Μέσα από τη φύση οι επιστήμονες αναζήτησαν και βρήκαν τρόπο καταπολέμησης του δάκου της ελιάς!
Πολύτιμο εργαλείο αποτελεί το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia (Βολμπάκια), το οποίο εξοντώνει το δάκο, Bactocera oleae.
Ο καθηγητής Μοριακής Βιολογίας, Γενετικής και Βιοχημείας, στο τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Ελλάδας, κ. Κώστας Μπούρτζης, μιλά στην «Π» για αυτή τη σημαντική ανακάλυψη. Σημειώνεται πως ένα μεγάλο μέρος των πειραμάτων έγινε στο ινστιτούτο μοριακής βιολογίας και βιοτεχνολογίας στο ΙΤΕ.
Οι ερευνητές προσπαθούν να βρουν επενδυτές για να εφαρμόσουν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους σε ημιυπαίθριες καταστάσεις, αρχικά, και στη συνέχεια σε ευρεία κλίμακα. Σύμφωνα με τον επικεφαλής της έρευνας, τα πειράματα στο εργαστήριο είχαν 100% επιτυχία.
Θετικό στοιχείο είναι ότι, ενώ από το συγκεκριμένο βακτήριο μπορούν και διασταυρώνονται αρσενικά και θηλυκά, δεν αφήνουν απογόνους. «Αν έχεις στείρες διασταυρώσεις, δεν έρχονται ανισορροπίες και οικολογική καταστροφή και δεν έχει ανάγκη ψεκασμών ούτε αλλάζει η ποιότητα του λαδιού», τονίζει ο καθηγητής. Το βακτήριο, «είναι συμβιωτικό, υπάρχει στη φύση και μόνο σε έντομα και αρθρόποδα, δεν υπάρχει καμία αναφορά σε σπονδυλωτά και, κυρίως, τον άνθρωπο. Επίσης, καμία παρενέργεια δεν έχει παρατηρηθεί. Η βιολογία του είναι τέτοια που απαιτεί να είναι σε σώματα ξενιστών και καμία κριτική δεν έχουμε δεχτεί, ούτε παρατηρείται το φαινόμενο αρνητικών επιπτώσεων ούτε στον άνθρωπο ούτε σε κανένα άλλο οργανισμό», τονίζει.
Δάκος-κίνδυνος για ελιά
Το έντομο Bactocera oleae, ο κοινός δάκος της ελιάς, θεωρείται ως ένα έντομο μεγάλης οικονομικής σημασίας τόσο στην Ελλάδα όσο και τις άλλες ελαιοπαραγωγές μεσογειακές χώρες. Οι ετήσιες απώλειες που υφίστανται οι χώρες αυτές υπολογίζεται ότι φθάνουν κατά μέσο όρο το 30% της συνολικής παραγωγής ενώ πολλές χρονιές ανέρχονται έως και το 80% της αναμενόμενης ελαιοπαραγωγής. Τα τελευταία χρόνια η δράση του εντόμου έχει επεκταθεί και σε άλλες χώρες, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής και Αυστραλία, καθιστώντας πλέον το δάκο ως ένα γεωργικό παράσιτο παγκόσμιας οικονομικής σημασίας.
Η μέχρι σήμερα καταπολέμηση του δάκου βασίζεται κυρίως στη χρήση χημικών εντομοκτόνων τα οποία όμως μολύνουν τα γεωργικά προϊόντα, έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υπόλοιπη πανίδα και χλωρίδα, και γενικότερα το περιβάλλον και την υγεία του ανθρώπου. Οι σοβαρές συνέπειες από τη χρήση χημικών ουσιών κάνουν αναγκαία την ανάπτυξη εναλλακτικών, φιλικών προς το περιβάλλον, και αποτελεσματικότερων μεθόδων καταπολέμησης του δάκου της ελιάς. Η ανάγκη αυτή καθίσταται επιτακτική γνωρίζοντας τη διεθνή τάση προς την κατεύθυνση των βιολογικών καλλιεργειών, της προστασίας του περιβάλλοντος και της υγείας του καταναλωτή.
Καταπολέμηση από επιστήμονες
Η ραγδαία ανάπτυξη της γενετικής, μοριακής βιολογίας και βιοτεχνολογίας έχει συμβάλει σημαντικά στην παραγωγή επιστημονικής γνώσης και τεχνογνωσίας που μας επιτρέπει σήμερα αφενός την καλύτερη μελέτη της βιολογίας του εντόμου αφετέρου την ανάπτυξη και εφαρμογή νέων προσεγγίσεων για τη βιολογική καταπολέμηση του δάκου της ελιάς. «Η χώρα μας συμμετέχει ενεργά, πρωτοποριακά θα έλεγα, σε ερευνητικές προσπάθειες για την ανάπτυξη αυτών των νέων τεχνολογιών», αναφέρει ο κ. Μπούρτζης. Μάλιστα, η μελέτη συμβιωτικών μικροοργανισμών που αλλάζουν τις αναπαραγωγικές λειτουργίες των εντόμων-ξενιστών τους έχουν θέσει τις βάσεις για τη βιολογική καταπολέμηση εντόμων οικονομικής σημασίας όπως ο δάκος της ελιάς. Ένας τέτοιος μικροοργανισμός είναι το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia.
Ο καθηγητής μελετά επί 20ετία το συγκεκριμένο συμβιωτικό βακτήριο αρχικά ως μεταδιδακτορικός φοιτητής και αργότερα ως συνεργαζόμενος ερευνητής στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας-ΙΤΕ και στη συνέχεια ως Καθηγητής στο Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων (το Τμήμα ανήκει σήμερα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Ελλάδας). Στόχος αυτής της μακρόχρονης προσπάθειας είναι να χρησιμοποιηθεί το βακτήριο για την ανάπτυξη νέων βιολογικών και φιλικών προς το περιβάλλον μεθόδων για την καταπολέμηση εντόμων εχθρών των γεωργικών καλλιεργειών ή/και εντόμων που είναι φορείς ασθενειών για τα φυτά, τα ζώα και τον άνθρωπο.
Το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia, ως Δούρειος Ίππος, μπορεί να καταπολεμήσει το δάκο της Ελιάς.
H Wolbachia είναι ένα πολυμορφικό βακτήριο το οποίο απαντά είτε με μορφή κόκκου (<1μm) είτε με μορφή βακίλου (0.25μm x 1.5μm). Μοριακές μελέτες έχουν δείξει πάνω από το 20% όλων των ειδών εντόμων να είναι μολυσμένα με Wolbachia (δηλαδή 1-5 εκατομμύρια είδη εντόμων) καθιστώντας το βακτήριο αυτό τον πλέον διαδεδομένο συμβιωτικό οργανισμό στον πλανήτη μας.
Η Wolbachia έχει μια μοναδική ικανότητα να χρησιμοποιεί το αναπαραγωγικό σύστημα των ξενιστών της για το δικό της όφελος, δηλαδή για την εξάπλωση και επικράτησή της σε πληθυσμούς των ξενιστών της. Συγκεκριμένα, η Wolbachia έχει συνδεθεί με μια σειρά αναπαραγωγικών ανωμαλιών όπως η παρθενογένεση, η θηλυκοποίηση, η θανάτωση αρσενικών εμβρύων και κυρίως, η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα.
Η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα είναι ουσιαστικά μια μορφή στειρότητας η οποία εμφανίζεται σε διασταυρώσεις μεταξύ μη μολυσμένων θηλυκών με μολυσμένα αρσενικά.
Ο μηχανισμός της κυτταροπλασματικής ασυμβατότητας η οποία χρησιμοποιήθηκε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή, Κώστα Μπούρτζη, για την ανάπτυξη ενός εναλλακτικού μέσου βιολογικής καταπολέμησης του δάκου. Συγκεκριμένα, προκαταρκτικές μελέτες της ερευνητικής ομάδας έδειξαν ότι το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia δεν απαντά στους φυσικούς πληθυσμούς του δάκου της ελιάς.
Οι ερευνητές κατάφεραν μετά από συστηματικές και επίμονες προσπάθειες να μεταφέρουν το συμβιωτικό αυτό βακτήριο σε εργαστηριακούς πληθυσμούς του δάκου της ελιάς. Στη συνέχεια έδειξαν ότι οι διασταυρώσεις μεταξύ μη μολυσμένων θηλυκών ατόμων δάκου με μολυσμένα με το βακτήριο Wolbachia αρσενικά άτομα ήταν 100% στείρες, δηλαδή δεν παράγονται απόγονοι και ο πληθυσμός του δάκου εξαφανίζεται. Αυτό το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό και δείχνει ότι η μέθοδος αυτή, αν μεταφερθεί στους ελαιώνες, μπορεί να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του δάκου μια και καλή, και μάλιστα χωρίς τη χρήση των βλαβερών χημικών εντομοκτόνων.
Στην ερευνητική αυτή προσπάθεια που έγινε εξ’ ολοκλήρου στα ερευνητικά εργαστήρια του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας στο Ηράκλειο συμμετείχαν, εκτός του Καθηγητή Κώστα Μπούρτζη, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ-ΙΤΕ και του Πανεπιστημίου Κρήτης Καθηγητής Χαράλαμπος Σαββάκης, Αγγελική Αποστολάκη, Ιωάννης Λειβαδάρας και Αντώνης Χρυσαργύρης καθώς επίσης και η Αγγελική Σαριδάκη, μέλος της ερευνητικής ομάδας του Καθηγητή Κώστα Μπούρτζη. Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε στις αρχές του 2011 στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Journal of Applied Entomology.
Ο καθηγητής Μοριακής Βιολογίας, Γενετικής και Βιοχημείας, στο τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Ελλάδας, κ. Κώστας Μπούρτζης, μιλά στην «Π» για αυτή τη σημαντική ανακάλυψη. Σημειώνεται πως ένα μεγάλο μέρος των πειραμάτων έγινε στο ινστιτούτο μοριακής βιολογίας και βιοτεχνολογίας στο ΙΤΕ.
Οι ερευνητές προσπαθούν να βρουν επενδυτές για να εφαρμόσουν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους σε ημιυπαίθριες καταστάσεις, αρχικά, και στη συνέχεια σε ευρεία κλίμακα. Σύμφωνα με τον επικεφαλής της έρευνας, τα πειράματα στο εργαστήριο είχαν 100% επιτυχία.
Θετικό στοιχείο είναι ότι, ενώ από το συγκεκριμένο βακτήριο μπορούν και διασταυρώνονται αρσενικά και θηλυκά, δεν αφήνουν απογόνους. «Αν έχεις στείρες διασταυρώσεις, δεν έρχονται ανισορροπίες και οικολογική καταστροφή και δεν έχει ανάγκη ψεκασμών ούτε αλλάζει η ποιότητα του λαδιού», τονίζει ο καθηγητής. Το βακτήριο, «είναι συμβιωτικό, υπάρχει στη φύση και μόνο σε έντομα και αρθρόποδα, δεν υπάρχει καμία αναφορά σε σπονδυλωτά και, κυρίως, τον άνθρωπο. Επίσης, καμία παρενέργεια δεν έχει παρατηρηθεί. Η βιολογία του είναι τέτοια που απαιτεί να είναι σε σώματα ξενιστών και καμία κριτική δεν έχουμε δεχτεί, ούτε παρατηρείται το φαινόμενο αρνητικών επιπτώσεων ούτε στον άνθρωπο ούτε σε κανένα άλλο οργανισμό», τονίζει.
Δάκος-κίνδυνος για ελιά
Το έντομο Bactocera oleae, ο κοινός δάκος της ελιάς, θεωρείται ως ένα έντομο μεγάλης οικονομικής σημασίας τόσο στην Ελλάδα όσο και τις άλλες ελαιοπαραγωγές μεσογειακές χώρες. Οι ετήσιες απώλειες που υφίστανται οι χώρες αυτές υπολογίζεται ότι φθάνουν κατά μέσο όρο το 30% της συνολικής παραγωγής ενώ πολλές χρονιές ανέρχονται έως και το 80% της αναμενόμενης ελαιοπαραγωγής. Τα τελευταία χρόνια η δράση του εντόμου έχει επεκταθεί και σε άλλες χώρες, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής και Αυστραλία, καθιστώντας πλέον το δάκο ως ένα γεωργικό παράσιτο παγκόσμιας οικονομικής σημασίας.
Η μέχρι σήμερα καταπολέμηση του δάκου βασίζεται κυρίως στη χρήση χημικών εντομοκτόνων τα οποία όμως μολύνουν τα γεωργικά προϊόντα, έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υπόλοιπη πανίδα και χλωρίδα, και γενικότερα το περιβάλλον και την υγεία του ανθρώπου. Οι σοβαρές συνέπειες από τη χρήση χημικών ουσιών κάνουν αναγκαία την ανάπτυξη εναλλακτικών, φιλικών προς το περιβάλλον, και αποτελεσματικότερων μεθόδων καταπολέμησης του δάκου της ελιάς. Η ανάγκη αυτή καθίσταται επιτακτική γνωρίζοντας τη διεθνή τάση προς την κατεύθυνση των βιολογικών καλλιεργειών, της προστασίας του περιβάλλοντος και της υγείας του καταναλωτή.
Καταπολέμηση από επιστήμονες
Η ραγδαία ανάπτυξη της γενετικής, μοριακής βιολογίας και βιοτεχνολογίας έχει συμβάλει σημαντικά στην παραγωγή επιστημονικής γνώσης και τεχνογνωσίας που μας επιτρέπει σήμερα αφενός την καλύτερη μελέτη της βιολογίας του εντόμου αφετέρου την ανάπτυξη και εφαρμογή νέων προσεγγίσεων για τη βιολογική καταπολέμηση του δάκου της ελιάς. «Η χώρα μας συμμετέχει ενεργά, πρωτοποριακά θα έλεγα, σε ερευνητικές προσπάθειες για την ανάπτυξη αυτών των νέων τεχνολογιών», αναφέρει ο κ. Μπούρτζης. Μάλιστα, η μελέτη συμβιωτικών μικροοργανισμών που αλλάζουν τις αναπαραγωγικές λειτουργίες των εντόμων-ξενιστών τους έχουν θέσει τις βάσεις για τη βιολογική καταπολέμηση εντόμων οικονομικής σημασίας όπως ο δάκος της ελιάς. Ένας τέτοιος μικροοργανισμός είναι το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia.
Ο καθηγητής μελετά επί 20ετία το συγκεκριμένο συμβιωτικό βακτήριο αρχικά ως μεταδιδακτορικός φοιτητής και αργότερα ως συνεργαζόμενος ερευνητής στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας-ΙΤΕ και στη συνέχεια ως Καθηγητής στο Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων (το Τμήμα ανήκει σήμερα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Ελλάδας). Στόχος αυτής της μακρόχρονης προσπάθειας είναι να χρησιμοποιηθεί το βακτήριο για την ανάπτυξη νέων βιολογικών και φιλικών προς το περιβάλλον μεθόδων για την καταπολέμηση εντόμων εχθρών των γεωργικών καλλιεργειών ή/και εντόμων που είναι φορείς ασθενειών για τα φυτά, τα ζώα και τον άνθρωπο.
Το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia, ως Δούρειος Ίππος, μπορεί να καταπολεμήσει το δάκο της Ελιάς.
H Wolbachia είναι ένα πολυμορφικό βακτήριο το οποίο απαντά είτε με μορφή κόκκου (<1μm) είτε με μορφή βακίλου (0.25μm x 1.5μm). Μοριακές μελέτες έχουν δείξει πάνω από το 20% όλων των ειδών εντόμων να είναι μολυσμένα με Wolbachia (δηλαδή 1-5 εκατομμύρια είδη εντόμων) καθιστώντας το βακτήριο αυτό τον πλέον διαδεδομένο συμβιωτικό οργανισμό στον πλανήτη μας.
Η Wolbachia έχει μια μοναδική ικανότητα να χρησιμοποιεί το αναπαραγωγικό σύστημα των ξενιστών της για το δικό της όφελος, δηλαδή για την εξάπλωση και επικράτησή της σε πληθυσμούς των ξενιστών της. Συγκεκριμένα, η Wolbachia έχει συνδεθεί με μια σειρά αναπαραγωγικών ανωμαλιών όπως η παρθενογένεση, η θηλυκοποίηση, η θανάτωση αρσενικών εμβρύων και κυρίως, η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα.
Η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα είναι ουσιαστικά μια μορφή στειρότητας η οποία εμφανίζεται σε διασταυρώσεις μεταξύ μη μολυσμένων θηλυκών με μολυσμένα αρσενικά.
Ο μηχανισμός της κυτταροπλασματικής ασυμβατότητας η οποία χρησιμοποιήθηκε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή, Κώστα Μπούρτζη, για την ανάπτυξη ενός εναλλακτικού μέσου βιολογικής καταπολέμησης του δάκου. Συγκεκριμένα, προκαταρκτικές μελέτες της ερευνητικής ομάδας έδειξαν ότι το συμβιωτικό βακτήριο Wolbachia δεν απαντά στους φυσικούς πληθυσμούς του δάκου της ελιάς.
Οι ερευνητές κατάφεραν μετά από συστηματικές και επίμονες προσπάθειες να μεταφέρουν το συμβιωτικό αυτό βακτήριο σε εργαστηριακούς πληθυσμούς του δάκου της ελιάς. Στη συνέχεια έδειξαν ότι οι διασταυρώσεις μεταξύ μη μολυσμένων θηλυκών ατόμων δάκου με μολυσμένα με το βακτήριο Wolbachia αρσενικά άτομα ήταν 100% στείρες, δηλαδή δεν παράγονται απόγονοι και ο πληθυσμός του δάκου εξαφανίζεται. Αυτό το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό και δείχνει ότι η μέθοδος αυτή, αν μεταφερθεί στους ελαιώνες, μπορεί να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του δάκου μια και καλή, και μάλιστα χωρίς τη χρήση των βλαβερών χημικών εντομοκτόνων.
Στην ερευνητική αυτή προσπάθεια που έγινε εξ’ ολοκλήρου στα ερευνητικά εργαστήρια του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας στο Ηράκλειο συμμετείχαν, εκτός του Καθηγητή Κώστα Μπούρτζη, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ-ΙΤΕ και του Πανεπιστημίου Κρήτης Καθηγητής Χαράλαμπος Σαββάκης, Αγγελική Αποστολάκη, Ιωάννης Λειβαδάρας και Αντώνης Χρυσαργύρης καθώς επίσης και η Αγγελική Σαριδάκη, μέλος της ερευνητικής ομάδας του Καθηγητή Κώστα Μπούρτζη. Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε στις αρχές του 2011 στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Journal of Applied Entomology.
Το παραπάνω άρθρο "βρέθηκε" στην εφημερίδα "ΠΑΤΡΙΣ" της 25.06.2011.
Αναρτήσεις
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου