka od od komaraca i konzervaciju biodiverziteta, izbegavajući toksikološke i ekotoksikološke efekte. Kao rezultat, regulatorna moć ekosistema se postiže zaštitom postojećih zajednica predatora komaraca.

Upotreba organizama u kontroli komaraca je prvi put prepoznata kao metod u 19. veku, kada su vršeni pokušaji introdukcije predatora kao što su vilin konjici. Međutim, masovno razmnožavanje i uspešna introdukcija predatora kao što su hidra, pljosnati crvi, insekti predatori i ljuskari, donelo je često velike probleme.

U vodozemce, potencijalne predatore larvi komaraca, svakako spadaju larve tritona i daždevnjaka. Njihove larve stare 3 nedelje konzumiraju oko 15 larvi Culex pipiens u III stadijumu, 5 do 10 nedelja stare larve mogu uhvatiti i do 100 larvi dnevno. Međutim, ova grupa kičmenjaka pripada veoma ugroženima, a njihovo uzgajanje je takoreći nemoguće. Žabe se ne smatraju značajnim predatorima larvi komaraca, izuzev vrste Bombina bombina.

Ptice nisu uspešni predatori komaraca, jer se periodi aktivnosti komaraca i ptica ne poklapaju. Naučni podaci pokazuju da su komarci zastupljeni sa samo 3% u ishrani ptica (Becker i sar., 2003).

Budući da se aktivnosti slepih miševa i komaraca poklapaju, a da sve evropske vrste slepih miševa spadaju u insektivorne, ova grupa životinja predstavlja potencijalne predatore odraslih komaraca. Iako nije dokazano, da slepi miševi preferiraju komarce u svojoj ishrani, oni se smatraju značajnim predatorima. Iz ovog, a naravno i drugih razloga, izuzetno je važno očuvati staništa slepih miševa.

Među beskičmenjacima, postoji veliki broj predatora komaraca, posebno njihovih larvi. Njihova uloga u kontroli brojnosti komaraca je nesporna, jer se komarci retko nalaze u velikom broju na staništima sa velikim diverzitetom beskičmenjaka. Glavne grupe koje su proučavane u kontekstu biološke kontrole brojnosti komaraca su sledeće:

1. Pljosnati crvi – u Centralnoj Evropi vrste Bothromesostoma se ponekad javljaju u izobilju u tekućim vodama, i tada sprečavaju razvoj kompletnih populacija Aedes vexans, Turbellaria takođe veoma efikasno vrše kontrolu komaraca, te ova grupa životinja zaslužuje posebnu pažnju kao potencijalni predator Culicidae-a.

2. Pauci i grinje – najefektivniji je vodeni pauk, Argyroneta aquatica koji je dao dobre rezultate u laboratorijskim uslovima kao i vodene grinje (Hydrachnellae). Vodeni pauk spada u ugrožene vrste usled zagađenja a može se uzgajati u akvarijumu.

3. Rakovi - Neke organizacije se bave izučavanjem triopsa kao predatora komaraca. Copepode su takođe važni predatori, međutim treba odrediti najefikasniju vrstu. Mogu se uzgajati u laboratoriji.

4. Insekti – Odonata su veoma značajni predatori, kao i mnogi predstavnici Coleoptera.

5. Nematode – efikasni su paraziti u kontroli komaraca, Mermithidae su najznačajnija familija.

Dve tropske vrsta riba Gambusia affinis i Gambusia Holbrooki (fam. Poeciliidae) se u mnogim delovima sveta koriste kao regulatori brojnosti komaraca. Ove dve vrste su verovatno najrasprostranjenije slatkovodne ribe na svetu, zbog njihovog korišćenja u kontroli komaraca. One preživljavaju na temperaturi od -6ºC do 35ºC, pri ekstremno niskim koncentracijama kiseonika i salinitetu duplo većem nego u morskoj vodi. To su živorodne vrste, koje produkuju po nekoliko snažnih mladunaca koji se hrane mlađima kompetitorskih vrsta. Na nekim mestima, njihova introdukcija je donela dobrobit, ali u većini slučajeva dovela je do razaranja balansa prirodne faune riba. Neke autohtone vrste riba čak su dovedene do ruba opstanka, te se „mosquitofish” često naziva „ fish destroyer”.

Na pojedinim sajtovima koji obrađuju ovu tematiku, ova riba se naziva i „damnbusia” (eng. damn – prokletstvo), što nije pokušaj da se ozloglasi bezazlena mala riba, već govori o njenom destruktivnom uticaju na autohtoni živi svet.

Gambusia holbrooki i G. affinis su nativne vrste za jugoistok SAD, ali danas imaju globalnu ekstenzivnu distribuciju. Tamo, gde su prisutna žarišta bolesti čiji su vektori komarci, a nativne vrste riba nisu dovoljno efektivni kontrolni faktori (kao što su urbani predeli Tajlanda i Venecuele), poribljavanje periodičnih rezervoara vode Poeciliidama (kao što je gambusija i gupik Lebistes reticulatus), može imati smisla. Ribice iz ove familije su dobro prilagođene na stajaće vode, lociraju se blizu površine, koristeći relativno dobro oksigenisani sloj. Uspešnost gambusije u kontroli brojnosti komaraca je nejasna. Ona preferira makro-invertebrate u svojoj ishrani, pre nego larve komaraca. Neki od ovih makro-invertebrata možda koriste larve komaraca kao hranu. Gambusija, budući da ne prolazi kroz dijapauzu, kao neke vrste iz reda Cyprinodontiformes, uginjava u sezonskim vodenim telima, zahtevajući na taj način ponovnu introdukciju.

Međuspecijska kompeticija za resurse se ogleda kroz ishranu od strane gambusije jajima i larvama endemičnih vrsta riba i vodozemaca. Milton i Arthington (1982) kao i Courtenay i Meffe (1989) su sakupljali podatke o štetnim uticajima koje gambusija ima po nativne vrste. U Australiji, ona predstavlja veliku pretnju endemičnoj vrsti ribe Scaturiginichthys vermeilipinnis, Gobiidae, Pseudomugilidae, najmanjoj slatkovodnoj ribi Australije (a ujedno sa najdužim imenom). Mnogi primeri negativnog uticaja postoje u Severnoj Americi. Gambusija je eliminisala vrstu Poecilliopsis o. occidentalis sa skoro čitavog njenog areala rasprostiranja. Populacije su preostale jedino na mestima gde je gambusija još uvek odsutna, ili na nekoliko mesta gde usled nepoznatog ekološkog faktora ove dve vrste koegzistiraju. Najveći uticaj gambusija ima na populacije riblje mlađi (Cyprinodon spp.). Nepublikovani podaci iz Nevade pokazali su da je brojnost riblje mlađi povećana u godinama kada je vršeno fizičko odstranjivanje gambusije iz vodenog tela. Gambusija se takođe navodi kao faktor ugrožavanja kalifornijskog daždevnjaka čijim jajima i larvama se hrani (Taricha torosa, (Gamradt i Kats, 1996). Štaviše, gambusije su besplatno deljene svima koji su hteli da ih imaju u južnoj Kaliforniji (Sl.18).

Studija o stalnom barskom ekosistemu u prirodnom rezervatu u centralnoj Italiji (Tenuta di Castelporziano, Rome), pokazale su promene u sastavu planktonske biocenoze, koje se smatraju posledicom prisustva/odsustva gambusije na ovom području. Kompozicija planktonske zajednice se drastično razlikovala u dva različita perioda proučavanja: u prvom periodu, rotifere, sitni račići, i kopepode u larvenom stadijumu su dominirale; u drugom periodu došlo je do značajnog pada brojnosti spomenutih i do dominantnog prisustva krupnih dafnija i odraslih kopepoda. U prvom periodu, tačnije 1985. godine, prisutna je bila gambusija (introdukovana još 1963), dok je u drugom periodu (1995) ova vrsta bila odsutna (usled suše koja je pogodila područje 1988. godine i drastičnog smanjenja vodene površine). Uticajem na smanjivanje brojnosti krupnijeg zooplanktona, gambusija indirektno utiče na pojavu cvetanja algi. Nestankom herbivornog zooplanktona, alge nekontrolisano bujaju (Limnol., 2001 ).

Proučavajući uticaj egzotičnih vrsta riba na plavne ekosisteme u Murray-Darling basenu u New England-u, G. Glenn Wilson navodi glavne kategorije uticaja istih na ekosistem: a) direktni su predatori krupnog planktona; b) menjaju stanište, c) introdukuju nove bolesti i parazite, d) kompeticija za resurse i destruktivni uticaj.

Navedeni su samo neki od brojnih zabeleženih negativnih efekata introdukcije „mosquitofish“ u ekosisteme gde ona predstavlja invazivnu, lako prilagodljivu vrstu koja ima razarajući uticaj na prisutnu biocenozu. Treba spomenuti da ona posebno ugrožava najfragilnije endemične vrste koje su već pod pritiscima drugih invazivnih vrsta, što je karakteristično za naše vodene ekosisteme, kao i sveprisutnog zagađenja.

U ekosistemima gde je očuvana nativna raznovrsna fauna riba, a što je danas redak slučaj, larve komaraca nisu prisutne u značajnijem broju. Stoga je neophodno pre svega u što većoj meri obnoviti i očuvati biodiverzitet kao osnovu balansa svakog ekosistema.

Bakterije patogeni komaraca su poznate još od ranih 60-ih, kada je otkriveno larvicidno dejstvo Bacillus sphaericus-a. Međutim, ove bakterije nisu pokazale dovoljnu toksičnost za komercijalnu upotrebu. Otkriće gram-pozitivne zemljišne bakterije Bacillus thuringiensis spp. israelensis (B. thuringiensis israelensis) u Izraelu, 1976. godine otvorilo je novu eru u borbi protiv komaraca i simulida. Novootkrivena podvrsta B. thuringiensis–a je visoko toksična za larve većine vrsta komaraca i simulida.

B. thuringiensis israelensis produkuje proteinske toksine tokom sporulacije. Selektivnost toksina proističe iz nekoliko faktora:

• potrebno je da neaktivni protoksini budu konzumirani od strane target organizama, što je posledica njihovih navika ishrane;
• proteaze zatim moraju da konvertuju protoksin u biološki aktivni toksin u alkalnoj sredini srednjeg creva target insekta;
• toksini zatim moraju da se vežu za repcetore (glikoproteine) na površini ćelija epitela srednjeg creva target insekta.

Ovaj proces narušava osmoregulatorni mehanizam ćelijske membrane.

Istraživanja su pokazala, da povećana koncentracija bakterijskog preparata nije toksična za biljke, sisare ni druge organizme u ekosistemu, čak srodne insekte.

Hemijska kontrola

Postoji evidencija da čovek vodi borbu sa organizmima koji se smatraju štetnim preko 4000 godina. Odavno već čovek koristi neorganske materije za uništavanje invazivnih insekata.

Istorija kontrole komaraca u moderno doba datira od čuvenog otkrića Ronalda Rosa (Ronald Ross, 1857-1932), 1897. godine da su komarci prenosioci uzročnika malarije. Pre toga, komarci su posmatrani samo kao napast, deo prirodnog toka stvari, nešto što treba podnositi.

Prva zabeležena upotreba sintetskog organskog insekticida, dinitro-o-krezol-a, dešavala se 1892. godine, a 1930-ih je otkriven još čitav niz sličnih materija koje su imale ograničenu primenu.

1939. godine, došlo je do otkrića „čuda od insekticida“ – dihlorodifeniltrihloroetan-a (DDT). Nakon toga su usledila otkrića organofosfata u Nemačkoj 1932, karbamata u Švajcarskoj 1950-ih, fotostabilnih piretroida u Japanu i Velikoj Britaniji itd. Ovi poslednji, otkriveni između 1960 i 1970, učinili su prekretnicu u upotrebi insekticida. Njihovi biodegradibilni sastojci efikasni su u mnogo manjoj količini od do tada korištenih, primera radi, 20 g/ha, što je manje za 10 do 100 puta od drugih konvencionalnijih insekticida.

Razarajući efekat nekontrolisane upotrebe DDT-a na životnu sredinu i ekosisteme opisala je Rakel Karson u publikaciji „Utihnulo proleće“ (1962, Rachel Carson: Silent spring).

Insekticidi

Insekticidi, koji se koriste u borbi protiv komaraca svrstavaju se u četiri glavne grupe:

• hlorovani ugljovodonici;
• organofosfati;
• karbamati;
• piretroidi.

Postoji i posebna klasa insekticida, regulatori rasta insekata (IGR).

Prva generacije insekticida su stomačni otrovi, kao što su arseni. Druga generacija je predstavljena kontaktnim insekticidima: hlorovanim ugljovodonicima, organofosfatima, karbamatima i piretroidima. Nakon studije o fiziološkim efektima na juvenilne hormone, Vilijams (Williams) je 1967. ukazao da njihovi analozi mogu biti korišteni kao specifični kontrolni agensi na koje insekti nisu u mogućnosti da postanu rezistentni. On je nazvao ovu grupu agenasa „trećom generacijom pesticida“. Četvrta generacija insekticida je bazirana na entomopatogenim sposobnostima nekih mikroorganizama. Komercijalni preparati bazirani na bakterijama su dostupni počevši od 1980-ih i čine značajan faktor u suzbijanju komaraca. Mikrobijalni insekticidi imaju suštinsku ulogu u kontroli brojnosti komaraca u Evropi i Sjedinjenim Državama.

Svi spomenuti agensi uključuju supstance koje izazivaju uginuće komaraca i mogu biti podeljeni na različite načine u različitim kontekstima. Oni mogu takođe biti klasifikovani u odnosu na stadijum razvića u kojem deluju, na adulticide i larvicide.

Hlorovani ugljovodonici

Poznati su i pod nazivima organohloridi i hlorovani insekticidi. Podeljeni su na dve grupe u odnosu na svoju strukturu, ali ih karakterišu slična svojstva – hemijska stabilnost, slaba rastvorljivost u vodi i umerena rastvorljivost u organskim rastvaračima. To su visoko perzistentna jedinjenja, što dovodi do dugoročne kontaminacije životne sredine usled njihove primene i bioakumulacije u lancima ishrane. Iz ovog razloga, njihova upotreba je napuštena u većini razvijenih zemalja.

DDT je najpoznatiji i najviše ozloglašeni insekticid 20-og veka. Istovremeno, on predstavlja najmasovnije korišten insekticid ikada. Prvi put je sintetisan 1874. godine (Othmar Zeidler), a 1948. godine Pol Muler (Paul Müller) je dobio Nobelovu nagradu u oblasti medicine za otkriće njegovih insekticidnih svojstava. Ipak, po nekim procenama (Chwatt, 1971) DDT je sam sačuvao 15 miliona života kontrolom malarije. Kao što je poznato, većina insekticida izaziva probleme poslednjih decenija najviše iz dva razloga – rezistencijom ciljnih organizama na agens i zagađenjem životne sredine. Prvi problem se javlja 1978. pojavom DDT-rezistentnih muva. Negativan uticaj na okolinu je zaokupio pažnju javnosti još 1960-ih. Usledila je zabrana upotrebe DDT-a u mnogim zemljama, i uopšte upotreba organohlorida za suzbijanje insekata.

DDT je ostao još uvek važan faktor u borbi protiv malarije u nekim nerazvijenim područjima.

Organofosfati

Hemijski manje stabilni organofosfatni insekticidi (OP) delimično su zamenili perzistentne hlorovane ugljovodonike. Termin organofosfati se generalno koristi za sve insekticide koji sadrže fosfor. Svi su oni derivati fosforne kiseline. Budući da su manje stabilni, ovi pesticidi su mnogo više toksični za kičmenjake od prethodne grupe. Njihova perzistentnost je doprinela širokoj primeni, kao alternativi za organohloride. Nažalost, ovo je dovelo do razvijanja rezistentnosti ciljnih grupa na agense, i to mnogo više rasprostranjene nego što je to bio slučaj sa prethodnom grupom.

Najznačajniji organofosfatni insekticid je malantion. Počeo je da se koristi 1950, i brzo je prihvaćen u poljoprivredi, u programima kontrole brojnosti komaraca i urbanom suzbijanju insekata. Zbog svoje brze reakcije, relativno niske toksičnosti za čoveka i toplokrvne životinje, malantion je postao najrasprostranjeniji insekticid za kućnu upotrebu.

Od karbamata najpoznatiji insekticidi su Propoxur i Bendiokarb.

Piretroidi

Piretroidi su nova generacija visokoaktivnih insekticida. Nastali su kao proizvod velikih napora da se dobije hemijska stabilnost i biološka aktivnost prirodnih piretrina, odavno poznatih po svojim insekticidnim svojstvima. Prirodni piretrini se sastoje od mešavine insekticidnih estera, ekstrahovanih iz cvetova Crysanthemum spp.

Komercijalna proizvodnja takozvanog „Dalmatin insect powder“ počela je iz cvetova Crysanthemum cinerariaefolium u Dalmaciji i on je bio široko upotrebljavan od 1840. godine. Proizvodnja cveća je zatim preseljena u Kaliforniju a početkom 20. veka i u Japan, dobro poznat po svojoj tradiciji gajenja hrizantemuma. Međutim, između 1935. i 1940. ekstrakt iz cveta piretruma iz Kenije je zamenio japanski produkt, zbog svoje veće koncentracije piretrina. Zbog svoje niske toksičnosti za sisare, piretrini su našli široku primenu u kućnoj upotrebi. Uobičajeno je bilo, da se ekstrakt piretruma inkorporira u ugalj za loženje, a dim koji se razvija prilikom njegovog spaljivanja bezopasan je za ljude, ali odbija, obara ili ubija komarce.

Piretroidi, koji su stabilniji od piretrina, delimično su zamenili upotrebu preostale tri grupe insekticida u nekoliko područja suzbijanja insekata. Oni se takođe koriste kao larvicidi, najpoznatiji je permetrin koji se koristi u programima kontrole. Ipak, ne bi ih trebali koristiti u vodenim telima u kojima žive ribe i koja se koriste za piće.

Rezistencija insekata na piretroide je poznata kod oko 40 vrsta zglavkara.

Regulatori rasta insekata (Insect Grow regulators, IGR)

Svi agensi iz ove grupe ometaju normalan rast i razvoj insekata. Postoje dve glavne grupe regulatora rasta insekata:

• inhibitori sinteze hitina koji interferiraju sa novonastalom kutikulom i zaustavljaju proces presvlačenja (Benzoilfenil urea),
• analozi juvenilnih hormona, koji interferiraju u procesu metamorfoze sprečavajući razvoj do adulta (Metopren).

Autor: iz seminarskog rada: KOMARCI (Diptera: Culicidae), Ane Stefanović

Literatura

• Becker, N., Petrić, D., Zgomba, M. (2003): Mosquitoes and their Control, Kluwer Academic / Plenum Publisher, New York
• Božičić, B. (1985): Komarci Fruške Gore (Diptera: Culicidae), Matica srpska, Novi Sad
• Cvetković, M. (1977): Suzbijanje komaraca, priručnik za rad, komitet za zaštitu i unapređivanje čovekove sredine Izvršnog Veća SAP Vojvodine, Novi Sad
• Gutsevich, A., V., Monchadskii, A., S., Shtakel’berg, A., A. (1974): Fauna of The USSR, Mosquitoes (fam. Culicidae), Izdatel’stvo „Nauka“ Leningradskoe Otdelenie, Leningrad, 1971, Trasleted from Russian, Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem
• www.ianrpubs.unl.edu
• www.enchantedlearning.com
• www.cdc.gov
• www.yorkcounty.gov
• www.cbu.edu
• bugscope.itg.uiuc.edu
• www.mee-inc.com
• www.mosquito-va.org
• www.solanomosquito.com
• history.amedd.army.mil
• www.hq.usace.army.mil