Biologia komarów

Wiadomo, że podstawą ochrony przyrody jest bioróżnorodność, rozumiana jako różnorodność gatunkowa, mierzona w praktyce liczbą osobników gatunków występujących na danym obszarze. Stanowi ona miarę rozmaitości gatunków na określonym terenie, która uwzględnia nie tylko liczbę gatunków, ale również tzw. równocenność gatunku, wyrażającą się częstością jego występowania. Aby zachować bioróżnorodność środowiskową oraz chronić pożyteczne organizmy takie jak pszczoły, niezbędne jest zastosowanie preparatów bezpiecznych dla środowiska i działających wysoce wybiórczo, tylko na owady których liczebność chcemy ograniczyć, tzw. „target insects”.

Biologiczna kontrola komarów (biokontrola) polega na redukcji ich liczebności zgodnie z zasadami uznanymi w ekologii jako standardowe, np. prawo Nicholsona Baileya znane jako model drapieżnik – ofiara. Czynnikami kontroli biologicznej są drapieżniki, np.: ryby karpiowate (Cyprynidae), karaś pospolity ( Carassius carassius) oraz patogeny takie jak wirusy, grzyby (Coelomomyces psorophorae,  Metarhizium), bakterie i ich wytwory np.: krystaliczne delta-endotoksyny  Bacillus thuringiensis israelensis i Bacillus sphaericus . Również niektóre rośliny wodne, np. rzęsa (Lemna sp.) czy salwinia pływająca ( Salvinia natans), mogą utrudniać lub wręcz uniemożliwiać samicom chcącym złożyć jaja dostęp do lustra wody.

Począwszy od lat 60. XX wieku, głównie na Zachodzie Europy i w Stanach Zjednoczonych, w ochronie przed szkodliwymi owadami propaguje się selektywne, głównie mikrobiologiczne preparaty, zawierające spory i toksyczne dla larw owadów krystaliczne białka  Bacillus thuringiensis. Od chwili odkrycia komarobójczego szczepu  B. thurinigiensis israelensis w 1976 r. przez dr Yoel’a Margalith’a, propaguje się i coraz szerzej stosuje biologiczne metody kontroli gatunków uciążliwych, a także wektorowych z udziałem tych mikrobiologicznych preparatów. Biokontrola komarów z zastosowaniem bezpiecznych mikrobiologicznych larwicydów polega na ograniczaniu liczebności gatunków plagowych na danym obszarze, przy użyciu metod biologicznych opartych na interakcjach drapieżnik – ofiara, czyli wykorzystaniu naturalnych wrogów i patogenów. Spośród wielu rozpoznanych mikrobiologicznych patogenów (wirusów, bakterii i grzybów), kryształotwórcze laseczki  Bacillus thurinigiensis israelensis, jako entomopatogeny, mają największe znaczenie w biologicznej kontroli liczebności komarów i meszek.

Kryształotwórcze laseczki Bacillus thurinigiensis israelensis  wytwarzają spory oraz owadobójcze toksyny (larwobójcze delta – endotoksyny), które są głównym składnikiem większości obecnie stosowanych preparatów mikrobiologicznych. Wśród preparatów tych wyróżnia się kilka formulacji (form): rozpuszczalny w wodzie granulat (VectoBac WDG, VectoLex WDG), płynny (VectoBac 12 AS), granulat corn-cob (VectoBac G, VectoLex G) oraz tabletki (VectoBac DT, Culinex Tab plus).

W obrocie komercyjnym wielu krajów Europy (poza Polską) i USA występuje wiele różnych form preparatów mikrobiologicznych produkowanych na bazie laseczek  B. thurinigiensis israelensis (Bti ) i B. sphaericus ( Bs).

Obecnie w Polsce jedynym zarejestrowanym, dopuszczonym do obrotu i stosowania przez Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i produktów Biobójczych w Warszawie jest VectoBac 12 AS. Coraz częstsze wykorzystanie mikrobiologicznych larwicydów opartych o protoksyny  B. thuringiensis israelensis  H-14 ( Bti) i B. sphaericus  (Bs ) w wielu programach zwalczania komarów na świecie potwierdza ich wysoką skuteczność i bezpieczeństwo dla ludzi oraz środowiska naturalnego. W wielu krajach Europy (Niemcy, Szwajcaria, Francja, Czechy, Austria, Szwecja, Włochy) od wielu lat prowadzone są rokrocznie szerokie działania w zakresie biokontroli plagowych liczebności komarów z użyciem metod biologicznych.

Zarządzanie środowiskiem to kontrola warunków środowiska poprzez fizyczną likwidację miejsc rozwoju komarów, czyli zarządzanie obszarami meliorowanymi i zalewanymi w taki sposób, aby stwarzać warunki najmniej odpowiadające rozwojowi komarów. Proste czynności, jak udrażnianie rowów i przepustów, kontrola obszarów zalewowych w obrębie pól irygowanych, oczyszczanie rynien, wymuszanie falowania w przydomowych oczkach wodnych, zarybianie większych oczek i zbiorników wodnych, czy cotygodniowa wymiana wody w zbiornikach na deszczówkę (beczki i wiadra), pomagają skutecznie w ograniczaniu liczebności komarów. Zbyt duża ingerencja w środowisko na terenach podmokłych, może przynieść jednak wiele strat w tym wrażliwym ekosystemie. Początkowo koszty ograniczania liczebności komarów z użyciem zarządzania środowiskowego wydają się wysokie, lecz w długoterminowej perspektywie nie jest to prawdą. 

    Do metod fizycznych służących ograniczaniu liczebności komarów zalicza się dwojakie działanie. Wykorzystanie preparatów zmieniających napięcie powierzchniowe wody w zbiorniku wodnym. Na skutek ich działania larwy nie są w stanie oddychać powietrzem atmosferycznym a samice gatunków z rodzaju Culex nie są w stanie składać jaj na powierzchni wody. 

  Środkiem fizycznym jest również zmniejszanie możliwości kontaktu ludzi i komarów, głównie poprzez edukację społeczeństwa. Wiedza o warunkach i miejscach rozwoju komarów skutkuje zakładaniem moskitier w oknach, eliminacją wielu niewielkich, ale produktywnych zbiorników wodnych (wiaderka, donice, odpady) w sąsiedztwie domów, przykrywaniem beczek i zbiorników na deszczówkę w celu ograniczenia dostępności wody dla samic chcących złożyć jaja. Wszystkie te drobne czynności przynoszą odczuwalne efekty w postaci zmniejszenia liczebności populacji komarów w najbliższym sąsiedztwie gospodarstw domowych.

Modyfikacje genetyczne przynoszą umiarkowane rezultaty w kontroli liczebności komarów, jednakże trwające badania przynoszą coraz bardziej obiecujące rezultaty. Wśród modyfikacji genetycznych można wyróżnić sterylizację samców przy użyciu promieniowania lub substancji chemicznych, niezgodność cytoplazmatyczną pomiędzy populacjami komarów przypisywaną obecności bakterii  Wolbachia spp, czy translokacje chromosomowe osobników sterylnych wśród potomstwa. Obecny rozwój inżynierii genetycznej daje nadzieję na taką modyfikację DNA komarów w przyszłości, by były one odporne na infekcje (np.:  Plasmodium sp.) lub nie były w stanie transmitować parazytoz.