Forskaren Pedro Rosero försvarade tidigare i år sin avhandling med namnet ”Conservation biological control in agricultural landscapes at the interface between ecology and evolution” på Centrum för miljö- och klimatvetenskap vid Lunds universitet. Han har undersökt hur ekologi och evolution samverkar när det gäller biologisk bekämpning och hur dessa forskningsresultat kan stödja ett långsiktigt hållbart jordbruk.
De kemiska bekämpningsmedel som används mot skadedjur i konventionellt jordbruk är ofta giftiga för djur och människor, de har även en negativ inverkan på den biologiska mångfalden och miljön. Dessutom finns det en risk att skadeinsekterna anpassar sig och blir resistenta mot bekämpningsmedlen.
Naturliga fiender
Ett viktigt alternativ till kemiska bekämpningsmedel är därför att använda sig av biologisk bekämpning. Pedro Rosero har i sin forskning fokuserat på så kallad bevarandebiologisk bekämpning, den typ av biologisk skadedjursbekämpning där man använder sig av naturliga fiender till skadedjuren. Vanligen handlar det om insekter som lever i närheten av odlingarna och som gärna livnär sig på skadedjuren. Genom att förlita sig på predatorer förstärker man de mekanismer som redan finns och metoden blir så naturlig som möjlig. Det är dock utmanande att nå en mer miljövänlig livsmedelsproduktion genom minskad kemikalieanvändning i jordbruket. Pedro Roseros forskning visar att resultatet av biologisk bekämpning inte är entydigt.
Snabbare evolution än väntat
Pedro Roseros studie tar upp evolutionens roll inom biologisk bekämpning. Traditionellt har evolution betraktats som en långsam process, avhandlingen bygger dock på nya rön om att förändringar i ekosystem, till exempel en övergång från skog eller äng till odlad mark, kan orsaka evolutionära anpassningar hos både skadedjuren och deras naturliga fiender. Med detta som bakgrund har Pedro Rosero använt sig av teoretiska matematiska modeller för att undersöka hur markanvändning påverkar predatorers och skadedjurs evolution över tid. Och tidsramen är inte så lång som man tidigare har trott.
– Evolutionens hastighet har ofta underskattats i dessa sammanhang. Vår forskning visar att evolutionära förändringar kan ske inom en människas livstid, och det är viktigt för oss att förstå vilka långsiktiga konsekvenser det kan ha för biologisk bekämpning, säger han.
Pedro Roseros resultat kan kort sammanfattas i tre huvudpunkter:
1. Det finns tydliga skillnader mellan omedelbara effekter av markförändringar och långsiktiga evolutionära förändringar.
2. Effekten av biologisk bekämpning är beroende av både skadedjurs- och predatorpopulationernas anpassningsförmåga och landskapets struktur. Det spelar också roll hur populationerna av alternativa bytesdjur utvecklas.
3. Mobila predatorer, som kan förflytta sig över en större yta, har större möjligheter att anpassa sig till skiftande miljöer medan mindre mobila predatorer riskerar att bli starkt specialiserade på en specifik livsmiljö och är därmed mer sårbara för förändringar på platsen.
Positiva och negativa konsekvenser
Förändringar i markanvändningen kan påverka den biologiska bekämpningens effektivitet både positivt och negativt. Om predatorerna, alltså de naturliga fienderna, lätt kan anpassa sig till olika sorters byten ökar sannolikheten för att de förblir effektiva mot skadedjuren i jordbruksfältet.
Men om landskapet förändras så att det istället gynnar ett alternativt byte för predatorerna kan det leda till att predatorerna över tid utvecklas bort från att angripa skadedjuren.
– Det är komplext. I vissa fall kan förändrade landskap stärka bekämpningen genom att göra predatorerna mer flexibla, men det kan också leda till att predatorer och skadedjur utvecklas åt olika håll. Då minskar effektiviteten på lång sikt, säger Pedro Rosero.
Framtida hållbar matproduktion
Även om modellerna bygger på förenklingar och antaganden så ser Pedro Rosero ett viktigt akademiskt värde i sin forskning.
– Modellerna ger oss en inledande förståelse och hjälper oss att formulera hypoteser om vad som faktiskt händer i verkliga landskap. Men det krävs fler studier för att bekräfta de teoretiska resultaten även i praktiken.
Förhoppningen är att forskningen inspirerar fler till att undersöka evolutionens betydelse inom biologisk bekämpning och att resultaten i framtiden kan stödja en hållbar jordbruksstrategi och matproduktion.
– Att minska användningen av kemiska bekämpningsmedel är en del av lösningen. Men vi behöver ta hänsyn till markförändringars konsekvenser för skadedjuren och deras naturliga fiender för att verkligen kunna nå en långsiktig hållbarhet, säger Pedro Rosero.
Länk till Pedro Roseros doktorsavhandling - Lunds universitets forskningsportal
