交尾妨害

交尾妨害（MD）は、特定の害虫を駆除するために設計された害虫管理技術であり、人工的な刺激を与えて個体を混乱させ、交尾相手の位置や求愛を妨害することで交尾を防ぎ、生殖周期をブロックします。通常は合成性フェロモンが使用されますが、^[1]振動によるコミュニケーションを妨害するなどの他のアプローチも開発されています。^[2]

「性的混乱」または「交尾混乱」は、1974 年にフランスのボルドーにある国立農学研究所によって初めて議論されました。^[3]

フランス、スイス、スペイン、ドイツ、イタリアのワイン生産者が、ブドウの木を蛾属コキリスの幼虫から守るためにこの方法を初めて使用しました。^[3]

農業に関係する多くの昆虫種、例えばチョウ目昆虫種 では、雌はその種の性フェロモンを構成する特定の化学物質の混合物を空中に放出する。この空中の軌跡はフェロモンプルームと呼ばれる。^{[4] [5]}

この種のオスはフェロモンの羽毛^[6]に含まれる情報を利用して、フェロモンを放出しているメス（「呼びかけ」メスと呼ばれる）の位置を特定します。交尾妨害は、オスの昆虫が羽毛を追うという自然な反応を利用するもので、昆虫の生息地に合成フェロモンを導入します。合成フェロモンは、メスの昆虫が出す種特有の性フェロモンを模倣するように設計された揮発性有機化学物質です。交尾妨害の一般的な効果は、自然のフェロモンの羽を隠してオスの昆虫を混乱させ、オスが交尾相手を見つけられずに「偽のフェロモンの痕跡」をたどるようにし、メスの「呼びかけ」に反応するオスの能力に影響を与えることです。その結果、オスの集団がメスを見つけて交尾に成功する確率が低下し、最終的には繁殖が停止し、昆虫の蔓延が崩壊します。カリフォルニア州農薬規制局、カリフォルニア州食品農業局、および米国環境保護庁は、交尾妨害を害虫の蔓延を根絶するために使用される最も環境に優しい処理の 1 つと考えています。^[7]交尾妨害は、広い面積にフェロモンを処理した場合に最も効果的です。10 エーカーは、MD プログラムを成功させるための適切な最小サイズですが、より広い面積が望ましいです^[2]

フェロモンプログラムは、低密度から中密度の害虫の個体群を防除する場合に最も効果的です。MD は、昆虫が耐性を持たない害虫防除法としても特定されています^[1]。科学界は、世界中の政府機関とともに、種特異的な性フェロモンを使用した交尾阻害の利点を理解しており、性フェロモンに基づく昆虫防除プログラムを、害虫の個体群を管理および防除するために使用する最も環境に優しい方法の 1 つと考えています。昆虫フェロモンは、米国の非常に広い地域から害虫の拡散を遅らせ、根絶するための効果的なツールとして効果的に使用されており、たとえば、壊滅的な林業害虫であるスポンジガ ( Lymantria dispar ) を防除し、綿花に最も大きな被害を与える 2 つの害虫であるワタミゾウムシとピンクワタムシを根絶しています。従来の殺虫剤による防除法では昆虫を直接殺すのに対し、交尾妨害法では雄の昆虫が交尾相手を正確に見つけられなくなり、交尾周期が最終的に崩壊します^[3]。交尾妨害法は、昆虫種の性フェロモンの特異性により、その種の雄にのみ影響を及ぼし、他の非標的種には影響を与えないという利点があります^[3]。これにより、非常に的を絞った害虫管理が可能になり、単一の害虫種の抑制を促進し、益虫（花粉媒介者や天敵）の個体群には影響を与えません。交尾妨害法は、ほとんどの害虫管理戦略と同様に有用な技術ですが、通常複数の害虫が懸念される植物生産システムにおいて単一の種のみを標的とするため、単独の処理プログラムとはみなされません^[1]。交尾妨害法は、総合的病害虫管理（IPM）プログラムで使用すべき貴重なツールです。

フェロモンプログラムは世界中で数十年にわたって使用されており、現在（2009 年）まで、合成フェロモンの農業利用が人間やその他の非標的種に有害であることを示唆する公衆衛生上の証拠は文書化されていません。ただし、継続的な研究が行われています。

フェロモン害虫駆除プログラムが使用されて数十年経つが、従来の殺虫剤の使用と比較した場合のいくつかの欠点が主張されてきた。ほとんどのフェロモンは単一の種を標的とするため、特定の交尾阻害製剤は、そのフェロモン混合物を使用する種のみを駆除する。一方、殺虫剤は通常、1回の散布で複数の種を含む多数の種を無差別に殺す。合成フェロモンの中には開発および製造コストが高いものもあり、交尾阻害技術は従来の商業栽培者が採用するにはコストがかかりすぎる。さらに、ほとんどの商業フェロモン交尾阻害製剤は手作業で散布する必要があり、費用と時間がかかる。最近開発された機械的散布用の新しいフェロモン製剤は、交尾阻害効果が長く持続する（例えば、標的害虫によっては、SPLAT ^[8]を1回散布するだけで、完全な生殖周期^[9]またはシーズン全体にわたって標的害虫を駆除できる）。 ^{[10] [11]}

マイクロカプセル化フェロモン（MEC）は、ポリマーカプセル内に封入されたフェロモンの小滴です。カプセルは、周囲の環境へのフェロモンの放出速度を制御します。カプセルは、殺虫剤を散布するのと同じ方法で使用できるほど小さいです。マイクロカプセル化フェロモン製剤の有効フィールド寿命は、気候条件、カプセルサイズ、化学的性質に応じて、数日から1週間強の範囲です^[1]。フェロモン製剤のマイクロカプセルは、通常、人間が吸入するリスクを避けるために、規定の直径以上に保たれます。

• 中空チューブディスペンサーは、プラスチック製のツイストタイタイプのディスペンサー、プラスチック製の中空繊維、またはプラスチック製の中空マイクロファイバー繊維で、合成性フェロモンが充填されており、保護するエリア全体に配置されます。
• フェロモン ベイトとステーションは、固定式の誘引殺虫タイプのディスペンサーです。比較的大きなプラットフォームで、誘引した昆虫を捕らえる粘着ボードの中にフェロモン ルアーが入っています。他のフェロモン ベイト ステーションには、誘引した昆虫の適応力を低下させ、交尾や繁殖能力を低下させる殺虫剤を塗布した表面とフェロモン ルアーが組み合わされています。
• 高放出ディスペンサー非常に高用量のフェロモンを放出するディスペンサーはいくつかあり、フェロモンサシェやSPLATフェロモン製剤の大きな塊のように受動的に放出するものもあれば、一定間隔で性フェロモンを放出する能動的なものもあります。^[12]

過去 10 年間に、流動性製剤を使用して長持ちする一体型フェロモンディスペンサーを作成するという、効果的で経済的な新しいフェロモン送達コンセプトが市場に投入されました。^[13]これらの新しい SPLAT フェロモン交尾かく乱製剤は、効果的なシーズン全体の抑制効果を発揮し (たとえば、標的害虫によっては、SPLAT を 1 回適用するだけで、完全な生殖サイクルの間、またはシーズン全体にわたって標的害虫を制御できます^{[14] 。 [10] [15]} )、手動または機械的に適用できます。機械的散布技術には、特殊な既製の適用技術や機器が必要ですが、適用システムが機能するようになれば、今日利用できる最も無害で効果的な害虫管理技術の 1 つであるフェロモンを使用して、広範囲の領域を保護できます。SPLAT の利点は、散布した粒子が着地した場所に固定されるため、現場で適用された製剤の不要なドリフトを回避できること、および適用方法によっては硬化した粒子を回収できることです。

2007 年 11 月、カリフォルニア州サンタクルーズ郡とモントレー郡の都市部と農村部に、マイクロカプセル化した LBAM フェロモンを空中散布するという物議を醸す方法が取られ、侵入性のlight brown apple mothを駆除しました。通常、オスの蛾のメスへの方向感覚の阻害 (またはモニタリング フェロモン トラップ) の影響は、モニタリング フェロモン トラップでの蛾の捕獲数の減少によって検出できます。地域全体にわたる空中マイクロカプセル化フェロモン散布を使用した政府のキャンペーンでは、処理された地域の light brown apple moth の個体群に対する交尾阻害の兆候は見られませんでした。最初の空中キャンペーンは、light brown apple moth の不完全な (間違った) フェロモン ブレンドを使用して実行されたことが判明しました (間違ったブレンドにより、交尾阻害プログラムの成功の可能性が大幅に減少しました)。また、LBAM マイクロカプセル化製剤はテストされておらず、最後に、マイクロカプセル製剤は、フィールド寿命が短く、効果が弱く不安定なことで有名です。さらに、政府のキャンペーンで使用された LBAM マイクロカプセル化製剤は、都市部での空中散布に適していなかった可能性があります。フェロモンは安全ですが、使用された製剤には直径が非常に小さいマイクロカプセルが含まれていたため、吸入による危険性があり、対象地域の住民のアレルギー反応の増加につながっているようです。政府によって行われたこの一連の LBAM 交尾妨害空中散布は、一般大衆だけでなく科学コミュニティのいくつかの部門から大きな反対を引き起こしました。数年後の現在、影響を受けたコミュニティと新興の米国フェロモン業界 (従来の殺虫剤の使用に代わる、より安全で非常に効果的な代替品を提供) は、ベイエリアでのこれらの悲惨な LBAM 根絶キャンペーンの波及効果にまだ苦しんでいます。

しかし、フェロモン交尾撹乱物質の空中散布に頼った害虫駆除プログラムは数多くあり、成功しています。世界最大のフェロモン交尾撹乱プログラムの 1 つが Slow the Spread です。^{[16] [17] Slow the Spread は、ウィスコンシン州からノースカロライナ州までの 1,200 マイル (1,900 km) の}海綿状蛾の生息域で実施されています。プログラム対象地域は、海綿状蛾の個体群の前進前線より前方に位置しています。STS プログラムは、この前進前線に沿った低レベルの個体群の早期発見と抑制に焦点を当て、個体群の増加と拡散の自然な進行を阻害します。毎年、数十万エーカーの土地に 2 種類のフェロモン海綿状蛾フェロモン交尾撹乱製剤、Flakes と SPLAT が空中散布されています。1 回の交尾撹乱製剤の散布で、処理した地域での海綿状蛾のシーズン中にわたる抑制が促進されます。 8 人の作業員の協力により、1 日で 20,000 エーカー (81 km ² ) 以上の森林を SPLAT GM で空中処理することができました。連邦および州の参加者のコンソーシアムは、次のことを達成しました。

• 毎年、海綿状蛾が侵入する新たな領域を15,600平方マイル（40,000 km ²）から6,000平方マイル（16,000 km ²）に減少させる。

• 森林、森林関連産業、都市公園、農村公園、私有財産を保護する。

• 年間少なくとも 2,200 万ドルの損害と管理コストを回避します。

Slow the Spread プログラムの驚異的な成功は、コミュニケーション、透明性、目的の明確化を伴う、非常に綿密に計画されたキャンペーンに関連しているようです。申請に先立ち、STS は、懸念される地域での海綿状蛾の管理戦略について話し合うために、地域住民、関心のある市民、公務員、科学者、技術者を含む会議を開催します。政府の新しい外来種根絶キャンペーンが、STS のような既存の成功した抑制プログラムに基づいて害虫抑制活動をモデル化し、コミュニケーション、透明性、目的の明確化に関するより効果的な方針を採用することを求める動きがあります。一般の人々の参加と教育により、地域全体の根絶キャンペーンはより適切に計画され、決定的で効果的な害虫根絶活動をより効果的に実行できるようになります。

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