WYKŁAD 5 19.05.2010

Możliwości prognozowania dystrybucji i zmian rozmieszczenia uciążliwych i chorobotwórczych gatunków komarów

1. Główne czynniki niezbędne dla rozwoju komarów

• Woda - dostępność miejsc rozwojowych ( powodzie, opady deszczu)

• Temperatura - tempo rozwoju ( liczba pokoleń, migracja, poszukiwanie żywiciela)

2. Wpływ temperatury

• Tempo rozwoju embrionalnego

• Tempo rozwoju larw

• Diapauza ( hibernacja samic komarów; przetrwanie w środowisku w postaci jaja)

• Zdolności migracyjne, poszukiwanie żywiciela, zdolność przetrwania w środowisku

Zdolności migracyjne- w wysokich temperaturach komary nie migrują

3. Fakty pozwalające przypuszczać, że zmiany klimatu mogą faworyzować rozwój komarów w Europie:

• Wzrost temperatury

• Wzrost ilości opadów

• Wzrost liczby powodzi w Europie centralnej

20-letnie średnie temperatury we Wrocławiu:

1947- 1986 8,14°C; 1987-1996 8,42°C; 1997-2006 9,20°C

letnie temperatury we Wrocławiu

1947-1986 14,56°C; 1987-1996 14,26°C; 1997-2006 15,4°C

zimowe temperatury we Wrocławiu

47-86 1,73°C; 87-96 2,57°C; 97-06 3°C

4. Podstawy bionomii

K- stała termalna (cieplna)= Dx (t-t₀)

Średnia wartość temperatury wymagana dla rozwoju komarów jest stała dla każdego gatunku.

D- czas rozwoju; t- temp. Powietrza; t₀- temp. przy której tempo rozwoju wynosi 0.

Obliczanie stałej termalnej

D= K/ t-t₀

t₀= t₁ - D₂ (t₂- t₁)/ D₁-D₂

D₁ - długość rozwoju przy niskiej temp. (t₁)

D₂ - długość rozwoju przy wysokiej temp. (t₂ )

5. Konsekwencje zmiany temperatury dla rozwoju wybranych gatunków komarów:

• Aedes vexans (gatunek letni)

• Ochlerotatus rusticus (gatunek pośniegowy)

AEDES VEXANS

Temperatura, w której wstrzymany jest rozwój larw 8,5°C

Stała termalna K= 136,96

t₀ = 8,49°

temp. średnie w maju 1957- 11,9°C

temp. średnie w maju 2006- 16,5°C

D₅₇= K/ t-t₀ = 136,96/ 11,9- 8,49= 40,08 dni

D₀₆= 136,96/ 16,5- 8,49= 17,09

Różnica: 23,9 dni

OCHLEROTATUS RUSTICUS

K= 347,84

t₀ = 4°C

temp. średnie w kwietniu 1957- 10,1°C

temp. średnie w kwietniu 2006- 14,5°C

D₅₇= K/ t-t₀ = 347,84/ 10,1-4= 57,02 dni

D₀₆= 347,84

6. Wpływ wzrostu temperatury na występowanie gatunków popowodziowych

Wzrost temperatury → wczesne występowanie dużej liczby larw

7. Konsekwencje dla procesu wylęgu larw komarów

- wpływ temp. wody na tempo wylęgu larw Ae. vexans

- wcześniejsze pojawienie się larw→ wydłużone okresy zwalczania komarów

8. Zmiana poziomu wód większych rzek w latach 70-80 XX wieku i w latach 2000-2004

- wzrost podwyższonych stanów wód

- częsta potrzeba stosowania larwicydów

9. Wyzwania dla zwalczania powodziowych gatunków komarów

- duże obszary zalewowe, wielkość terenu 600 m2

- powierzchnia miejsc rozwojowych 15000 ha

- liczba miejsc rozwojowych 6000, czas wylęgu 1-2 tygodni po powodzi

10. Zmiany klimatu a zagrożenie malarią w Europie

- przeciętna długość sporogonii Plasmodium falciparum i Plasmodium vivax

Gat. pasożyta	Liczba dni potrzebna do rozwoju pasożytów w organizmie komarów
Temperatura	16	18	20	25	28
P. falciparum	-	-	23	11	8
P. vivax	55	29	16	10	7

Układ zarodźca malarii i widliszki są układem pasożytniczym nietypowym. W normalnym układzie cyklu pasożyta rozwój płciowy następuje u kręgowców wyższych, tu cykl płciowy odbywa się w organizmie komara.

11. Długość rozwoju larw i poczwarek Anopheles messeae (nie wiem czy dobrze napisane ;)

temp. skutkuje zmiennością wartości stałej termalnej ( przy t₀ = 1,94°C)

Temperatura	15	20	25
Dni	34,87	25,47	19,75
Stała termalna	455,4	459,99	455,44

12. Przyczyny obniżenia zagrożenia malarią w Europie:

- skuteczna farmakoterapia z wykorzystaniem chininy

- obniżenie poziomu wód gruntowych poprzez regulację i zabiegi melioracyjne- eliminacja miejsc rozwojowych

- zmiana stylu życia poprzez separacje pomieszczeń gospodarskich od mieszkalnych → zmniejszenie ekspozycji na ukłucia widliszków

- Europa Centralna jest granicą zasięgu dla zarodźców malarii, ale ocieplenie klimatu może powodować reintrodukcję malarii w Europie

13. Rozwój zarodźca malarii

Gat. zarodźca	Wymagania termiczne ( izoterma letnia)	Czas rozwoju w organizmie komara	Pełny cykl rozwojowy pasożyta (człowiek + owad)
P. falciparum	> 20°C	10 dni	9-14 dni
P. Vivax	> 16°C	12 dni	12- 17 dni

14. Globalizacja a zachorowalność na malarię

migracje → wzrost zachorowalności

15. Anopheles plumbeus- widliszek, który wykazuje zmiany behawioralne. Zmieniają miejsca rozwojowe. Nowy wektor dla Plasmodium falciparum, który w Europie nie występował. W warunkach laboratoryjnych przeszedł pozytywnie próbę przenoszenia malarii lotniskowej. Gatunki azjatyckie czy afrykańskie z różnego rodzaju dobrami są transportowane do Europy.

Aedes albopictus- zasiedlenie nowych stref klimatycznych i transmisja patogenów.

16. Globalizacja a choroby przenoszone przez komary

Gorączka Chikungunya:

- po raz pierwszy opisano w Tanzanii w 1953r.

- choroba wywoływana jest przez arbowirusa Chikungunya

- choroba przenoszona prze komary Aedes aegypti, Aedes albopictus, Aedes polynesiensis

- objawy podobne do przeziębienia, bóle stawów

17. Drogi introdukcji Ae. albopictus- Kalifornia

- handel i transport draceny z Azji

transport z wykorzystaniem wody lub żelu→ przetrwanie larw i jaj

- chłodnie w kontenerach- miejsca odpoczynku dla owadów dorosłych

Rozwiązanie problemu za pomocą konsekwentnych i szybko podjętych działań:

• Zastosowanie adutycydów

• Monitoring

• Embargo na transport draceny z wodą

17. Możliwe drogi transportu Ae. albopictus do Polski

• Transport i turystyka wzdłuż Europy ( Włochy, Szwajcaria, Niemcy, Francja) za pomocą autobusów i samochodów

• Żegluga śródlądowa

• Handel roślinami

• Handel używanymi oponami

18. Potencjalne wystąpienie w związku z uwarunkowaniami klimatycznymi

-prawdopodobieństwo występowania i rozwoju gatunku S/S₁= W

S-suma ciepła dla danego roku lub wieloletnia średnia dla danego terenu

S₁- suma ciepła konieczna do przebiegu pełnego cyklu rozwojowego

W- wskaźnik prawdopodobieństwa

W> 1 występuje możliwość rozwoju pokolenia danego pasożyta (większe ryzyko)

W<1 mało prawdopodobny rozwój gatunku w danym roku na danym obszarze (mniejsze ryzyko)

19. Porównanie warunków klimatycznych w Polsce i na Dolnym Śląsku w kontekście wymagań do pojawu Ae. albopictus

Parametr	Polska	Dolny Śląsk	Wymagania Ae. albopictus
Śr. roczna temp. [°C]	7-9	> 9	> 11
Śr. letnia temp	16-19	18-18,5	-
Śr. zimowa temp.	(-10)-2	(-3,0)- 1,5 (n= 1,2)	< -2,0
Śr. roczna wartość opadów	450- 1900	600	-

-60-letnia (1946- 2006) średnia roczna temp. powietrza= 8,55°C → W= 0,77

średnia roczna temp. powietrza w 2005 r.= 10,34°C → W= 0,94

- główny czynnik ograniczający- letnia temp

> 17°C- letnia izoterma 3 letnich miesięcy (czerwiec, lipiec, sierpień)→ groźny okres reprodukcyjny otrzymanie 2 pokoleń/ rok ?

20. Program monitoringu we Wrocławiu: ustalenie i monitoring miejsc rozwojowych

• Zakres potencjalnych miejsc rozwojowych :

• zarządy ogródków działkowych > 160 (ogólna pow. >1480 ha)

• składy opon

• cmentarze

• porty

• zastosowanie mikrobiologicznych preparatów

21. Publiczna świadomość → pierwsze info o występowaniu Aedes albopictus

Monitoring Ae. albopictus od 2005 roku wzdłuż autostrady nr 5 ( parkingi, składy opon, porty) 120 pułapek

---