なぜ蚕の繭は木に吊るされているのでしょうか？緑を守る「虫エージェント」がいる

気候が暖かくなると、害虫の天敵を放出する小さな紙の包み、つまり「繭」がいくつかの木に現れます。現在人工的に飼育されている害虫の天敵は何ですか？ 「昆虫を使った害虫駆除」は農薬の代わりになるのでしょうか？

記者ディン・リンによる記事

編集者/ディン・リン

ニューメディア編集者/呂冰鑫

インタビューを受けた専門家：張帆（北京農林科学院植物保護研究所研究員）

多くの地域ではすでに一年で最も暑く、湿度の高い日となっています。高温多湿の気候は植物の成長に適した水と熱の環境を作り出す一方で、害虫の繁殖地にもなります。そのため、この時期は花や樹木、畑作物の害虫予防・防除を行う上で重要な時期でもあります。

注意深い人は、夏の初めから、街路樹や庭の植物のいくつかに、てんとう虫の模様が印刷された白いカードが釘付けにされていたり、「風邪薬」の袋がぶら下がっていたりすることに気づくでしょう。これらは、ナミハダニや捕食性ダニなどの害虫の天敵を放出する装置であることが判明しました。害虫の天敵を利用した「虫を使って害虫を防除する」生物的防除技術は、農薬の使用を減らし、緑化を推進する有効な手段です。

△北京市朝陽区の木に掛けられた生物防除用の「虫カード」。内側にナミテントウの卵が付いている。ナミハダニは食欲が旺盛で、さまざまな害虫を駆除できる益虫です（写真：ディン・リン）

中国の農業生産における生物的防除技術には長い歴史があります。私の国は、生物間の相互制約を観察することに加えて、生物的防除を最も早く実施した国の一つでもあります。西晋の時代の『南方植物樹木記』には、黄猿蟻を使って柑橘類の害虫を駆除したり、黄猿蟻の巣を商品として販売したりしたという記録がある。これは「昆虫を使って昆虫を駆除する」という世界最古の歴史的記録です。

明清時代には、嶺南地域ではキバハリアリの防除範囲を柑橘類、オレンジ、グレープフルーツ、レモンなどの果樹にまで拡大しただけでなく、「竹割り」や「蔓竹誘導」などの方法も開発され、キバハリアリが「木に出入りしてつながる」ことが可能になり、防除効果が向上しました。

△キイロアリ（写真提供：Reynante Martinez/iNaturalist、CC BY）

近年、人々の生活水準の向上に伴い、生態環境の質や食品の安全性に対する人々の期待は高まり続けており、生物的防除の需要も高まっています。

寄生性および捕食性の敵

化学農薬は植物保護に欠かせない重要な手段ですが、環境や農産物への害も無視できません。長期間使用すると、害虫の農薬に対する耐性は増加し続けます。そのため、科学者は自然界における「あるものが他のものを抑制する」という法則を利用して、生物学的防除の分野で新たな進歩を見つけています。

害虫の天敵は、寄生性と捕食性の 2 つのカテゴリに分けられます。さまざまな寄生蜂などの寄生性天敵は、害虫の卵、幼虫、または蛹の中に卵を産みます。寄生蜂が孵化すると、その幼虫は害虫の卵、幼虫、または蛹の中で成長し、「発芽段階」で害虫を殺し、大量に増殖するのを防ぎます。

捕食性の天敵は、害虫を直接食べるか（アブラムシを駆除するためにテントウムシを使用するなど）、害虫の体液を吸って殺します（ハダニを駆除するために捕食性ダニを使用するなど）。主にアブラムシなどの集合害虫をターゲットとします。

△ ナミハダニには背中の模様に多くのバリエーションがあり、その一部が写真に示されています（写真提供：James Bailey /iNaturalist、CC BY-NC）

植物保護研究者は、さまざまな害虫に対して、実際の観察と研究に基づいて最も適切な生物的防除の天敵を決定します。

例えば、周のハチは、マイマイガ（葉を食べる森林害虫）の寄生性の天敵であり、中国の研究者が何年もかけて研究を重ねて育成した。マイマイガは主要な侵略的外来種であり、北京の80種以上の植物に害を及ぼす典型的な雑食性害虫である。繁殖力が大きく、適応力が強く、家の中に侵入して人を困らせる性質があるという特徴があります。チョウバチはマイマイガの蛹に寄生し、約20日で一世代繁殖することができる。その後、新しいスズメバチは寄生するマイマイガを独自に探し出すことができるようになります。

さらに、二条スギカミキリに代表される幹を食い荒らすカミキリ属の害虫は、一部の樹木の正常な成長に深刻な脅威を与える可能性があります。カミキリムシは「煙のない火」と表現されます。アブラムシや毛虫ほど目立ちませんが、幼虫は木の幹に隠れて曲がりくねったトンネルをかじり、木の成長に深刻な影響を及ぼします。人工的に放出されたオオカミキリバチやハナムグリなどの天敵がカミキリの巣穴に入り込み、カミキリの幼虫を探し出して卵を産み寄生させることで防除効果を発揮します。こうした「闘牛士」は、頤和園や天壇など、古木や名木が多数ある公園に比較的多く配置されていると伝えられている。

△木に花甲虫を放つ（写真提供：北京晩報）

生物的防除は、都市庭園の保護に加えて、農業分野でも広く利用されており、アブラムシバチを使ってコナジラミを防除したり、スリップスを防除するためにコナジラミを、テントウムシを使ってアブラムシを防除したりしています。 「施設で栽培された有機野菜の場合、天敵などの生物学的防除手段によってすべての害虫を完全に防除できる」と北京農林科学院植物保護研究所の研究員、張帆氏は記者団に語った。

なぜ彼らが選ばれたのでしょうか?

「昆虫を使って害虫を駆除する」ことを実現するために、科学研究者はまず自然界で害虫の天敵を探します。しかし、天敵資源を見つけたからといって、すべてがうまくいくというわけではありません。植物保護担当者は、これらの天敵種の致死率を高めるために人工的に繁殖させる必要がある場合がよくあります。

介入がなければ、害虫蔓延の後期には、十分な食料があるために地元の天敵種の数は自然に増加しますが、この時点では害虫が作物、森林、その他の資源に与えた被害は回復不能です。このため、生物的防除の戦略は、科学的予測を行い、害虫発生の初期段階で事前に害虫の天敵を放つことです。

害虫の天敵といえば、まずクモやカマキリなどの動物を思い浮かべる人も多いでしょう。あまり知られていない捕食性ダニとチョウのハチが選ばれたのはなぜでしょうか?これは大規模繁殖の実現可能性にも関係します。現時点では、ほとんどの天敵種は人工的に大規模に繁殖させることができず、大規模な商業的応用に成功した種はごくわずかです。

有益な昆虫を大規模に飼育するのは、言うほど簡単ではありません。普通の家畜は飼料を与えることができますが、害虫の天敵は肉が大好きです。害虫を大量に飼育して餌にすることはできないですよね？幸いなことに、研究者たちは、小麦ふすま、米ぬか（ダニの餌）、および小麦粉ダニ（キュウリダニの餌）を培養容器に入れることで飼育できるキュウリダニなどの代替解決策を発見しました。

△ このような白い紙のパッケージには、1,500匹以上のキュウリダニと、それらに与える「餌」が含まれています（写真：ディン・リン）

トリコグラマチドバチは現在、私の国で最も広く使用されている生物学的防除方法です。彼らは北東部の何千万エーカーもの土地で、アワノメイガやさまざまなイネノメイガなどの農業害虫を効果的に抑制してきました。 「天敵生産工房」では、タッサカイコの卵やイネガの卵を使って、トゲオイムシバチを飼育しています。 「この解決策は数​​世代にわたる努力の末に見つかった」と張帆氏は語った。

大規模繁殖の実現に加え、害虫発生期にいかにして一定数の天敵を迅速に蓄積するか、どの年齢の天敵がより致死性が高く、低温貯蔵に強いかなど、植物保護研究者が研究・探求すべき課題でもある。人工的に栽培した天敵種が複数世代を経て退化してしまうのを防ぐために、飼育作業中に定期的な浄化と若返りが必要です。

害虫の天敵が大量生産された後、これらの生物的防除の「先駆者」が害虫を迅速に発見できるようにするために、害虫を人工的に標的に放出することも科学的原則に従わなければなりません。放出のタイミングは、害虫の発生時期だけでなく、害虫の年齢にも左右されます。例えば、トリコグラマチドバチは害虫の卵に寄生するので、害虫が卵を産む直前か、産卵後の初期段階で放すのが最適です。

△マイマイガは深刻な外来種です。夏の気候要因は害虫の成長と繁殖に有利であり、夏が過ぎると森林は繰り返し雨に洗われ、薬剤による防除の効果が弱まります。毎年9月には、アメリカシロヒトリの幼虫の第3世代が被害のピークを迎えます（写真提供：北京日報）

害虫の天敵の大量繁殖と放出は生態系のバランスを崩すのでしょうか？これについてはあまり心配する必要はありません。それぞれの天敵には特定の「食性の好み」があります。害虫が大量に駆除されると、「食糧不足」により天敵の個体数も減少し、生態系に脅威を与えなくなります。

植物保護従事者は、天敵を阻止するために特別な努力をしなければならない場合もあります。たとえば、野菜畑の害虫が食べ終わると、放たれたテントウムシは飛び去ってしまうことがあります。介入がなければ、てんとう虫が定着することは困難でしょう。この目的のため、植物保護担当者は野菜畑に小麦などの「繁殖植物」を追加します。小麦アブラムシは野菜に害を与えませんが、テントウムシの個体群が野菜畑に安定して留まり、「あらゆる場所でアブラムシを探す」ことができるため、引き続き役割を果たします。増殖する他の植物には、天敵を誘引して繁殖させることができる花が含まれます。

ただし、他の場所から天敵を導入することで、現地の天敵構成を改善・強化したり、新たに輸入された害虫に対処したりできるものの、天敵の導入が必ずしも安全であるとは限らないことに注意する必要があります。例えば、ナミテントウは東アジアでは重要な生物的防除昆虫ですが、ヨーロッパや北米に導入されてから増加し、徐々に現地のテントウムシ種に取って代わり、侵入種となりました。 「だから、新しい種を導入するときは特に注意しなければならない。しかし、在来種の天敵は大きな問題ではない」と張帆氏は語った。

△北京市の「捕食性天敵の飼育と放飼に関する技術規範」には、市内の農林業生産に現在使用されている人工飼育された各種捕食性天敵（寄生性天敵を除く）が記載されている。

「昆虫を使った害虫駆除」は農薬の代わりになるのでしょうか？

生物学的害虫防除は農薬に比べて多くの利点がありますが、害虫防除サイクルが長くなることや、農薬を散布するほど便利ではないなどの弱点もあります。農薬の役割を短期的に置き換えることは困難です。それでも、農薬使用量を削減するという観点からは、生物学的防除は依然として意味があります。

張帆氏は、場所が限られている場合や植栽面積が小さい場合には、生物学的防除のみを使用できる場合もあると考えている。例えば、オランダの温室では、生物学的防除プログラムが非常に成功しています。しかし、現時点では大規模な置き換えはあまり現実的ではありません。

しかし、農薬による防除が難しい害虫に対しては、天敵を利用することで予防・防除効果を大幅に向上させることができます。例えば、アワノメイガ（トウモロコシノメイガ）は老齢になると薬剤で防除することが難しくなります。果実の害虫も後期には果実の中に潜むようになるため、農薬による防除効果は低下します。このようなシナリオでは、寄生蜂などの天敵を利用して卵を殺せば、害虫の圧力を軽減することができます。

△オリンピック選手村のアメリカシロヒトリ防除現場では、大型の農薬散布車が樹木に農薬を散布している（写真提供：朝陽区園芸緑化局）

「私たちは、さまざまな農薬が特定の害虫の天敵に対して毒性が強いのか、中程度の毒性があるのか​​、毒性が低いのか、あるいは無毒なのかを判断するために多くの実験を行ってきました」と張帆氏は語った。これらのデータにより、実際には低毒性および無毒性の農薬と天敵を組み合わせて使用​​できるようになります。一方、天敵の放出前後の一定期間農薬を散布しないことで、2つの予防・防除対策の効果を調和させることも可能です。

生物的防除技術の普及にはまだまだ道のりが長い。その幅広い応用には、生産の技術的障壁を突破するだけでなく、より多くの政策支援と市場の受け入れも必要です。

北京は有益な天敵生物の産業化において国内の最前線に立っています。北京市農業局宣伝教育センターが発表した情報によると、2020年に市内の関連企業の生産額は1億元を超えた。天敵生産企業は合計20社あり、生物系天敵生産ラインは24本建設され、年間生産能力は3000億頭を超えた。近年、北京は農業における生物天敵の活用も積極的に推進している。 2017年から2019年にかけて、市は112万3000ムーの土地で害虫を駆除するために天敵を推進・適用し、そのうち56万ムーは野菜の害虫駆除に使用されました。施設野菜生産における天敵防除のカバー率は64％に達し、北京の農産物の品質と安全性が効果的に確保されました。

制作：サイエンス・セントラル・キッチン

制作：北京科学技術ニュース |北京科学技術メディア

友達の輪にシェアしましょう

無断転載は禁止です