私の国ではイナゴの被害を抑えるために鶏やアヒルを使っていますか？本当の科学的なイナゴ駆除は実際こうだ

制作：中国科学普及協会

著者: 昆虫インターン（生物学博士）

プロデューサー: 中国科学博覧会

皆さんのほとんどはイナゴの大量発生について聞いたことがあると思います。しかし、皆さんが知らないかもしれないのは、イナゴの害虫被害が中国史上最も深刻な昆虫災害の一つだということです。これは洪水や干ばつとともに三大自然災害の一つに数えられ、3000年から4000年にわたって中国の人々を悩ませてきました。

現在、中国では大規模なイナゴの被害はほぼ消滅している。それで、その理由を知りたいですか?この裏にある物語は紆余曲折に満ちています。一つずつ説明させてください。

イナゴの大群

（写真提供：Veer Gallery）

従来のイナゴ駆除方法は非効率的で破壊的である

古代では、イナゴの大発生に直面したとき、人々はイナゴを継続的に駆除することしかできず、それは非効率的であまり効果的ではありませんでした。

現代では科学技術が進歩し、イナゴを駆除する手段もますます豊富になってきました。イナゴの大群を駆除する最も効果的な方法は、飛行機から殺虫剤を散布することです。下の写真はこの方法が使用された場面です。1953年、エチオピアで国際技術協力の一環として、アメリカの航空機とパイロットがオガデン砂漠で作物を食い荒らしていたイナゴに殺虫剤を散布しました。

（写真提供：Visual China）

前世紀には、多くの地域でイナゴを駆除するために化学薬品が大規模に使用されました。短期的には良い成果が得られたものの、環境汚染を引き起こし、周囲の生態環境にダメージを与えました。したがって、化学農薬だけでイナゴを殺すというこの方法は、中国の科学者によって推奨されていません。

イナゴの蔓延を根絶するための鍵

わが国の数千年にわたるイナゴ防除の歴史を振り返ると、わが国の建国以来40年間、中国の科学者は歴史に学び、知恵と才能を活用し、経験を総括し、科学的な予防と防除を実施し、前向きに生態学的予防戦略を提案してきました。イナゴによる被害はようやく抑えられるようになった。これは中華民族の労働者人民が千年にわたるイナゴとの闘いで勝ち取った勝利である。

では、何千年もの間国を悩ませてきたイナゴの大量発生を解決するために、科学者たちはどのような方法を使ったのでしょうか?彼らは、イナゴの大量発生を根絶するための鍵は、イナゴの繁殖拠点をなくすことだと発見した。

（写真提供：Veer Gallery）

イナゴは移動し、集中し、産卵場所を選ぶ習性があるため、イナゴの「繁殖地」を破壊することは極めて重要です。したがって、農薬などの予防・管理方法のみを使用しても、被害を根絶することはできません。イナゴ問題を本当に解決するには、症状と根本原因の両方に対処する必要があります。まず、イナゴの繁殖地である「繁殖地」の生態環境を変革し、イナゴの繁殖に適さない環境にする必要があります。この方法でのみ、イナゴの被害を根本的に根絶することができます。

一世代にわたる統治を経て、わが国は大規模なイナゴの大量発生の発祥地をうまく転換し、中国国内で大規模なイナゴの群れが発生することを不可能にしました。しかし、一部の地域では、イナゴの大量発生により農作物が被害を受けることは避けられません。しかし、大規模な化学物質の散布は自然環境を破壊します。それで私たちは何をすべきでしょうか?

環境に優しい農薬の新しいアイデア

幸いなことに、菌類を使って環境に優しい殺虫剤を開発するという新しいアプローチがあります。

21 世紀以降、自然界に広く分布する生物である菌類が、多くの昆虫に対して有毒であることが発見されました。生物的防除に対する人々の関心が高まるにつれ、イナゴ駆除の過程では、害虫を駆除し環境を保護するために化学殺虫剤の代わりに、より天然の真菌性殺虫剤を使用することを検討することができます。

しかし、殺菌剤の防除効果は安定していない。これは、イナゴの大量発生を引き起こす群生性のイナゴが、菌類に対する耐性が高いためと考えられる。この問題に基づいて、多くの研究が行われてきました。

中国科学院の康楽院士が率いるチームは、ミドリイナゴとイナゴに関する研究を行った。グリーンマスカルディンは、一般的に使用される殺虫菌です。カン・レ氏のチームは、群生するイナゴはミドリイナゴに感染すると病原体分子をブロックし、病原体が体液と接触するのを防ぎ、自らを守ることができることを発見した。

さらに研究を進めると、群生するイナゴは菌類に対してより耐性があるのに対し、単独で移動するイナゴは貪食作用によって菌類の感染に抵抗することが判明した。これらの発見は、科学者に、より強力な真菌殺虫剤を開発するためのアイデアも提供します。もし、移動性イナゴを特に標的とする真菌を見つけることができれば、環境に優しく効率的な方法で、イナゴの蔓延の問題を解決できるかもしれません。

そして自然界には、トノサマバッタだけに感染する特定の緑色のマスカルディンが存在します。広範囲スペクトルのグリーンマスカルディンと比較すると、トリプタミン代謝遺伝子が欠けています。研究により、トリプタミンはイナゴの芳香族炭化水素受容体 LmAhR を活性化することで活性酸素の生成を誘発し、イナゴの免疫系を阻害して毒性効果を生み出す可能性があることが判明しました。

そこで、研究者らが広域スペクトル緑マスカルディンのモノアミン酸化酵素遺伝子（トリプタミン代謝遺伝子）を削除したところ、その体内のトリプタミン含有量は元の広域スペクトル緑マスカルディンよりも高くなり、これにより殺虫効率が大幅に向上し、通常の広域スペクトル緑マスカルディンに感染したイナゴの半致死時間（死亡数が全体の半分を占める時間）が7.33日から5.92日に短縮されました。これは菌類を使って害虫を駆除するという大きな進歩です!

この広範囲スペクトルのグリーンマスカルディンの遺伝子組み換えは、宿主範囲に影響を与えず、環境や人間に無害であり、生物学的安全性も良好です。これは、新しい真菌性殺虫剤の設計に新たなアイデアを提供し、将来的にはイナゴの害虫駆除に役立つことが期待されています。

Metarhizium anisopliae の変態の模式図

（画像出典：参考1）

イナゴの蔓延を抑制するためのさまざまな新しい科学技術手段

現在までに、我が国は農地や草原地帯における長年のバッタ防除の実践に基づき、植物保護、生物保護、資源保護、環境保護を組み合わせた生態学的管理措置を採用し、生物的防除を主とし、生態学的規制を補助とする持続可能な防除技術体系を確立しました。

同時に、私たちは新型、高効率、環境に優しい生物農薬の開発にも力を入れており、飛行機、ドローン、大型機械などの新型、高効率散布技術を活用し、天敵の予防と防除と生態調整措置を組み合わせることで、イナゴの持続的な防除と草原生態系の持続的な発展を実現しています。

一方、バッタの大発生を未然に防ぐためには、バッタの大発生の中長期予測や早期警戒技術をさらに向上させる必要があります。さらに、科学者たちはイナゴの大量発生の深刻さが気温と逆相関していることを発見しており、これは長期予測の重要な理論的根拠となっている。

2000年以来、我が国は、手作業によるイナゴの現地調査と昆虫レーダー、地理情報システム（GIS）、全地球測位システム（GPS）、リモートセンシングシステム（RS）（「3S」と呼ばれる）の技術を組み合わせて、イナゴの個体数の動的な変化をリアルタイムで早期に警戒して監視してきました。

今後、我が国は「3S」技術、ドローン監視技術、バッタAI知能識別技術などの現代の情報技術を引き続き活用し、多段階かつ総合的な「空・空・地一体型」バッタ知能監視システムとバッタ発生データベース管理システムを構築し、長期、中期、短期のリアルタイム監視と早期警報を実現し、より完全なバッタ災害指標システムを形成し、バッタ災害発生時に科学的なガバナンス戦略が採用され、タイムリーで効率的であることを確保します。

人類の科学技術が継続的に進歩すれば、イナゴの害虫問題はより効果的かつ環境に優しい方法で解決できるようになり、中国を襲ったイナゴの害虫の光景はやがて歴史のものとなるだろうと私たちは信じています。

編集者：郭 雅新

参考文献:

【1】Tongら、MetarhiziumゲノムのMrMao-1の欠失によるトリプタミン蓄積が殺虫剤の毒性を著しく高める。 PLoSジェネット16(4):e1008675(2020)

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008675