農業における気候変動との戦いの秘密兵器: アリ

アリは6本の素早い足で走ります。それは、木の曲がりくねった表面を歩き回り、絶えず食べ物を探している、触角のある昆虫の列である仲間に追いつきます。そうしている間、それぞれが無意識のうちに足から分泌される抗生物質微生物を残します。

肉眼では認識できない小さな足跡は、木を病原体や害虫から守るのに驚くほど効果的です。アイダ・セシリー・ジェンセンの目から見ると、アリはありそうもない戦士の軍団であり、温暖化する世界で食料を育てる戦いに人類が参加することを検討すべきだという。 「アリはスイスアーミーナイフだ」とデンマークのオーフス大学でアリと農業の共生関係を研究する生物学者のジェンセン氏は言う。 「農家向けのマルチツールのようなものです。」

地球上には常時 20,000 兆匹のアリが存在すると推定されており、この昆虫は地球上のほぼあらゆる場所で見られます。彼らはまた、少なくとも250万対1の数を誇る人類と最も共通点を持つ種の一つでもある。アリは並外れた集合知を持っており、そのコロニーは強固なコミュニティネットワークを築き、分業を行っています。社会性昆虫は互いに戦争を繰り広げ、複雑な農業システムを構築することさえあります。

アリも「私たちと同じ問題や課題をたくさん抱えている」とジェンセン氏は言う。 「私たちにとって幸運なことに、彼らはすでに多くの素晴らしい解決策を見つけてくれました。」そのような課題の 1 つは、温暖化によって引き起こされる蔓延する植物病原体の流入など、気候が引き起こす影響に直面しながら食料を栽培する方法です。

植物の病気は毎年世界経済に数千億ドルの損失をもたらし、世界の作物生産量の 20 ～ 40 パーセントが作物の病気や害虫によって失われています。気候変動は、病原体の進化方法を変化させ、新しい株の出現を促進し、作物を感染しやすくすることにより、大発生のリスクを高めています。ほとんどの農家や生産者は、これらの新たな問題に対処するために化学農薬への依存度を高めていますが、そのような物質の広範な使用はそれ自体の問題を引き起こしています。合成殺虫剤は人間や動物に有害であり、病原体が合成殺虫剤に対する耐性を高めると効果を失う可能性があります。合成殺虫剤の一部は地球温暖化を引き起こす化石燃料に由来するため、合成殺虫剤の生産と使用も気候変動の一因となります。

化学物質の代わりにアリの大群が侵入してくるかもしれない。ほとんどの人はこの小さな昆虫をただの迷惑者としか考えていないが、壊滅的な蔓延と病気の蔓延を防ぐために、少数の国ではアリのコロニーが果樹園に配備されている。 。

最近発表された一連の研究と今後発表される一連の研究の中で、ジェンセンは、野原や開けた森林地帯にドーム型の巣を作ることで知られるヨーロッパの野アリであるクロアリと、熱帯の木の中にボール状の巣を作るハサミアリの抗菌効果を調べた。アジア、アフリカ、オーストラリアに広がる天蓋。彼女のチームは、デンマークにある 2 つの果樹園 (1 つは商業用、もう 1 つは実験用) で微生物がリンゴの褐腐病とリンゴ黒星病にどのような影響を及ぼしているかを調査し、深刻な収量損失を引き起こす可能性があるリンゴ黒星病をワラアリが効果的に減少させていることを発見しました。科学者らはまた、代替生物殺虫剤としてアリを使用しなかった場合に比べて、病気のないリンゴの数が2倍以上になったことも発見した。セネガルでの別の実験では、アリに関連する細菌群集を調査するためにマンゴー果樹園からハサミアリを採取し、広範な収量損失につながる可能性があるマンゴー炭疽病などの真菌性疾患を抑制する可能性のある微生物の足跡も残していることを発見した。

過去の研究では、カカオから柑橘類に至るまでの作物において、さまざまな気候や場所でアリが殺虫剤の代わりとなり、梨の木での黒星病、コーヒー低木でのコーヒー葉さび病、オーク苗での葉かび病の発生率を減らすことができることがわかっています。マンゴー、カシューナッツ、柑橘類の木で代替農薬として使用されているハサミアリの巣は、すべて害虫の被害を軽減し、いくつかの化学農薬処理と同等の収量を生み出すことが示されています。 1000年以上にわたり、この種は中国などの国々で天然の殺虫剤として受け入れられてきましたが、北米やヨーロッパでは農業の主流に完全に浸透することはありませんでした。この方法は最終的に合成ソリューションの夜明けに取って代わられることになります。それでも、その遺産にもかかわらず、アリがどのようにして病気にかかるのかは科学的な謎のままです。

ジェンセン氏によれば、その答えはアリがどのように機能するかにあるという。節足動物のすべての種は、細菌が常に自分自身を消毒するために使用するギ酸を生成するため、本質的に細菌にとって敵対的な体を持っています。アリはまた、植物病原菌の胞子などを好んで食べる絶えず飢えた小さな生き物でもあり、蟻酸の分泌と高い縄張り意識により、病気を媒介したり一部の農家に昼食を与えたりする可能性のある他の昆虫の侵入を阻止する傾向があります。 ‘ 作物。結局のところ、彼らの最大のトリックは、ジェンセンの最新の研究が明らかにしたことだ。アリはまた、その体と足に本質的に抗菌性の細菌と真菌を持っており、これらの微生物は生き物が歩くときに付着するので、影響を受けた作物の植物の病気を減らすことができる。この昆虫が果樹園で栽培されている場合、昆虫は木の上を行進し、その足で植物を微生物で覆い、新たな病原体を抑制することができます。

なぜこのような効果があるのかを理解することで、在来種のアリを生物剤として田畑や農場で促進し、導入することが容易になります。これはジェンセン氏が提唱しています。彼女は博士課程の候補者としてその方法を研究しているだけでなく、2022 年に養蜂家が巣箱をリースするのと同じように、植物の病原体や害虫を駆除するためのコロニーをデンマークの農家にリースする会社である AgroAnt を設立しました。彼女の研究チームは現在、新しいアリのコロニーを導入するのではなく、果樹園にすでに生息しているアリのコロニーの個体数を増やすことを検討している。アリがよりよく歩き回れるように木の間にロープの橋を架け、アリの餌として戦略的な場所に残される糖分抽出物の数を増やすと、アリの個体数ブームが生まれる可能性がある。ジェンセン氏は、これが農家にとって高価なアリの発生を避けるための簡単で安価な方法であると考えている。作物の病気。

これが、キャノーラ油や重曹などの既存の生物農薬や、天然資源由来の害虫管理化学物質よりも有用であり、費用対効果が高いとは確信していない人もいます。

コーネル大学で植物病理学を研究するケリック・コックス氏は、研究対象となったアリ由来の微生物の多くはすでに研究されており、農業システムにおける配合と有効性のために最適化されていると述べた。 「その多くは非常に効果的であり、農家が使用できる市販製品も多数ある」とコックス氏は述べ、「この研究では、既存の生物農薬ツールよりも優れているものは何も見当たらない」と付け加えた。 [U.S. Environmental Protection Agency]」

ジェンセン氏は、どのような種を導入する場合にも常にリスクがあることを認めています。たとえば、ある地域に新しく入ってきたアリが他の有益な種を押し出したり、アリと共生関係にある緑色の植物に害を与える小さな緑色の昆虫であるアブラムシを引き寄せたりする可能性があります。それでも彼女は、その種がその地域や農業システムに自生しており、導入され適切に管理されている限り、考えられる利益は落とし穴を上回ると断言する。

実際問題として、合成製品と対立するアリの節約論にも大きな魅力がある。特に、化学物質を含まない有機農薬に加えて、従来の農薬もヨーロッパや米国全体で近年高価になっていることを考えると、異常気象のショックによって生産が中断されると、これらの製品の価格は上昇する傾向があり、気候変動によって災害がさらに深刻になる可能性が高い。頻繁かつ重度。

逆に、ジェンセン氏は、農家は、マンゴー果樹園のハタキアリなど、病原体と戦う有益なアリが通常すでに存在している果樹園に、砂糖水溶液、キャットフード、または鶏の骨などの生ごみを放置するだけでよいと述べた。種がすでにそこに生息している場合、これによりその数と効率が増加する可能性があります。ただし、潜在的に有害なアリ科のメンバーを引き寄せるリスクを最小限に抑えるために、この手法は場所に応じて慎重に行う必要があります。

「すべてに適合する 1 つの解決策があるとは信じていませんが、アリやその他の生物学的防除剤が地球温暖化の大きな部分を占めることになるのは間違いないと思います」 [climate] 将来的にはパズルになります」と彼女は言いました。