旧世界から新世界に至るまで、起源の神話は通常、慈悲深い神々からの贈り物または祝福として農業の出現を描写していますが、1 つの例外があるようです。旧世界のシュメール人にとって、地球は最初は不毛であり、人間は荒野に住んで植物を探していましたが、文明の夜明けを知らせる善意の神々が植物と動物の農業を人類に与えました。新世界のメソアメリカ文明では、ケツァルコアトル — 羽毛のある蛇の神であるが、時には半分神、半分歴史的な人間 — が人類に芸術、知識、農業を与え、人間が野蛮で狩猟採集の方法を後にすることができるようにしました。
同様の起源の神話は、世界中の他の古代の人々の間で一般的です.しかし、西洋文明のユダヤ教とキリスト教の神話では、善悪の知識の木から実を食べたことに対する敬虔な報復が、アダムとイブが楽園から追放されたときに農耕を採用することを必然的にもたらしました。あなた！苦労して、あなたは一生その収穫物を食べなければなりません。 (…) 額に汗をかいて、パンを食べる…。」農業の起源に関するユダヤ教とキリスト教の物語の部分的な解釈は、私たちの以前の状態と比較して、農業を通じて栄養を調達することは、ハードワークによって自然を大幅に変えることを意味する.
私たちは、特に過去 100 年間に食料を生産してきたことは、自然の力、特に自然の働きを支える生態学的および進化的な力と著しく対立していると考えています。植物として、作物は生態学的および進化的力によって設定された「ルール」の対象となり、同じことが草食動物や病原体、害虫や病気の有機体など、すべての作物の仲間に適用されます.実際、一方で現代農業と、他方で生態学的および進化的規則との間の多くの矛盾と、その結果生じる不幸な結果を指摘する文献が増えています。害虫管理に関する私たち自身の研究や他の研究では、農業の黎明期から現在に至るまで、最初は無意識のうちに、そして現在は目を見開いて、それらの規則を無視して草食動物から害虫を作成した例が明らかになりました。私たちの要求を満たす食糧を生産するための努力
私たちが研究したいくつかの害虫は、農業の出現以来、家畜化と作物の普及から草食動物の宿主植物のシフトと農業の強化まで、進化的、生態学的、および農業プロセスが、とりわけ、一部の草食動物を作物に変換するのにどのように貢献したかを示しています害虫。そのような草食動物は、作物の野生の親戚や仲間に住んでいる（つまり、ホストされている）草食動物の中で、種全体または種の特定の個体群として、最も適切に事前適応されている可能性が高いと考えています。私たちはまた、過去と私たちの周りに目を向けることで、現代の生態学的、進化的、遺伝的洞察とツールで武装することで、農業が進行中の気候変動に適応するにつれて出現する害虫を先取りできるはずだと信じています.
私たちが研究した害虫の 1 つは、トウモロコシヨコバイ (Dalbulus Maidis) です。 )、トウモロコシの最も重要な樹液を吸う (師部を食べる) 害虫 (Zea mays mays ) 特にメキシコからアルゼンチン、カリブ海にかけての新熱帯地方。トウモロコシヨコバイの自生範囲はメキシコ西部にあり、その祖先、または元の宿主植物はバルサステオシンテ（Zea mays parviglumis）です。 ）、トウモロコシの直接の祖先。トウモロコシは、約 9000 年前にトウモロコシ ヨコバイの自生範囲内で栽培化され、バルサス テオシンテの栽培化された形態です。したがって、バルサス テオシンテが古代メキシコ人によってトウモロコシに変換されていたとき (このプロセスには約 5,000 年を要した)、トウモロコシヨコバイが新しい作物を宿主植物の短いリストに追加することは、予想通り簡単な偉業でした。 Zea属 、つまり一握りのテオシントとトウモロコシ。
世界の作物の中で、トウモロコシはおそらく新しい環境に最も適応し、その特性により、現在のカナダ南部からペルー、アルゼンチン、カリブ海、海面から 4,000 m までのアメリカ大陸に急速かつ広範に広がることができました。世界に広がる前に。トウモロコシが南北アメリカ大陸に広がった場所では、トウモロコシヨコバイがそれに続きましたが、作物の最南端と最北端の分布限界を除いて、昆虫の生存には冬が寒すぎる.そして、トウモロコシの生産性が向上し、トウモロコシの栽培が強化されるにつれて、トウモロコシヨコバイは害虫になりました.
しかし、どのようにした トウモロコシヨコバイは、野草の無害な草食動物としての背景を考えると、害虫になりますか? Lowell “Skip” Nault 博士 (現在はオハイオ州立大学の名誉教授) は、この広範な問題に取り組み始めた最初の人物です。たとえば、何十年にもわたる数多くの研究の後、彼と彼の学生および仲間は、トウモロコシヨコバイが家畜化以来トウモロコシと実際に共進化したこと、および生物学的特性の小さなセットが草食動物の害虫への変換を促進したことの明確な証拠を発見しました.
たとえば、Nault と彼のチームは、トウモロコシヨコバイが Dalbulus の他のいくつかの種とは異なることを示しました Balsas teosinte および関連する草のヨコバイ - すべて通常の草食動物 - Zea のみで繁殖するという点で 草で越冬し、卵ではなく成虫で越冬する。 Dalbulus との比較 同族体 — トウモロコシの「樹液を吸う昆虫のニッチ」を占有し、害虫になる初期のすべての候補 — Zea のスペシャリスト トウモロコシヨコバイは、トウモロコシが作物になるように飼い慣らされていたので、トウモロコシの搾取にほぼ完璧に適応したことを意味していた可能性があります.そして、Dalbulus と比べても 同族体であり、成体段階で越冬するということは、トウモロコシヨコバイが最初の初夏の雨の後に発芽したトウモロコシ植物に最初にコロニーを形成することを意味していました.
より最近では、私たち自身の研究が、トウモロコシの害虫へのトウモロコシヨコバイの起源の物語にさらなる詳細を追加しました.たとえば、トウモロコシヨコバイは単一の害虫種ではなく、少なくとも 2 つの別個の個体群に分かれているように見えることがわかりました。一方では、通常の草食動物の少数の孤立した個体群が、ほぼ絶滅した野生宿主である多年生テオシンテ (ゼア ディプロペレニス) と同じように孤立して生息しています。 ）、そしてその一方で、他の場所では、トウモロコシやテオシントに住んでいる害虫の多い個体のはるかに大きな、広範囲の人口があります.広大な海に浮かぶ微小な島のように、トウモロコシヨコバイは、このように、「有害な」個体の大規模で広範な個体群が占める地理的範囲内に埋め込まれた、非常に小さく孤立した「野生の」個体群で構成されているようです。
また、野生のトウモロコシヨコバイが害虫になる場合に予想されるように、アクセスが与えられた場合、トウモロコシで繁栄することもわかりました.このように、野生のトウモロコシヨコバイは、ケツァコアトルの贈与またはアダムとイブの楽園からの立ち退きの前のトウモロコシヨコバイの名残りである可能性が高いようです.これとは別に、私たちの研究では、バルサス テオシンテをトウモロコシに変換し、作物を改良してより多くの穀物を生産する際に、古代の農家と現代の作物育種家が、今日のトウモロコシ品種のトウモロコシ ヨコバイに対する防御を無力化したことも示しました。よく守りますが、両方を同時に行うことはできません。農業の文脈では、その生態学的理論は通常、作物が高収量を生み出したり、害虫から強力に防御したりできることを意味しますが、両方を行うことはできません.
全体として、Nault 氏と私たちの研究は、「発明する」こと、または受け取ることでそれを示唆していますか? — 新世界の最初の農家であるトウモロコシとトウモロコシの農業は、彼らの子孫と現代の育種家とともに、地理的に制限された通常の草食動物に、基本的な作物の通常の祖先によってホストされる機会を提供しました — いわば、待っている害虫 —広範囲にわたる重要な害虫になる。多年生テオシンテに生息する野生のトウモロコシヨコバイの個体数が少ないことから、害虫は単に農業によって提供される機会を利用した草食動物であり、他の草食動物が自分自身とその子孫によってより良くする機会を利用するのと同じように、私たちは思い出します.
私たちの研究の他の害虫の対象は、同様の起源を示しています。西洋トウモロコシ根虫 (Diabrotica virgifera virgifera ）、トウモロコシヨコバイのように、作物の野生の親戚の1つからトウモロコシに移行したトウモロコシの害虫です - もっともらしいChalco teosinte、Zea mays mexicana —トウモロコシ農業が激化するにつれて広がり、害虫になりました.ただし、トウモロコシのヨコバイとは異なり、西部のトウモロコシのルートワームは、米国のトウモロコシの最も重要な害虫です.また、トウモロコシヨコバイとは異なり、西洋トウモロコシ根虫は、1900 年代半ば頃の近代的で集約的な農業の出現と一致して害虫になったようです。私たちの研究は、家畜化と改良により、トウモロコシがヨコバイの防御を無力化したのと同じように、根虫の防御を無力化したことを示唆していますが、これは20世紀前半を通してのみ明らかになりました.しかし、とうもろこしが武装解除されているため、耐性を獲得しているように見えました.
寛容とは、植物が草食動物に対して展開する可能性のある防御戦略であり、植物は草食動物に失われた成長と生殖（種子生産）を補う（つまり回復する）ことができ、草食動物に影響を与えないことで、ITは草食動物に進化的対抗を誘発しません-応答 — つまり、草食動物は植物の耐性を克服することによって応答しません。 20 世紀の後半、収量と耐虫性のための近代的な育種の出現、西部のトウモロコシのルートワームを標的とするものを含む肥料と殺虫剤の使用の強化、および西部のトウモロコシのルートワームの害虫への上昇と時を同じくして、トウモロコシは抵抗力が増しましたが、害虫に対する耐性を失いました。
その結果、今日のトウモロコシは WCR に対して適度に耐性があり、適度に寛容であるように思われます。つまり、ほとんどの場合、西部のトウモロコシのルートワームに感染しやすいため、その防御は私たちに依存しています。私たちの視点から見ると、トウモロコシを作物の中で最も生産性の高いものにしようと努力する中で、実際にそうであるように、植物ベースの持続可能なコーンルートワームの防御、耐性を、技術の武器庫に基づく人間ベースの防御と交換したようです。環境ストレスに適応するための昆虫の進化の可能性とは一致しません。
私たちの研究は、害虫がどのようになるかをよりよく理解するための努力を続けており、米国綿の害虫であるワタノミ、トウモロコシの広範な害虫であるアワヨトウなど、新世界の作物の他の害虫も含まれています。上記で使用された比喩に戻ると、単一の個人が環境ストレスにどのように反応するかから、種の複雑な形質の進化に至るまで、自然のプロセスがどのように機能するかについての私たちの理解は、印象派の寓話に例えることができます.印象派の芸術家は、真実を強調した写実主義者とは異なり、形と細部の明瞭さが欠けているように見える未完成の絵画を作成し、形と細部の欠如は私たちの経験によって埋められることを認識していました。同様に、私たちの調査結果をもとに、知識のギャップを含む研究対象についての記述を組み立てることができますが、理論と観察によって強化され、対象がどのようになり、どのように機能するかについての識別可能なイメージ、つまり寓話が形成されます。
最後に、世界の神話による農業の起源の問題に戻ります。私たちの害虫管理の観点からは、農業の誕生は祝福ではなく報復として描かれているという少数派の意見に同調し、農業が発明されたときに今日の害虫の種がまかれたかどうかを検討したくなるようです.
これらの調査結果は、 Current Opinion in Insect Science というジャーナルに最近掲載された、 農業の雌豚の害虫:作物の家畜化、宿主の移動、および農業の強化が草食動物から害虫を生み出す方法というタイトルの記事で説明されています。 この作業は、テキサス A&M 大学の Julio S Bernal と Raul F Medina によって実施されました。
