הדברה ביולוגית

הדברה ביולוגית היא התערבות יזומה של האדם במערכת אקולוגית שמטרתה להשיג שליטה על אוכלוסייתו של המזיק באמצעים אקולוגיים ובשיטות ביולוגיות. הצורך בהדברה ביולוגית עלה בשנים האחרונות עקב התגברות המודעות לצורך לצמצם את השפעת בני האדם בעיקר בחקלאות, שם נעשה שימוש נרחב בחומרי הדברה נגד מזיקים ומחלות, דבר אשר מביא לפגיעה באדם ובסביבה. דוגמאות להדברה ביולוגית במערכות אקולוגיות גדולות הן השימוש שנעשה בדגי גמבוזיה, בבצילוס טוריגננזיד ישראלי BTI (אנ') להדברת יתושים ובקרפדת קנים להדברה ביולוגית של מזיקים בנחל כישלון בישראל. בתחום החקלאות ניתן לציין את הפיזור של זכרים עקרים של זבוב הפירות הים-תיכוני וכן השימוש בחרקים טורפים. כמו כן ישנן דוגמאות נדירות יחסית של הדברה ביולוגית המכוונת נגד מחוללי מחלות בחקלאות, כגון חיידקים ופטריות. קיימות מספר שיטות של ההדברה, שבהן משתמשים בפרומונים מלאכותיים על מנת לבלבל את הזכרים של העשים למשל, כך יוצרים "מסך ריח" המונע מהם להגיע.

הדברה ביולוגית בחקלאות

התחום המפותח והנלמד ביותר כיום על ההדברה הביולוגית הוא השימוש באויבים הטבעיים של מזיקים ממערכת פרוקי הרגליים, כגון חרקים ועכבישנים, הפוגעים בגידולים מתורבתים, לרוב גידולים חקלאיים.

נהוג לחלק את שיטות השימושים בהדברה ביולוגית של פרוקי-רגליים לשלושה סוגים:

מחוללי מחלות

חיידקים, נגיפים, פטריות ומחוללי מחלה אחרים אשר פוגעים באופן ספציפי במזיק. היתרון המובהק בשיטה זו הוא שהוא מאוד ספציפי למזיק. לרוב השיטה פוגעת במזיק במהירות וביעילות הדומה לשימוש בחומרי הדברה כימיים. החיסרון בשיטה טמון ביעילותם הנמוכה כשדרוש ויסות של אוכלוסייה נמוכה. דוגמה נפוצה מאוד לשימוש בכלי זה הוא השימוש בחיידק Bacillus thuringiensis (אנ') הפוגע במינים שונים של זחלי עשים. השימוש בתכשירי הדברה המבוססים על חיידק זה הפך לנפוץ מאוד הן בחקלאות האורגנית והן בחקלאות המסורתית

פרזיטואידים

פרזיטואידים הם חרקים המטילים את ביציהם בגוף החרק המזיק. הזחל הבוקע ניזון ומתפתח על או בתוך גופו של הפונדקאי, ובכך מביא לקטילתו. הבוגר מעמיד דורות נוספים הממשיכים את התהליך. זהו גם יתרונו של מנגנון זה אשר בתנאים מתאימים ממשיך את ההדברה לאחר פיזור ראשוני של הטפיל ללא צורך בהתערבות נוספת. יתרון נוסף הוא כושר חיפוש גבוה של הטפיל אחר הפונדקאי. ישנם טפילים רבים המשמשים בהדברה ביולוגית מסחרית. לדוגמה - הצרעה אפידיוס (אנ') אשר מדבירה בהצלחה כנימות עלה בגידולים שונים.^[1]

בעלי חיים טורפים

שימוש בחרקים או בעלי חיים אחרים הניזונים מהמזיקים וזקוקים להם לשם השלמת מחזור חייהם. דוגמאות בולטות לכך הן האקריות הטורפות הניזונות מאקריות מזיקות ומחרקים מזיקים אחרים וכן חיפושיות מסדרת המושיתיים הטורפות כנימות שונות. עטלפי חרקים נחשבים למדבירים ביולוגיים מצוינים של חרקים כגון עשים ויתושים, ולכן נעשה מאמץ בעשורים האחרונים לשמר את העטלפים ולהגדיל את אוכלוסיותיהם, על ידי בניית בתי עטלפים ותיבות עטלפים.

יש להבדיל בין הדברה ביולוגית טבעית שבה אוכלוסיית מזיקים נמצאת כמעט באופן קבוע תחת שליטת מכלול שלם של אויבים טבעיים המצויים בשטח, לבין הדברה ביולוגית יזומה שבה האדם תורם לאיזון ביולוגי שהופר במערכת אקולוגית מסוימת, לרוב בשטח חקלאי.

השימוש באויבים טבעיים נחלק גם הוא לשלושה:

ייבוא ואיקלום של אויבים טבעיים זרים, לרוב מארץ המוצא של המזיק.
שימור אויבים טבעיים באמצעות תמרון הסביבה כך שתפעל לטובתם.
תגבור אויבים טבעיים הקיימים בבית גידולם.

דוגמה לתמרון הסביבה הוא שימוש בעץ כליל החורש להגנה על מטעי זיתים: בכליל החורש מתקיימת כנימה ייחודית בשם Cacopsylla pulchella המופיעה על קליפת הגזע באמצע עונת האביב. פשפשים ממשפחת האנתוקוריים, טורפים כנימה זו.

בחודש יוני, כאשר פשפש כליל החורש נודד, טורפיו עוברים לעצי המטע הזיתים וניזונים מהפשפשים הייחודיים להם.

חסרונות

להדברה הביולוגית יתרונות רבים על פני ההדברה הכימית, אולם אחד החסרונות הבולטים שלה הוא הסיכון שבעל-החיים שהובא אל האזור במטרה להילחם במזיקים ישגשג ויתרבה כך שייווצרו בעיות במערכת האקולוגית המקומית. סיכון זה פוחת במידה רבה כאשר משתמשים בבעלי חיים מקומיים כאמצעי הדברה ביולוגית, אולם במקרה שמדובר במין שאינו בן המקום, התוצאות עלולות להיות הרסניות. בעל-החיים יכול להתרבות מאוד, לדחוק בעלי חיים מקומיים משטחי המחיה שלהם, להתחרות בהם על מקורות המזון ולהפוך למין פולש הפוגע במערכת האקולוגית המקומית. כך, לדוגמה, קרפדת הקנים שהובאה לאוסטרליה על-מנת להילחם במזיקים שחיו במטעי קני הסוכר המקומיים, התרבתה מאוד והפכה למזיק שפוגע במינים מקומיים רבים שלא הסתגלו להתמודד עם עורה הרעיל של הקרפדה. גם בישראל הקרפדה משמשת להכחדת מזיקים בנחלים והפכה למין פולש.

אחד הפתרונות השימושיים להדברת מינים פולשים הוא שימוש במדביר ביולוגי ספציפי שטווח הפונדקאים שלו מצומצם, כגון צרעות טפיליות. לפני הפיזור של גורמי ההדברה הביולוגית הם נבדקים בתנאי הסגר. במקרה כזה ניתן לנסות להדביר את המין הפולש באמצעים כימיים, כגון ריסוס בחומרים רעילים, או להביא בעל-חיים נוסף, שיטרוף את המין הפולש. אולם בצעד כזה שוב

יש את הסיכון שבעל החיים יהפוך למין פולש בפני עצמו.

הדברה ביולוגית במערכות גדולות

המשרד להגנת הסביבה, המפקח על הדברת החרקים, מכוון את הרשויות המבצעות את ההדברה לפעול בדרך ההדברה המשולבת ולהגיע ליעילות מרבית בהדברה תוך פגיעה מינימלית בבריאות הציבור, באיכות הסביבה ובערכי נוף וטבע ובמינימום הוצאות. מדיניות המשרד בנושא הלחימה במזיקים בכלל, דוגלת בשימוש באמצעים אקולוגיים על חשבון השימוש המקובל בחומרי הדברה כימיים, העלולים לגרום לנזק סביבתי ובריאותי. מלבד זאת, בשמורות טבע לא ניתן להשתמש בשיטה הנזכרת ולעיתים גם לא במקומות שהגישה אליהם אינה נוחה. על כן, כנגד הגישה של הדברה כימית עומדת שיטת ההדברה הביולוגית אשר ציבור גדול השוחר סביבה מצדד בה ורבים לה התומכים גם בקרב אנשי המקצוע.

היסטוריה

המונח "הדברה ביולוגית" הופיע לראשונה ב-1919 על ידי האנטומולוג הארי סקוט סמיס (אנ') בכנס של סניף המדרון הפסיפי של האגודה האמריקאית לאנטומולוגים כלכליים, בריברסייד, קליפורניה .^[2] המונח הוכנס לשימוש נרחב יותר על ידי האנטומולוג פול דה-באך (אנ') שחי בין השנים 1914–1993אשר עסק במזיקים של גידולי הדרים במשך כל חייו.^[3]^[4]

הדיווח הראשון על שימוש במין חרקים לשליטה במזיקים מגיע מ"ננפאנג צ'אומו ג'ואנג " (南方草木狀 (אנ') העוסק ב"צמחי האזורים הדרומיים" ( c. 304 לספירה), המיוחס לבוטנאי משושלת ג'ין המערבית ג'י האן (嵇含, 263–307), בו מוזכר כי " אנשי ג'יאוג'י (אנ') מוכרים נמלים וקיניהן המחוברים לענפים שנראים כמו מעטפות כותנה דקות, כאשר הנמלה האדמדמה-צהובה גדולה מהרגיל. ללא נמלים כאלה, פירות הדר דרומיים ייפגעו קשות מחרקים ".^[5] הנמלים בהן נעשה שימוש ידועות כנמלי הואנג גאן (בסינית, הואנג = צהוב, גאן = הדר) Oecophylla smaragdina. הנוהג דווח מאוחר יותר על ידי לינג ביאו לו יי (סוף שושלת טאנג), ב"ג'י לה פיאן" מאת ג'ואנג ג'יסו (שושלת סונג הדרומית), בספר "נטיעת העצים" מאת יו ג'ן מו (שושלת מינג), בספר "גואנגדונג שינג יו" (המאה ה-17), "לינגנאן" מאת וו ג'ן פאנג (שושלת צ'ינג), ב"נאניואה מיספסלאני " מאת לי דיאו יואן ואחרים.^[5]

טכניקות הדברה ביולוגיות כפי שאנו מכירים אותן כיום החלו לצוץ בשנות ה-1870. במהלך עשור זה, בארצות הברית, האנטומולוג של מדינת מיזורי, סי. וי ריילי (אנ') והאנטומולוג של מדינת אילינוי, וו. לברון, החלו בהפצה מחודשת של טפילים בתוך המדינה כדי לשלוט במזיקי גידולים. המשלוח הבינלאומי הראשון של חרק כגורם הדברה ביולוגי בוצע על ידי צ'ארלס החמישי ריילי בשנת 1873, ושלח לצרפת את אקריות הטורף Tyroglyphus phylloxera כדי לסייע במאבק בכנימת הפילוקסרה (Daktulosphaira vitifoliae) שהרסה כרמים בצרפת. משרד החקלאות של ארצות הברית (USDA) יזם מחקר בתחום הדברה ביולוגית קלאסית לאחר הקמת חטיבת האנטומולוגיה בשנת 1881, בראשות סי.וי. ריילי. היבוא הראשון של צרעה טפילה, פרזיטואידית, לארצות הברית היה של הצרעה הברקונידית Cotesia glomerata בשנים 1883–1884, שיובאה מאירופה כדי לשלוט בלבנין הצנון הפולש, Pieris rapae . בשנים 1888–1889 הובאה החיפושית, Novius cardinalis,^[6] חיפושית פרת משה רבנו, מאוסטרליה לקליפורניה כדי לשלוט בקשקשת ההדרים,Icerya purchasi כדי לפתור בעיה מרכזית בתעשיית ההדרים החדשה שפותחה בקליפורניה, אך עד סוף 1889, אוכלוסיית קשקשי הכרית כבר ירדה. הצלחה גדולה זו הובילה להכנסות נוספות של חרקים מועילים לארצות הברית.^[7]^[8]

בשנת 1905 יזם משרד החקלאות האמריקאי את תוכנית ההדברה הביולוגית בקנה מידה גדול ושלח אנטומולוגים לאירופה וליפן כדי לחפש אויבים טבעיים של העש הספוגי,Lymantria dispar dispar ושל העש החום-זנב,Euproctis chrysorrhoea, שני מזיקים פולשים של עצים ושיחים. כתוצאה מכך, תשעה טפילים של העש הספוגי, שבע של עש הזנב החום, ושני טורפים של שני העשים התבססו בארצות הברית. למרות שהעש הספוגי לא נשלט באופן מלא על ידי אויבים טבעיים אלה, תדירותן וחומרתן של התפרצויותיה צומצמו והתוכנית נחשבה מוצלחת. תוכנית זו

הובילה גם לפיתוח של מושגים, עקרונות ונהלים רבים ליישום תוכניות בקרה ביולוגיות.^[9]^[10]^[11]

הדברות ביולוגיות בתרבות

פרופ' יוסי לשם הוא צפר שהגה את רעיון גידול התנשמת ('הבומה') כמדביר ביולוגי למזיקים בחקלאות בהיותה עוף דורס הניזון מהמזיקים הללו. הרעיון נכנס לעלילה של פולישוק ולשם הופיע שם בתפקיד עצמו, והרצה על הרעיון.

ראו גם

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא הדברה ביולוגית בוויקישיתוף

שימוש בתנשמות ובבזים כמדבירים ביולוגיים בחקלאות - כתב העת 'אקולוגיה וסביבה' פברואר 2013
חקלאות ידידותית יותר לסביבה - פרויקט יישומי של הדברה משולבת בעמק החולה כתב העת 'אקולוגיה וסביבה פברואר 2013
אלעד חיל, דייגו סרקוביץ' ויובל גוטליב, הדברה משולבת של זבובים במשקי בעלי–חיים, כתב העת 'אקולוגיה וסביבה' 1, פברואר 2013, עמ' 29–30
דיאנה בחור ניר, יותר גדולים מהביטלס, באתר כלכליסט, 2 ביולי 2015
שמעון שטיינברג, שכירי חרב פרוקי רגליים, מטח
סרטון אנימציה בנושא הדברה ביולוגית, YouTube
שימוש בבזים להדברת מכרסמים, YouTube
הדברה ביולוגית – הלכה למעשה, דניאלה כפרי.
הדברה ביולוגית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
מירב מורן, חלופה לכימיקלים: צבא של עכבישים טורפים, באתר הארץ, 26 במאי 2022
איתי נבו, אבולוציה מהירה במיוחד, במדור "חדשות מדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 31 במרץ 2024
חרקים מזיקים - הדברה ביולוגית, דף שער בספרייה הלאומית

הערות שוליים

^ Aphidius Colemani - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com
^ "Biological Control: Harry Smith Fund". ארכיון מ-21 באפריל 2017. נבדק ב-2 במרץ 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ "Inventory of the Paul H. DeBach Papers, 1921–1989 (bulk 1955–1980)". Online Archive of California. ארכיון מ-8 באפריל 2017. נבדק ב-7 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ DeBach P., Hagen K. S. (1964). P. DeBach (ed.). Manipulation of entomophagous species. Biological control of insect pests and weeds. Reinhold. pp. 429–458.
^ ¹ ² Peng, Shijiang (1983). "Biological Control – One Of The Fine Traditions Of Ancient Chinese Agricultural Techniques". Scientia Agricultura Sinica. 1: 92–98. אורכב מ-המקור ב-2016-12-20.
^ https://web.archive.org/web/20220119084250/http://www.ipm.ucdavis.edu/PMG/PEST, web.archive.org (באנגלית)
^ Coulson, J. R.; Vail, P. V.; Dix M.E.; Nordlund, D.A.; Kauffman, W.C.; Eds. 2000. 110 years of biological control research and development in the United States Department of Agriculture: 1883–1993. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. pages=3–11
^ "History and Development of Biological Control (notes)" (PDF). University of California Berkeley. אורכב מ-המקור (PDF) ב-24 בנובמבר 2015. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ Coulson, J. R.; Vail, P. V.; Dix M.E.; Nordlund, D.A.; Kauffman, W.C.; Eds. 2000. 110 years of biological control research and development in the United States Department of Agriculture: 1883–1993. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. pages=3–11
^ "History and Development of Biological Control (notes)" (PDF). University of California Berkeley. אורכב מ-המקור (PDF) ב-24 בנובמבר 2015. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)
^ Reardon, Richard C. "Biological Control of The Gypsy Moth: An Overview". Southern Appalachian Biological Control Initiative Workshop. ארכיון מ-5 בספטמבר 2016. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[1] Aphidius Colemani - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com

[2] "Biological Control: Harry Smith Fund". ארכיון מ-21 באפריל 2017. נבדק ב-2 במרץ 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[3] "Inventory of the Paul H. DeBach Papers, 1921–1989 (bulk 1955–1980)". Online Archive of California. ארכיון מ-8 באפריל 2017. נבדק ב-7 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[4] DeBach P., Hagen K. S. (1964). P. DeBach (ed.). Manipulation of entomophagous species. Biological control of insect pests and weeds. Reinhold. pp. 429–458.

[http-server.carleton.ca-5] ¹ ² Peng, Shijiang (1983). "Biological Control – One Of The Fine Traditions Of Ancient Chinese Agricultural Techniques". Scientia Agricultura Sinica. 1: 92–98. אורכב מ-המקור ב-2016-12-20.

[6] ttps://web.archive.org/web/20220119084250/http://www.ipm.ucdavis.edu/PMG/PEST, web.archive.org (באנגלית)

[Coulson_J._R._2000-7] Coulson, J. R.; Vail, P. V.; Dix M.E.; Nordlund, D.A.; Kauffman, W.C.; Eds. 2000. 110 years of biological control research and development in the United States Department of Agriculture: 1883–1993. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. pages=3–11

[Berkeley-8] "History and Development of Biological Control (notes)" (PDF). University of California Berkeley. אורכב מ-המקור (PDF) ב-24 בנובמבר 2015. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[Coulson_J._R._20002-9] Coulson, J. R.; Vail, P. V.; Dix M.E.; Nordlund, D.A.; Kauffman, W.C.; Eds. 2000. 110 years of biological control research and development in the United States Department of Agriculture: 1883–1993. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. pages=3–11

[Berkeley2-10] "History and Development of Biological Control (notes)" (PDF). University of California Berkeley. אורכב מ-המקור (PDF) ב-24 בנובמבר 2015. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[11] Reardon, Richard C. "Biological Control of The Gypsy Moth: An Overview". Southern Appalachian Biological Control Initiative Workshop. ארכיון מ-5 בספטמבר 2016. נבדק ב-10 באפריל 2017. {{cite web}}: (עזרה)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]