Z badań nad zwalczaniem promieniami gamma owadów niszczących zabytki i muzealia : część 1 - odporność różnych stadiów rozwojowych

Adam Krajewski

Z badań nad zwalczaniem

promieniami gamma owadów

niszczących zabytki i muzealia : część

1 - odporność różnych stadiów

rozwojowych

Ochrona Zabytków 49/4 (195), 395-408

Adam Krajewski

Z BADAŃ NAD ZWALCZANIEM PROMIENIAMI GAMMA OWADÓW

NISZCZĄCYCH ZABYTKI I MUZEALIA

CZĘŚĆ 1 — ODPORNOŚĆ RÓŻNYCH STADIÓW ROZWOJOWYCH

W przypadku chem icznych środków ochrony róż­ nych m ateriałów (np. drew na) koła konserw atorskie na ogół nie w yrażają obaw y o różną o dporność p o ­ szczególnych stadiów rozw ojow ych szkodliwych ow a­ dów, czy naw et ich gatunków . Zadow alają się w ynika­ mi norm atyw nych testów, m im o że norm y te1 przew i­

dują badania jedynie na larw ach. Z akłada się przy tym, że w yniki badań są m iarodajne w stosunku do wszyst­ kich pozostałych stadiów. Z praktyki au to ra w ynika, że przy prezentacji rezultatów badań fizycznych m etod zw alczania o w adów2 będących szkodnikam i zabyt­

ków, każdorazow o padają pytania o to , czy dany czyn­ nik dezynsekcji oprócz larw niszczy rów nież jaja, po- czwarki i chrząszcze.

W niniejszej publikacji au to r skoncentrow ał się na zagadnieniu wrażliw ości różnych stadiów rozw ojo­ wych ow adów na prom ienie gam m a oraz na w pływie tem peratury na skuteczność dezynsekcji, pozostaw ia­ jąc odrębnem u opracow aniu porów nanie wrażliwości poszczególnych g atu n k ó w 2. W badaniach założono, że poznanie odporności poszczególnych stadiów roz­ w ojow ych na ten czynnik zwalczania pozw oli na spre­ cyzowanie jednoznacznych zaleceń dotyczących kryte­ riów oceny skuteczności zabiegu dezynsekcji. Przydat­ ność prom ieni gam m a w konserw acji zabytków oraz istniejące w tym zakresie w kraju możliwości technicz­ ne zostały szeroko om ów ione wcześniej w dw óch p u ­ blikacjach4.

Skrócony przegląd p iśm ien n ictw a

Zw alczanie ow adów uznanych za szkodniki może opierać się na dw óch sposobach działania5:

1. Z a r ó w n o o b o w ią z u ją ce d o n ied a w n a u nas p o lsk ie n o rm y B N - 6 3 / 6 0 5 8 - 0 3 , B N - 6 3 / 6 0 5 8 - 0 4 , B N -^ 3 /6 0 5 8 -0 2 , jak rów nież norm y W spólnoty Europejskiej E N 4 7 , E N 4 6 i E N 2 2 obow iązujące obecnie w Polsce, przewidują badanie środ ków ochrony drew na jedynie na larwach spuszczela pospolitego.

2 . K lasyfikację m e to d d ezyn sek cji drew n a au tor p rzed staw i! w e w cześn iejszej publikacji: O c h ro n a z a b y tk o w y c h o b ie k tó w d r e w n ia ­

n y c h p r ze z g r z y b a m i i o w a d a m i, „Przem yśl D r z e w n y ” 1 9 9 2 , nr 3 ,

s. 2 6 - 3 2 .

3 . W stę p n e w y n ik i p o r ó w n a w c z e d o t. o d p o r n o śc i o w a d ó w n iszczą ­ cy ch d r e w n o au tor p rzed sta w i! w e w cześn iejszy ch o p ra co w a n ia ch :

Z w a lc z a n ie o w a d ó w - s z k o d n ik ó w te c h n ic zn y ch d r e w n a z a p o m o c ą p r o m ie n i g a m m a (w .) M a te r ia ły X V S y m p o z ju m „ O c h ro n a D r e w n a ”, R o g ó w 2 6 - 2 8 w rze śn ia 1 9 9 0 , W arszaw a 1 9 9 0 , s. 2 3 - 2 9 , oraz O c h ro n a z a b y tk o w y c h o b ie k tó w ...

1) d o p row adzeniu do w ym arcia szkodnika w przy­

szłych generacjach po spow odow aniu mutacji letal- nych6 lub bezpłodności poprzez naprom ieniow anie

bardzo m ałym i daw kam i,

2) jak najszybszym zabiciu dużymi daw kam i p ro ­

m ieniow ania.

Pierwsza strategia jest stosow ana przy zwalczaniu szkodników żywności na polach, w sadach i magazy­ nach oraz o w adów stwarzających zagrożenie epide­ m iologiczne dla ludzi i zwierząt. M asow o w yhodow a­ ne w lab o rato riu m samce po naprom ieniow aniu w y­ puszczane są na obszarach w ystępow ania dziko żyją­ cych szkodników , gdzie konkurują skutecznie z nie n aprom ieniow anym i przedstaw icielam i swojej płci. W śród po to m stw a naprom ieniow anych sam ców i dzi­ kich samic ujawniają się m utacje letalne, które w ciągu krótkiego czasu doprow adzają do bardzo silnej red u k ­ cji lokalnej populacji danego szkodnika. W przypadku gatunków kopulujących tylko raz w życiu opłacalne jest stosow anie niskich daw ek sterylizujących. Działa­ nia takie noszą nazw ę „techniki sterylnych sam ców ”

{sterile m ales technique) i pozw alają na rezygnację ze

zw alczania przy pom ocy chem ikaliów, które nie pozo­ stają bez w pływ u na środow isko. Liczba publikacji pośw ięconych odporności na prom ieniow anie jonizu­ jące różnych gatunków i stadiów rozw ojow ych ow a­ dów będących szkodnikam i żywności lub nosicielami groźnych ch o ró b jest bardzo duża7, lecz mniej przy­ datna w ochronie dóbr kultury, gdyż (pomijając roz­ bieżną, poza pew nym i wyjątkam i, listę gatunków ) zwalczanie opiera się tu na drugim sposobie działania. W tym przypadku piśm iennictw o jest bardzo skąpe.

4 . D . M ą cz y ń sk i, Z a s to s o w a n ie p r o m ie n i g a m m a w d z ie d z in ie k o n ­

s erw a cji z a b y t k ó w , „ O c h r o n a Z a b y tk ó w ” 1 9 8 5 , nr 4 , s. 3 1 1 - 3 1 4 ;

A. K rajew ski, W y k o r z y s ta n ie p r o m ie n i g a m m a d o o c h ro n y z a b y tk ó w , „ O ch ro n a Z a b y tk ó w ” 1 9 9 1 , nr 2 , s. 1 0 4 - 1 1 1 .

5 . O ba sp o so b y z o sta ły szerzej o m ó w io n e przez autora w e w c z e ­ śniejszej publikacji: Z b a d a ń n a d d e zy n se k c ją d r e w n a z a p o m o c ą

p r o m ie n io w a n ia jo n izu ją ce g o , p r o w a d z o n y c h w PP P K Z , „ In form ac­

je B ieżące W y d a w n ictw a P K Z ” 1 9 8 9 , nr 2 2 , s. 1 - 5 .

6. W w y n ik u m utacji letalnej po w sta je g en lub g e n o ty p , który w przypadk u u ja w n ien ia się w fe n o ty p ie (tj. w strukturalnych lub fu n k cjo n a ln y ch w ła śc iw o śc ia c h org a n izm u ) p o w o d u je n ie z d o ln o ść d o życia i śm ierć.

7 . Z a in te r e so w a n y c zy teln ik znajd zie b a rd zo interesu jące pu blikacje o charakterze p r z eg lą d o w y m w języku p o lsk im , np. S. Ig n a to w icz,

M o ż liw o ś ć z w a lc z a n ia s z k o d n ik ó w m a g a z y n o w y c h za p o m o c ą p r o ­ m ie n i jo n izu ją c y c h , „Postępy N auk R olniczych” 1 9 8 3 , nr 2 , s. 9 7 - 1 1 6 .

1. G a tu n k i o w a d ó w , k tó r e w y k o r z y s ta n o w b a d a n ia ch . S ta d ia r o z w o jo w e u ż y te w d o ś w ia d c z e n ia c h o b w ie d z io n o g ru b ą ram ką. O zn a c z e n ia : A — ja ja , В — la rw y , С — p o c zw a r k i, D — p o s ta c ie d o s k o n a le

1. S pecies o f in sects u se d fo r p u rp o se s o f te sts. D e v e lo p m e n t sta g es e m p lo y e d in e x p e r im e n ts m a r k e d w ith a th ick o u tlin e . A — eggs, В — larvae,

Jak zaznaczyłem już we w stępnej publikacji8, w raż­ liwość ow adów zwalczanych prom ieniam i gam m a za­ leży od szeregu w arunków , a przede wszystkim od stadium rozw ojow ego i od tem p eratu ry otoczenia. J. D. Bletchly9 stosując daw ki różnej wielkości stw ier­

dził, że przeżyw alność larw m iazgow ca (Lyctus brun-

neus Steph.) była o dw rotnie p roporcjonalna do w iel­

kości dawki. Po n aprom ieniow aniu daw ką 1,5 kGy larwy żyły jeszcze 5 tygodni, co świaczy o potrzebie użycia stosunkow o dużych daw ek w celu uw olnienia drew na od tego gatunku. Zauw ażył jednak, że niższe daw ki m ogą sterylizow ać ow ady już na etapie larw i pow strzym yw ać ich dalszy rozw ój. D odatkow o prze­ prow adził badania na larw ach i jajach tykotka pstrego

(X estobium rufovillosum Deg.) i kołatka dom ow ego (Anobium p u n cta tu m Deg.). Stw ierdził w zrost o d p o r­

ności jaj na prom ieniow anie wraz z ich rozw ojem . Do zabicia dojrzałych jaj tykotka po trzeb n a była daw ka 0 ,2 4 -0 ,3 2 kGy. N ie stw ierdził natom iast różnic sku­ teczności prom ieni gam m a przy stosow aniu dw óch odm iennych w artości mocy daw ki. D aw kę 0 ,0 4 -0 ,0 6 uznał za sterylizującą postacie doskonałe w spom nia­ nych trzech gatunków . J. D. Bletchly i R. C. Fisher1 0

skrótow o om ów ili w pływ prom ieni gam m a na różne stadia rozw ojow e m iazgowca, tykotka i kołatka d o m o ­ w ego. Z a daw kę zabijającą starsze jaja k o łatka d o m o ­ w ego uznali 0 ,4 8 -0 ,6 8 kGy.

J. D. Bletchly1 1 podał też wyniki w pływ u prom ieni

gam m a na m iazgow ca. Stw ierdził, że świeżo złożone jaja są bardziej wrażliw e na prom ieniow anie niż star­ sze. Taką samą praw idłow ość zaobserw ow ał w stosun­ ku do larw — m łodsze były bardziej wrażliwe niż starsze. Śmierć naprom ieniow anych larw następow ała na ogół w czasie linienia. Uznał, że podw yższona tem ­ p e ratu ra pow oduje szybsze działanie prom ieni gamma. Ustalił, że poczw arki przeżyw ały naw et działanie

daw-8 . A . K rajew ski, W y k o r z y s ta n ie p r o m ie n i g a m m a ...

9 . J. D . B letch ly, S o m e la b o r a to r y I n v e stig a tio n s o n th e E ra d ic a tio n

o f W o o d -B o rin g In sects b y G a m m a R a d ia tio n (w :) P ro ceed in g X th I n te rn a tio n a l C o n g ress (M o n tre a l), 1 9 5 6 , s. 3 8 5 - 3 8 9 .

1 0 . J. D . B letch ly , R. C . Fisher, Use o f G a m m a R a d ia tio n fo r th e

D e str u c tio n o f W o o d B orin g In sects, „ N a tu r e ” 4 5 6 1 / 1 9 5 7 , s. 6 7 0 .

1 1 . J. D . B letch ly, T h e effe c t o f g a m m a - r a d i a tio n o n s o m e w o o d - b o ­

rin g in sects, „A nnals o f ap p lied B io lo g y ” 1 9 6 1 , nr 4 9 , s. 3 6 2 - 3 7 0 .

1 2 . J. D . B letch ly, E ffects o n su b se q u e n t g e n e ra tio n s a fte r g a m m a - ir -

ra d ia tio n o f la rva e o f L y c tu s b ru n n eu s (S tep h .) (C o le o p te ra , L y c ti- d a e ), „A nnals o f a p p lie d B io lo g y ” 1 9 6 2 , nr 5 0 , s. 6 6 1 - 6 6 7 .

1 3 . W . B eck, L ’e m p lo o i d es r a d ia tio n s io n isa n te s p o u r l ’a ssa in isse­

m e n t d u b o is a n cien (w :) S y m p o s iu m o n th e W ea th erin g o f W o o d , L u d w ig sb u r g -G e rm a n y 8 - 1 1 . 0 6 .1 9 6 9 , s. 5 3 - 6 8 ; W . B eck, D . G es-

sw a g n er, K. K ain dl, B eiträ g e z u r K o n serv ieru n g v o n H o lz u n d Papier.

D ie Frage E in sa tze s io n isie ren d er S trah len z u r S a n ieru n g a lte r H ö lz e r u n d P apiere, W ie n — K öln — G raz 1 9 6 9 .

1 4 . A. M ic h a jlo w , C o n s e r v a tio n o f w o o d e n w o rk s o f a rt in Bulgaria (w :) P reprin ts o f th e C o n tr ib u tio n s to th e N e w York C o n feren ce o n

C o n s e r v a tio n o f S to n e a n d W o o d en O b je c ts 1 0 J u n e 1 9 7 0 , sec o n d

e d itio n 1 9 7 1 , v o l. 2 , s. 1 1 5 - 1 2 2 .

ki 1,2 kGy, ale pow stałe z nich dojrzałe postacie skła­ dały mniejszą liczbę jaj (już od dawki 0,6 kGy), przy czym poczynając od daw ki 1,0 kGy wszystkie były bezpłodne. Z a przydatną do zwalczania ow adów ni­ szczących d rew no uznał daw kę 0,1 kGy.

J. D. Bletchly1 2 badał rów nież wpływ napro m ien io ­

w ania larw m iazgow ca daw ką 0,004 kGy na przyszłe generacje. Stw ierdził, że naprom ieniow anie larw daw ­ kami mniejszymi niż zatrzym ujące rozwój ma niew iel­ ką w artość jako m etoda dezynsekcji drew na. Powodem jest m ożliwość regeneracji szkodników na poziom ie przyszłych pokoleń.

W Beck, D. G rossw andler i K. K aindl1 2 podali daw ­

kę 2 -3 kGy jako niezbędną do unicestw ienia ow adów niszczących drew no, nie określając ich gatunków ani stadiów rozw ojow ych.

A. M ich ajło w1 4 uznał, że daw ka 3,2 kGy p o ­

wstrzym uje rozw ój larw spuszczela pospolitego (H y lo -

trupes bajulus L.).

B. D etanger i w sp ó łau to rzy1 5 opisali praktykę de­

zynsekcji i strukturalnego w zm acniania drew na przy zastosow aniu p rom ieni gam m a w M uzeum Sztuki O ceanii i Afryki w Paryżu w ram ach program u NU- CLEART. Uznali, że daw ka 0,25 kGy niszczy larwy, pow strzym uje w ykluw anie się ich z jaj i sterylizuje p o ­ stacie doskonałe tęgopokryw ych niszczących drew no. N ie sprecyzow ali czasu w ym ierania larw p o trak to w a­ nych tą daw ką. Z a śm iertelną dla poczw arek tych chrząszczy uznali daw kę 0,11 kGy, a daw kę 0,3 kGy za śm iertelną dla term itów .

R ów nież w innych publikacjach francuskich (De­ tanger i w spółautorzy 1976) oraz H. H o u rs1 6 daw kę

0,25 kGy uznano za wystarczającą do dezynsekcji drew ­ na. Także w artykułach czeskich1 7 p o w tórzono teorię

uznającą daw kę 0,25 kGy za przydatną do dezynsekcji drew na bez rozróżnienia gatunków szkodników.

15. B. D eta n g e r , R. R a m iere, C . D e T a ssig n y , R. E ym ery, L. D e N a d a illa c, T h e tr e a tm e n t o f w o o d e n o b je c ts, „R evue b o is e t F orets des T r o p iq u e ” 1 9 7 4 , nr 1 5 4 , s. 5 9 - 6 2 .

16. B. D eta n g e r , R. R am iere, C . D e T a ssig n y , R. E ym ery, L. D e N a d a illa c, A p p lic a tio n d e s te c h n iq u es d e p o ly m e ris a tio n au tr a itm e n t

d es o b je ts en b o is (w :) A p p lic a tio n o f N u c le a r M e th o d s in th e F ie ld o f W o rk s o f A rt, R o m a 1 9 7 6 , s. 6 6 1 - 6 6 8 ; H . F lours, E ta t d es recherches en m a tiè r e d e c o n s e r v a tio n d e s b ien s cu ltu rels en b o is,

„M us. C o ll. Publl. F ra n ce” 1 2 9 /1 9 7 5 , s. 7 - 1 1 .

1 7. J. U rban: P o u ź it i r a d ia ć n i te c h n ik y v p a m a tk o v e p ë c i, „ N u c ­ le o n ”, 1 / 1 9 7 4 , s. 1 0 - 1 3 ; te n ż e , A c tiv ité s o f th e N R l ’s C o n s u lta tio n -

c e n te r fo r io n izin g ra d ia tio n a p p lic a tio n s (w :) P ro ceed in g o f th e scie n tific a n d te c h n ic a l o f th e N R I ’s fo u n d a tio n , R e f — C ë ch o slo -

vakia, 1 0 - 1 2 . 0 6 .1 9 7 5 , s. 2 2 6 - 2 2 9 ; J. U rban, J. Santar, J. S ed la ćk o - va, J. P ip o ta , Use o f g a m m a ra d ia tio n fo r c o n serv a tio n p u rp o ses in

C ze c h o slo v a k ia (w :) I C O M C o m m itte e fo r c o n serv a tio n , 5 th Tren- n ia l M e e tin g , Z agreb 1 9 7 8 ; J. U rban, P. Justa, C o n se rv a tio n b y g a m m a r a d ia tio n : th e M u se u m o f C e n tra l B o h em ia in R o z to k y ,

STEGOBIUM PANICEUM L.

£2

X w J X «1 О (Ц 2 С

U

M > M- ей N Э' O. »3 100 90 8 0 7o 6 0 50 40 3o 2o 1o V — 1\ l\

4 __

г и i \ \

\

i \ \ _\ 1

»

1 \ y 1 _V \ \

к

V

\

i.

\

V

\

4 N

s

к---30 60 90 C Z A S ( D N I ) T I M E ( D A Y S ) T E M P E R A T U R A O 1 „ O C O p T E M P E R A T U R E 4 I ~ Z D U O Z N A C Z E N I A ( DAV/ KA W K G Y ) ; K E Y ( D O S E I N K G Y ) : --- О 0,1 --- 0,25 2 . W p ły w r ó żn y c h d a w e k p r o m ie n i g a m m a n a p r z e ż y w a ln o ś ć w y r o ­ śn ię ty c h la r w ż y w ia k a c h le b o w c a (S teg o b iu m p a n ic e u m L .). P o d r ysu n k iem p o d a n o te m p e ra tu rę p o w ie tr z a , w k tó r e j h o d o w a n o la r w y p o n a p r o m ie n io w a n iu 2. I m p a c t o f d iffe r e n t d o ses o f g a m m a ra ys o n th e s u rv iv a l ra te o f g r o w n S te g o b iu m p a n ic e u m L. larvae. U n der th e d r a w in g — te m p e r a ­ tu re o f th e a ir in w h ic h th e la rva e w ere b r e d a fte r r a d ia tio n

M . Bär i w spó łau to rzy1 s przetestow ali urządzenie

H W K -3 , przeznaczone do dezynsekcji drew nianego w ystroju jednego z pom ieszczeń N eues Palais w Pocz­

dam ie. W odróżnieniu od urządzeń stosow anych we wcześniej w ym ienionych publikacjach, zawierających kobalt 60Co urządzenie to o p arte było na cezie 1 3 7Cs.

D ośw iadczenia te opisała rów nież W U nger19, d o ­ konując przeglądu fizycznych m etod dezynsekcji d rew ­ na. Z a skuteczną, szybko działającą daw kę prom ienio­ w ania gam m a, niszczącą larw y kołatka dom ow ego, uznała 3 kGy. D aw ka 0,55 kGy naw et po 17 m iesią­ cach nie spow odow ała całkow itego w ytępienia larw kołatka w boazeriach i m eblach w spom nianego p o ­ mieszczenia N eues Palais.

A. Krajewski2 0 stw ierdził znacznie większą w rażli­

wość larw spuszczela niż kołatka dom ow ego i wyschli- ka grzebykorożnego (Ptilinus pectinicornis L.) na p ro ­ m ienie gam m a em itow ane przez kobalt 6 0Co. Dawkę

1 kGy uznał za przydatną do zw alczania pierwszego gatunku, a 3 kG y do zw alczania dw óch pozostałych. Stw ierdził p o n ad to zabijanie jaj spuszczela przez daw ­ kę 0,1 kGy. W dalszych publikacjach2 1 podał d o d atk o ­

we szczegóły dotyczące użycia prom ieni gam m a do dezynsekcji drew na.

W przeglądzie publikacji uwagę zw raca brak badań na ow adach będących pospolitym i szkodnikam i sta­ rych książek i archiwaliów, tk an in , zbiorów zoologicz­ nych oraz innych d ó b r kultury.

Metodyka badań

Dośw iadczenia przep ro w ad zo n o na trzech g atu n ­ kach chrząszczy (C oleopter a ):

a) spuszczelu pospolitym (H ylotrupes bajulus L.), szeroko rozpow szechnionym w Polsce szkodniku bu­ dow li, mebli i innych zabytkow ych obiektów w ykona­ nych z drew na gatunków drzew iglastych22,

b) żywiaku chlebow cu {Stegobium paniceum L.) będącym szkodnikiem starych książek22,

c) m rzyku m uzealnym (A nthrenus m useorum L.), szkodniku zoologicznych kolekcji m uzealnych24.

Przynależność system atyczną użytych gatunków , li­ czebność w dośw iadczeniach danego stadium rozw o­ jow ego oraz w ielkość i m oc daw ki przedstaw iono w tabeli 1.

Larwy i jaja spuszczela pospolitego hodow ano na klockach z bielastego drew na sosny pospolitej (Pinus

silvestris L.) o w ym iarach 1,5 x 2,5 x 5,0 cm. Z łożone

1 8 . M . Bär, G . K erner, W . K ohler, W . U n g er, D ie B ek ä m p fu n g

h o lz z e r stö re n d e r In se k te n m it io n isie ren d er S tra h lu n g , „ N e u e M u ­

seu m s K u n d e” 1 9 8 3 , nr 4 , s. 2 0 8 - 2 1 5 .

1 9 . W . U n ger, M ö g lic h k e iten z u r B ek ä m p fu n g h o lz z e r stö re n d e r In ­

s e k te n du rch p h y sik a lisch e M e th o d e n , „ H o lz te c h n o lo g ie ” 1 9 8 4 , nr 5 , s. 2 6 4 - 2 6 9 . 2 0 . A. K rajew sk i, W y k o r zy s ta n ie p r o m ie n i g a m m a ... 2 1 . A . K rajew sk i, O c h ro n a z a b y tk o w y c h o b ie k tó w ... 2 2 . J. D o m in ik , S p u szcze l s zk o d n ik te c h n ic z n y d r e w n a , W arszaw a 1 9 5 2 ; J. D o m in ik , J. R. Starzyk, O c h ro n a d r e w n a . O w a d y n iszczą c e d r e w n o , W arszaw a 1 9 8 3 .

2 3 . R. K o w a lik , M . H usarsk a, J. B a ra n o w sk i, Z n iszc ze n ia p a p ie ru

z a b y tk o w e g o i je g o k o n se rw a c ja , „ O c h r o n a Z a b y tk ó w ” 1 9 5 2 , nr 3 ,

s. 1 4 7 - 1 5 5 ; F. G a llo , B io lo g ic a l fa c to r s in d e te rio r a tio n o f pa p er.

F a cteu rs b io lo g iq u es d e d é té r io r a tio n d u p a p ie r, R om a 1 9 8 5 ; F. Z a ­

ch er, D ie V o rra ts-, S p e ic h e r- u n d M a teria lsc h a d lin g e u n d ihre

B ek ä m p fu n g , B erlin 1 9 2 7 .

2 4 . M . M r o c z k o w sk i, S k ó m ik i — D e rm e s tid a e . K lu c z d o o zn a c za n ia

o w a d ó w P o lsk i, cz. X IV , z. 8 5 , W a rsza w a 1 9 5 4 ; N . P la w ilszczik o w , K lu c z d o o zn a c za n ia o w a d ó w , W arszaw a 1 9 7 2 .

Tabela 1. Zestaw ienie warunków przeprowadzonych dośw iadczeń: przynależność system atyczna użytych gatunków, ich liczebność i stadium rozwojowe, w ielkość i m oc dawki prom ieniowania gamma

oraz temperatura pow ietrza w hodowli

Rodzina G atunek ow ada Stadium rozw ojow e Liczba osobników użytych w jednym w a ­ riancie d o ­ św iadczenia D aw ki p ro m ie­ niow ania gam m a

w różnych w ariantach dośw iadczenia (kGy) M oc dawki (kGy/h) Tem peratura p ow ietrza w h o ­ dow li testow ych

ow adów kózkow ate (Ceram by- cidae) spuszczel pospolity (H ylotrupes bajulus L.) jaja 25 0 i 0 , 1 1,82 22°C (w cieplarce) starsze larwy 1 0 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 2 i 3 1,82

pierw sze 2 tygod­

nie 22°C, następnie 28°C (w cieplarce) kołatkow ate (Anobiidae) żywiak chlebow iec (Stegobium paniceum L.) m łode jaja (2-3-dniowe) powyżej 1 0 0 0, 0, 025, 0,5, 0,1 i 0,25 1,25 temperatura pomie­ szczenia (zmienna) 20-26°C starsze jaja (7 -1 0 -d n io w e) powyżej 1 0 0 0, 0 ,0 2 5 , 0 ,05, 0 ,1 , 0,25, 0,5 i 1 1,25 jak wyżej starsze larwy 25 0, 0,1, 0,25, 0,5, 1, 2 i 3 1,25

zm ienna tem p e­ ratu ra pom iesz­ czenia 21-25°C

poczw arki 13-21 0 i 0,1, 0 i 0 ,25, 0, 0,5 i 1 9,6

zm ienna tem p e­ ratu ra pom iesz­ czenia 20-26°C

postacie doskonałe powyżej 40 0, 0,025, 0,05, 0,1, 0 ,2 5 , 0,5, 1, 2 i 3 9,8

zm ienna tem p era­ tura pom ieszcze­ nia 20-26°C skórniko-w ate (Dermesti-dae) m rzyk m uzealny (Anthrenus m useorum L.) jaja 2 0 0, 0,1 i 0,25 9,8

przebieg tem p e­ ratury zgodnie z rys. 4

młodsze larwy (1 0-d n io w e)

25 0 i 0,5 9,8

przebieg tem p e­ ratury przedsta­ w iono na rys. 4

starsze larwy

(kilkumiesięczne) 25 0 i 0,5 9,8

przebieg tem p era­ tury przedstaw io­ no na rys. 4

na pow ierzchni drew na jaja m ożna było obserw ow ać p o d szkłem pow iększającym (pow. 1 0x) bez specjal­

nych przygotow ań. Larwy obsadzono w specjalnie przygotow anych klockach, tj. klocki te były wcześniej połu p an e na cienkie w arstw y drew na i ściśnięte taśm ą klejącą, dzięki czem u m ożna było łatw o je co kilka dni rozkładać w celu oceny stanu larw.

Wszystkie stadia rozw ojow e żywiaka chlebow ca h o ­ d ow ano na suchym pieczywie25. Ze względu na to , że

2 5 . Ż y w ia k c h le b o w ie c jest znany p rzed e w szy stk im jako szk o d n ik ż y w n o śc i.

jaja złożone zostały w głębi pożywki nie m ożna było ich bezpośrednio obserw ow ać ani dokładnie określić ich liczebności. W iadom ości o ich stanie uzyskiwano jedynie na podstaw ie obecności lub braku larw po 4 i po 1 2 tygodniach od naprom ieniow ania.

Larw y żyw iaka um ieszczono w probów kach na nie­ w ielkich kaw ałkach suchego pieczyw a2 6 tak, że po

ukruszeniu kaw ałka pożywki m ożna było bezpośred­ nio obserw ow ać stan owadów.

2 6 . Ż y w ia k c h le b o w ie c jest o w a d e m o s to su n k o w o n ie w ie lk ic h w y ­ m a g a n ia ch d o ty c z ą c y c h w ilg o tn o śc i p o ż y w ie n ia i p o w ietrza . W celu

STEGOBIUM PANICEUM L.

5100

* “ <r > < A J « ►J «9 S

O c

Ц

« I

w э N 5/5 A 0.

90

8 0

7o

6 0

5 0

4 0

30

2o

Ю

« o

fcss; _{- I - П} \'4 N.. .

\

ó 4 \ V 4'-N, \ "i \ V - , \

\

N \ \ N 4\ c > 4

,

\ \ . f s.. N . 1 \

___

\

30

60

90

120

150

180

200

25

21

17

13

9

А

22'-26

k.yv--- к.--- «—

30

60

90

^ u O o O A < < N A * H o w ar w S * 2 ^_H < < A A W D A- h S < W A H U eu 2 N H

3 . W p ły w ró żn y c h w ie lk o śc i te m p e r a tu r y p o w ie tr z a na d łu g o ś ć ży c ia w y r o ś n ię ty c h la r w ż y w ia k a c h le b o w c a (S teg o b iu m p a n ic e u m L .) p o d d a n y c h

d z ia ła n iu d a w k i 0 ,2 5 k G y p r o m ie n i g a m m a . U g ó r y : k r z y w e p r z e ż y w a ln o ś c i n a p r o m ie n io w a n y c h (А, В i C ) i n ie n a p r o m ie n io w a n y c h (1 i II) la rw , u d o łu : p r ze b ie g o d p o w ia d a ją c y c h im te m p e r a tu r (B i C ) — w p r z y p a d k u A , g d z ie n ie p r o w a d z o n o cią g łej rejestra cji p o m ia r ó w p o d a n o ty lk o o g ó ln ie za k res te m p e ra tu ry

3 . I m p a c t o f d iffere n t a ir te m p e ra tu re s p o n th e lo n g e v ity o f g r o w n S te g o b iu m p a n ic e u m L. la rva e su b je c t to a 0 .2 5 k G y g a m m a ra y d o se. T o p : c u rve o f th e lo n g e v ity o f r a d ia te d (A, В a n d C ) a n d п о п -r a d ia te d (I a n d II) larvae, b o tto m : co u rse o f co rre sp o n d in g te m p e ra tu re (B a n d C ) in case A , w ith o u t u n in te rr u p te d reg istra tio n o f m e a su re m e n ts a n d o n ly w ith a te m p e ra tu re range

120

150

180

200

CZAS (DNI) TIME (DAYS)

Poczwarki w yłożono na bibule filtracyjnej um ie­ szczonej na płytkach Petriego o średnicy 5 cm.

Postacie doskonałe hodow ane były, podobnie jak jaja, w ćw ierćlitrow ych słojach na pożywce. Ponieważ poruszały się one sw obodnie po całym słoju, m ożna było bezpośrednio kontrolow ać ich stan. O bserw ow a­ no rów nież rozw ój pokolenia pochodzącego od chrzą­ szczy z tego dośw iadczenia.

M rzyka m uzealnego hod o w an o na szczątkach m a­ łych, m artw ych ow adów um ieszczonych w p ro b ó w ­

kach. Pozwoliło to na bezpośrednią obserwację zarów ­ no jaj, jak i larw tego gatunku.

O gólnie przyjęto zasadę, że każda larwa danego gatunku hodow ana jest oddzielnie, ze w zględu na m oż­ liwość w zajem nego uszkadzania lub naw et kanibalizm . Pozostałe stadia w ram ach poszczególnych gatunków h odow ane były zbiorow o.

Po n ap rom ieniow aniu obserw acje prow adzono w kilkudniow ych odstępach (z w yjątkiem wcześniej o m ów ionego przypadku jaj żywiaka chlebow ca).

elim in acji strat w ilg o tn o śc i w su ch ym p ie c z y w ie żeruje otaczając się s w o jeg o rodzaju k o k o n e m z resztek p o ż y w k i, o d c h o d ó w i w y d z ie ­ lin. K o n iec z n o ść o c e n y stanu larw zm u siła d o o tw iera n ia ty ch kry­

jó w e k , c z e g o n iestety n ie d a ło się u n ik n ą ć przy braku sp ecja listy cz­ n e g o sprzętu (np. aparatu r en tg e n o w sk ie g o ).

O w ady testow e zostały naprom ieniow ane, zgodnie z w arunkam i sprecyzow anym i w tabeli 1, w kom orze

jonizacyjnej „Issliedow atiel” w Zakładzie VII Instytutu Chem ii i Techniki Jądrow ej w W arszawie27.

Ź ró d łem prom ieni gam m a był kobalt 6 0Co.

D ośw iadczenia przep ro w ad zo n o nie jednorazow o, ze względu na konieczność w yhodow ania o d p o w ied ­ niej liczby osobników badanych gatunków w p o trzeb ­ nym stadium rozw ojow ym . Stąd duże różnice w mocy dawki i w temperaturze otoczenia hodowanych owadów.

O w ady hodow ano w pomieszczeniach mieszkalnych, jednak ze względu na brak klimatyzacji w budynku, w arunki term iczne w różnych porach roku niekiedy znacznie się różniły od zwyczajowego rozum ienia te r­ m inu „tem p eratu ra p o k o jo w a”, tj. 1 8 -2 2 °C . W związ­ ku z tym od pew nego czasu trw ania badań pro w ad zo ­ no codzienne, system atyczne pom iary tem peratury p o ­ w ietrza w pom ieszczeniach hodow lanych28.

Ze względu na sygnalizowany w piśm iennictw ie znaczny w pływ tem p eratu ry na skutki zwalczania grzy­ bów i ow adów dośw iadczenia na larw ach żywiaka chlebow ca przy daw ce 0,25 kGy p o w tórzono trzy k ro t­ nie przy różnych zakresach tem peratury w pom ie­ szczeniu hodow lanym . D ośw iadczenia te przep ro w a­ d zo n o w dw óch etapach w ykorzystując różnice w przebiegu tem p eratu ry pow ietrza miesięcy letnich w 1989 i 1990 r. oraz odm ienne w arunki term iczne w różnych pom ieszczeniach tego sam ego budynku. Przy w spom nianym braku klimatyzacji nie udało się zapew nić stałych w artości tem p eratu r w poszczegól­ nych w ariantach dośw iadczenia, co ilustruje il. 3.

Wyniki doświadczeń

Skutki n ap ro m ien io w an ia jaj ow adów . a) H ylotrupes bajulus L.

Spośród 25 jaj spuszczela pospolitego n ap ro m ien io ­ w anych daw ką 0,1 kGy, nie wylęgła się żadna larwa. W w ariancie k o n tro ln y m larwy w ykluły się. H o d o w a­ ne przez rok w ykazyw ały norm alną ruchliw ość i d rą ­ żyły drew no.

b) Stegobium paniceum L.

W przypadku żyw iaka chlebow ca nie m ożna było śledzić rozw oju jaj na bieżąco. K ontrole p rzep ro w a­ dzone po miesiącu i po trzech m iesiącach od n a p ro ­ m ieniow ania pożywki z jajami nie wykazały obecności larw przy w szystkich w ariantach daw ki n ap ro m ien io ­ w ania. W w ariancie kontrolnym stw ierdzono obec­ ność licznych (ok. 120 osobników ) larw. Wszystkie

2 7 . A u to r p ragn ie z ło ż y ć ser d e c zn e p o d zię k o w a n ia za c en n ą w s p ó ł­ p ra cę k ie r o w n ik o w i Z a k ła d u VII IChTJ, panu dr in ż. W . S ta ch o w i­ c z o w i, i jeg o w sp ó łp r a c o w n ik o m , a w sz c z e g ó ln o śc i śp. pan u J. Pa- c h e lsk ie m u , pan i T . W roń sk iej oraz pan i A. D rążew sk iej. B ez ich p o m o c y n in iejsze bad ania n ie m o g ły b y zo sta ć w y k o n a n e.

2 8 . U śr e d n io n e w y n ik i ty ch p o m ia r ó w p ro w a d z o n y c h c o d z ie n n ie

wykazywały norm alną ruchliwość i prawidłowy roz­ wój.

c) A nthrenus m useorum L.

Jaja m rzyka m uzealnego m ożna było bezpośrednio obserw ow ać, jako że pożyw ką były wysuszone szczątki m ałych owadów. W w ariancie z daw ką 0,25 kGy nie w ykluła się żadna larwa. W w ariancie z daw ką 0,1 kG y zaobserw ow ano początkow o bardzo nieliczne, św ieżo w ylęgnięte larwy. W ykazywały one bardzo sła­ bą ruchliw ość, głów nie przy m echanicznym drażnieniu i zginęły przed upływ em dw óch tygodni. N ie m ożna w ykluczyć, że larwy te wykluły się w trakcie przew ozu m ateriału testow ego do kom ory jonizacyjnej, tj. jeszcze p rzed naprom ieniow aniem .

Skutki napro m ien io w an ia larw. a) H ylotrupes bajulus L.

We wszystkich w ariantach naprom ieniow ane larwy zginęły przed upływ em 20 dni. Największe larwy (wy­ raźnie najstarsze) zginęły później niż wszystkie p ozo­ stałe, znacznie mniejsze. Wyniki dośw iadczenia zosta­ ną przedstaw ione w sposób graficzny w następnej p u ­ blikacji w celu po ró w n an ia z wynikam i dośw iadczeń na różnych gatunkach kołatków niszczących drew no. W szystkie larwy w w ariancie kontrolnym hodow ane przez 1 2 miesięcy wykazywały dobry stan i bardzo

silnie zniszczyły klocki, w których zostały obsadzone. b) Stegobium paniceum L.

We wszystkich w ariantach naprom ieniow ane larwy żyw iaka chlebow ca zginęły, przy czym — ogólnie rzecz b io rąc — im w iększa była daw ka prom ieniow ania, tym szybsze było tem po wymierania i tym krótszy czas wy­ m arcia naprom ieniow anej grupy. Wyniki dośw iadcze­ nia p rzedstaw iono na rys. 2 w celu porów nania z w y­

nikam i naprom ieniow ania innych stadiów rozwojowych tego gatunku. Larwy ginęły najczęściej przed wylinką lub w czasie linienia29. Śm iertelność nie napro m ien io ­ w anych larw kształtow ała się na poziom ie 1 2%.

W ysokość tem p eratu ry otoczenia po n aprom ienio­ w an iu m iała bardzo duży w pływ na w ym ieranie larw p o trak to w an y ch daw ką 0,25 kGy. Wyniki tych d o ­ św iadczeń przedstaw iono na il. 3. Śm iertelność larw w w arian tach kontrolnych kształtow ała się na pozio­ m ie 0 -1 1 % . Krzywej śm iertelności A odpow iada ko n ­ tro la oznaczona sym bolem I a krzywym В i С w ariant k o n tro ln y oznaczony jako II. Im większa była tem p e­ ra tu ra otoczenia larw po dezynsekcji, tym szybsze tem ­ po w ym ierania oraz tym krótszy czas całkow itego uni­ cestw ienia naprom ieniow anych grup larw.

o g o d z . 7 , 1 4 i 1 9 p r z ed sta w io n o na rys. 3 , 4 i 5 , ilustrujących skutki n a p r o m ie n io w a n ia o w a d ó w . W p o z o sta ły c h d o św ia d c z en ia ch te m ­ pera tu rę m ie r z o n o ty lk o w y r y w k o w o , a jej orientacyjny zakres w y ­ s o k o ś c i p o d a n o p o d rys. 2 i 6.

2 9 . Z ja w isk o to b y ło o b s e r w o w a n e już zn a czn ie w cześn iej, np. J. D . B le tc h ly , T h e effe c t o f g a m m a - r a d ia tio n ...

4. W p ły w d a w k i 0 ,5 k G y p r o m ie n i g a m m a na p r z e ż y w a ln o ś ć m ło d y c h i w y r o ś n ię ty c h la r w m r z y k a m u ze a ln e g o (A nth renu s m u se o ru m L .). U d o łu : p rze b ie g te m p e r a tu r y p o w ie tr z a w h o d o w li n a p r o m ie n io w a n y c h la rw

4. I m p a c t o f a 0 .5 k G y g a m m a ra y d o se o n th e s u rv iv a l ra te o f th e y o u n g a n d g r o w n A n th re b u s m u s e o ru m L. larvae. U n der th e d ra w in g : co u rse o f a ir te m p e ra tu re in th e c u ltu re o f ra d ia te d la rva e

с) A nthrenus m useorum L.

Wszystkie larwy m rzyka m uzealnego n ap ro m ien io ­ w ane daw ką 0,5 kGy zginęły w krótkim czasie. Z nacz­ nie wcześniej (ponad d w ukrotnie szybciej) nastąpiło wym arcie 1 0-d n io w y ch larw niż larw kilkum iesięcz­

nych, co zilustrow ano na il. 4. Rów nież tem po w ym ie­ rania w pierwszym przypadku m iało bardziej gw ał­ tow ny charakter. Śm iertelność larw w w ariancie k o n ­ trolnym , zawierającym osobniki należące do obu ka­ tegorii w iekow ych, nie przekraczała 1 2%.

Skutki n aprom ieniow ania poczw arek.

Stegobium paniceum L.

Wyniki trzech dośw iadczeń z naprom ieniow aniem poczw arek przedstaw iono na il. 5. Śm iertelność o w a­ dów w w ariantach kontrolnych kształtow ała się na poziom ie od 0 do 2 0%.

W w ariancie z daw ką 0,1 kGy liczba m artw ych i ka­ lekich osobników doskonałych, które opuściły n a p ro ­ m ieniow ane poczw arki, była nieznacznie większa niż w w ariancie kontrolnym . O kaleczenia jednak mogły być spow odow ane także m echanicznym i urazam i przy przenoszeniu poczw arek.

W w ariancie z daw ką 0,25 kGy liczba m artw ych osobników w yraźnie odbiegała od w yniku w w ariancie kontrolnym . Dawka ta nie spow odow ała zabicia wszyst­ kich osobników — liczba chrząszczy, które opuściły poczw arki przekroczyła tu 60% . N ie zaobserw ow ano natom iast udziału osobników wykazujących okaleczenia.

W trzecim dośw iadczeniu daw ka 0,5 kGy pozw oliła przeobrazić się w chrząszcze p onad 4 0 % n ap ro m ien io ­ wanych poczw arek, jednak liczba nie uszkodzonych osobników nie przekroczyła 10% . O kaleczenia p o le­ gały głów nie na deform acji pokryw skrzydłow ych. D o­ piero daw ka 1 kGy spow odow ała zabicie wszystkich n aprom ieniow anych poczw arek.

W żadnych w ariancie dośw iadczeń nie zaobserw o­ w ano opóźnienia w przepoczw arzaniu się n ap ro m ie­ niow anych osobników w stosunku do kontroli.

Dalsza h odow la chrząszczy przeobrażonych z n a ­ prom ieniow anych poczw arek wykazała, że były one niepłodne. N ie uzyskano potom stw a od osobników hodow anych w spólnie w ram ach poszczególnych w a­ rian tó w daw ek. W trakcie kontroli po 4 i 12 tygo­ dniach stw ierdzono natom iast bardzo liczne larwy, pochodzące od chrząszczy przeobrażonych z poczw a­ rek z w ariantu kontrolnego.

3 0 . M ejoza: d w a k o lejn e p o d zia ły jąder k o m ó rk o w y c h p o p rz e d z a ­ jące tw o r z e n ie się g a m et, tj. dojrzałych k o m ó r e k r o zro d czy ch m ę ­ sk ich (sp e r m a to g o n ia —> sp erm a to cy ty 1 i 2 rzędu —» sperm atydy —» p lem n ik i) i ż eń sk ich (o o g o n ia —» o o c y ty 1 i 2 rzęd u —> jaja). W p r o ­ c e s ie m ejo zy liczb a c h r o m o z o m ó w r ed u k o w a n a jest d o p o ło w y .

Skutki napro m ien io w an ia chrząszczy.

Stegobium paniceum L.

W ym ieranie grup chrząszczy naprom ieniow anych różnym i daw kam i oraz w ym ieranie kontroli przedsta­ w iono na il. 6 . Jedynie daw ka 3 kGy, podobnie jak

w przypadku larw trzech badanych gatunków ow a­ dów, spow odow ała natychm iastow e zabicie wszystkich osobników, a daw ka 2 kGy ich śmierć w ciągu kilku dni. M niejsze dawki pow odow ały m ało zauw ażalny efekt w stosunku do w ariantu kontrolnego.

Wszystkie naprom ieniow ane chrząszcze, naw et w przypadku dawki 0,1 kGy, były bezpłodne — nie uzyskano od nich potom stw a. Chrząszcze z w ariantu k ontrolnego rozm nażały się norm alnie, pozostaw iając bardzo liczne potom stw o.

Omówienie wyników

Poszczególne stadia rozw ojow e danego gatunku ow ada wykazują różną odporność na prom ieniow anie gam m a, ogólnie rzecz biorąc znacznie wyższą niż w przypadku ssaków. Istnieje kilka teorii wyjaśniają­ cych to zjawisko. Letalne dawki prom ieniow ania pod względem specyfiki działania m ożna podzielić na p o ­ w odujące śm ierć ow adów w w yniku zakłóceń podzia­ łu kom órkow ego oraz pow odujące natychm iastow ą lub bardzo szybką śm ierć w w yniku innych silnych zakłóceń fizjologicznych, będących skutkam i zjonizo- w ania m aterii kom órek. N p. daw ka 3 kGy p o w o d o ­ wała natychm iastow ą śm ierć wszystkich badanych sta­ diów rozw ojow ych ow adów, a dawka 2 kGy w czasie

od kilku do dw udziestukilku dni, w zależności od ga­ tunku i jego stadium rozw ojow ego.

Poniżej tych wielkości daw ek w ym ieranie n a p ro ­ m ieniow anych grup ow adów jest znacznie wolniejsze, przy czym czas w ym ierania jest odw rotnie p ro p o rcjo ­ nalny do wielkości daw ki. O szybkości tego zjawiska decyduje obecność kom órek będących w trakcie p o ­ działu, a więc:

1. gam et w okresie mejozy30,

2 . k om órek som atycznych3 1 w okresie mitozy.

Wysoką odp o rn o ść ow adów na prom ieniow anie jo­ nizujące w zakresie daw ek pow odujących zakłócenia podziału k om órek tłum aczy teoria Sulivana i G ro- scha32. D uża żyw otność naprom ieniow anych ow adów doskonałych w ynika wg niej z pełnej dyferencjacji ko­ m órek som atycznych (u ow adów dojrzałych kom órki te już nie dzielą się). Przy pom ocy tej teorii ław o jest wyjaśnić różną odp o rn o ść na prom ieniow anie gam m a

3 1 . K om órk i so m a ty c z n e — k o m ó rk i ciała nie b ęd ą ce k o m ó rk a m i tzw . szlak u p łc io w e g o . W o k r e sie ich p o d zia łu (m ito zy ) za ch o w a n a zostaje p o d w ó jn a liczba c h r o m o s o m ó w .

3 2 . Z o b . A. E. K lim pinia, J o n iziru ju szczije izlu c zien ija w b o r b ie s

poszczególnych stadiów rozw ojow ych owadów. M o ż ­ na uogólnić, że o dporność danego gatunku w zrasta wraz z rozw ojem osobniczym , przy czym zależność ta nie ma charakteru funkcyjnego — zależy od intensyw ­ ności podziału kom órkow ego.

Najbardziej w rażliw e są świeżo złożone jaja, gdzie podziały m ateriału genetycznego zygoty3 3 są bardzo

intensyw ne. W przypadku wszystkich trzech badanych gatunków stosunkow o niew ielkie dawki p ro m ien io ­ w ania uniem ożliw iły dalszy rozw ój n ap ro m ie n io w a­ nych jaj.

Wrażliwość ta po krótkim okresie gw ałtow nie spa­ da, jak wynika z rezultatów niektórych dośw iadczeń w spom nianych w przeglądzie piśm iennictw a. D obrą ilustracją są tu w yniki uzyskane przez J. D. B letch­ ly’ego34.

Być może ta rosnąca odp o rn o ść pozw oliła na w yk­ lucie larw z niektórych starszych jaj w różnow iekow ej grupie jaj m rzyka m uzealnego naprom ieniow anych daw ką 0,1 kGy, jeśli pom inąć w spom nianą m ożliw ość w yklucia w trakcie przew ozu do kom ory jonizacyjnej.

O pisane zjawisko ma duże znaczenie dla skuteczno­ ści zwalczania ow adów przy użyciu m ałych daw ek (np. w przem yśle spożywczym ), gdyż w przypadku nie utrafienia w krótki okres wrażliwości jaj nie uzyskuje się zakładanego efektu35.

W zrost ow adów odbyw a się w stadium larw alnym . M ożna tu dodać, że proces rośnięcia wykazuje duże różnice w stosunku do w zrostu ssaków 36. W spom nia­ na teoria dobrze tłum aczy także stopniow e w ym ieranie naprom ieniow anych grup larw, gdzie część osobników będąca w m om encie dezynsekcji w okresie w zrostu (a więc intensyw nego podziału kom órkow ego) szybko ginie, podczas gdy u innych, nie będących w tej fazie, proces ten urucham ia się w raz z dojrzew aniem do linienia. Oczywiście im większa jest daw ka p ro m ie n io ­ w ania, tym szybsze i bardziej intensyw ne w ym ieranie. Larwy naprom ieniow ane naw et znacznie niższymi daw kam i niż pow odującym i natychm iastow ą lub szyb­ ką śmierć, wykazują słabsze żerow anie, zatrzym anie w zrostu ciała i przedłużenie fazy larw alnej37. Już sam o to m oże pow odow ać pew ną śm iertelność larw jak

3 3 . Z y g o ta — u o r g a n iz m ó w ro zm n ażających się p łc io w o k o m ó rk a w y tw o r z o n a p o d cz a s z a p ło d n ie n ia w w y n ik u z e sp o le n ia g o n a d y m ęskiej i żeń skiej.

3 4 . J. D . B letch ly , S o m e la b o r a to r y ...; J. D . B letch ly , R. C. F ish er,

Use o f G a m m a ...

3 5 . R. W o h lg e m u th , U n tersu ch u n g en z u r B ek ä m p fu n g d es M o t t e n ­

b efa lles (P lo d ia in te r p u n c te lla — D o r r o b s tm o tte ) an S u ssw a re n p ro ­ d u k te n , „A nzeiger für S c h ä d lin g sk u n d e ” 1 9 7 6 , nr 2 , s. 2 5 - 3 0 .

3 6 . Larw y o w a d ó w rosn ą jed y n ie w o k resie lin ien ia , tj. w o k r e sie zrzucania tw a rd eg o o sk ó rk a . J e st to p r o c es b a rd zo in ten sy w n y , ustający p o stw a rd n ien iu n o w e g o o sk ó rk a . W zro st o w a d a o d b y w a się zatem ty lk o w czasie k ilk u k r o tn eg o (w ciągu c a łe g o życia) lin ie ­ nia stad iu m la rw a ln eg o .

3 7 . Z ja w isk o to z o sta ło w ie lo k r o tn ie o p isa n e w literatu rze p r z ed ­ m io tu ; np .: A. E. K lim p in ia , o p . c it.; S. Ig n a to w ic z , o p . cit.

i częstsze porażenia różnym i chorobam i, będącym i d o ­ datkowymi efektami uszkodzeń spow odow anych przez prom ienie gam m a.

Stw ierdzona w niniejszych dośw iadczeniach w ięk­ sza w rażliw ość m łodych (1 0-dn io w y ch ) niż starszych

(kilkum iesięcznych) larw m rzyka m uzealnego p o d d a ­ nych działaniu daw ki 0,5 kGy, była wcześniej w ykazy­ w ana na innych gatunkach ow adów 38. Zjaw isko to w przypadku niejednorodnego w iekow o m ateriału dośw iadczalnego w różnych w ariantach testu m oże spraw ić, że krzywe śm iertelności larw n aprom ieniow a­ nych różnym i (ale podobnego rzędu wielkości) daw ­ kam i przecinają się, zam iast tw orzyć swojego rodzaju m odelow y „w achlarz”, czego typow ym przykładem m oże być il. 2. D oskonałym i ilustracjam i tego zjawiska są wyniki uzyskane przez J. D. Bletchly’ego3 9 na lar­

w ach m iazgowca oraz wyniki uzyskane przez a u to ra4 0

na larw ach wyschlika grzebykorożnego. Korzystniejsze z tego w zględu wydaje się operow anie nie w ynikam i uzyskiwanym i na larw ach (czy innych postaciach roz­ w ojow ych danego gatunku) przy użyciu pojedynczych daw ek, ale krzywym i narastania śm iertelności w czasie po naprom ieniow aniu, przy użyciu kilku daw ek, tak jak to zrobili np. E B. Cornwell, L. J. Crook i J. O. Buli41, badając w rażliw ość postaci doskonałych 1 0 gatunków

ow adów niszczących pro d u k ty zbożowe. D opiero ta ­ kie potrak to w an ie spraw y pozw ala na d o b ó r p raw id ­ łow ych p aram etró w zabiegu dezynsekcji przy pom ocy prom ieni gam m a. Celow e z opisanych w zględów jest także zam ieszczanie dokładnej charakterystyki larw ow adów użytych w dośw iadczeniach42.

C zynnikiem przyspieszającym zabicie zw alczanych organizm ów , co stw ierdzono wcześniej zarów no w stosunku do owadów, jak i grzybów, jest podw yż­ szona tem p eratu ra otoczenia. II. 3, przedstaw iająca różne tem po w ym ierania naprom ieniow anych kilku­ miesięcznych larw żywiaka chlebow ca przy trzech róż­ nych zakresach wysokości tem peratury, jest w ym ow ną ilustracją tej praw idłow ości. Bardzo jednoznaczne w y­ niki uzyskał rów nież J. D. Bletchly4 3 na jajach m ia­

zgowca stosując różne wielkości tem peratury hodow li. W iększa tem p eratu ra pow oduje bardziej intensyw ny

3 8 . N p . S. Ig n a to w ic z , o p . c it., przytacza dan e dla szk o d n ik a p r o ­ d u k tó w sp o ż y w c z y c h , strą k o w ca fa s o lo w e g o .

3 9 . J. D . B letch ly , Th e effe c t o f g a m m a - r a d ia tio n ... 4 0 . A . K rajew ski, Z w a lc z a n ie o w a d ó w - s z k o d n ik ó w ...

4 1 . P. B. C o r n w e ll, L. J. C r o o k , J. O . Bull, L e th a l a n d S te rilizin g

E ffe c ts o f G a m m a R a d ia tio n o n I n sects in festin g C ere a l C o m m o d ité s ,

„ N a tu r e ” 1 9 5 7 , nr 4 5 6 1 , s. 6 7 0 - 6 7 2 .

4 2 . W cy k lu d o św ia d c z eń p r z ep ro w a d zo n y ch przez autora w sz y st­ kie larw y b ad anych g a tu n k ó w w ram ach p o sz cz e g ó ln y c h te s tó w z o sta ły z w a ż o n e lub z m ie r zo n e i p o g r u p o w a n e w klasy w ie lk o śc i. W y k o n a n o graficzną charakterystykę każdej grupy testo w ej w ro z­ biciu na w a ria n ty d o św ia d c z en ia . Z e w z g lęd u na k o n ie c z n o ś ć og ra ­ n ic z e n ia o b jęto ści nin iejszej pu blikacji rysunki te nie zo sta ły tu z a m ie sz c z o n e .

5. W p ły w r ó żn y c h d a w e k p r o m ie n i g a m m a w trze c h d o św ia d c ze n ia c h n a p r z e o b r a ż a n ie p o c z w a r e k ż y w ia k a c h le b o w c a (S teg o b iu m p a n ic e u m

L .). U d o łu : p rze b ie g te m p e r a tu r y p o w ie tr z a , w k tó r e j h o d o w a n o p o c z w a r k i

5. I m p a c t o f d iffere n t g a m m a ray d o ses in th ree e x p e r im e n ts in th e tr a n s fo r m a tio n o f S te g o b iu m p a n ic e u m L. ch rysa lid es. A t th e b o tto m : course o f th e ch rysa lid es c u ltu re a ir te m p e ra tu re

m etabolizm organizm ów , a tym samym sprzyja szyb­ szem u ujaw nieniu się skutków naprom ieniow ania.

N aprom ieniow anie poczw arek żywiaka chlebow ca daw kam i 0,1 i 0,25 kGy spow odow ało znacznie mniejszą ich śm iertelność niż w przypadku larw. Ponad 3 0 % udziału kalekich osobników doskonałych (tj. chrząszczy), które pow stały z poczw arek n aprom ie­ niow anych daw ką 0,5 kGy związany jest z uszkodze­ niam i rozwijających się skrzydeł i pokryw skrzydło­ w ych44. W praw dzie u poczw arek nie w ystępuje zjawi­ sko w zrostu, ale w pew nym okresie odbyw a się bardzo intensyw ny podział kom órek, prow adzący do w ytw o­ rzenia organów i części ciała w kształcie właściwym

dla dojrzałych osobników . Zjaw isko większej przeży- w alności naprom ieniow anych poczw arek (w stosunku d o łarw ) oraz spadek liczby przepoczw arzających się o w ad ó w po n aprom ieniow aniu znane jest rów nież z w cześniejszych dośw iadczeń na szkodnikach upraw i zm agazynow anej żyw ności45.

C hociaż postacie doskonałe ow adów są najbardziej o d p o rn e na prom ienie jonizujące, to jednak dawki w ielkości potrzebnej do zabicia larw m ogą spow odo­ w ać znacznie szybszą śm ierć im agines niż śmierć n atu ­ ralna. D aw ki prom ieniow ania nie pow odujące naty­ chm iastow ej śm ierci przy wystarczającej wielkości ob­ niżają aktyw ność życiową dojrzałych postaci i skracają

4 4 . O p isy tak ich u sz k o d z e ń zaw iera praca E. K u n z e -M ü h l, P h ysio - z e ig e r für S c h ä d lin g sk u n d e ” 1 9 5 6 , nr 4 , s. 5 3 - 5 7 .

C Z A S ( D N I ) T I M E ( DAYS) T E M P E R A T U R A П П _ ' ) Г ' « Л T E M P E R A T U R E ^ - O G O Z N A C Z E N I A ( D A W K A w k g y) : K E Y ( D O S E I N k g y) : О

--- 0,25

--- 0,5

— X * — — X X — X X — 3 6. W p ły w ró żn y c h d a w e k p r o m ie n i g a m m a na p r z e ż y w a ln o ś ć c h r zą ­ s z c z y ż y w ia k a c h le b o w c a (S te g o b iu m p a n ic e u m L .). U d o łu : za k re s te m p e r a tu r y p o w ie tr z a w h o d o w li c h rzą szc zy 6. I m p a c t o f d iffere n t g a m m a ra y d o ses o n th e s u rv iv a l r a te o f S te g o b iu m p a n ic e u m L. b e etles. U n der th e d ra w in g : range o f a ir te m p e ra tu re in b e e tle c u ltu re

długość ich życia46. N ależy tu w spom nieć o d w óch dalszych teoriach wyjaśniających stosunkow o dużą o d ­ porność ow adów na prom ienie gamma.

F ritz-N iggli4 7 dużą o dporność ow adów na p ro m ie ­

niow anie jonizujące wiązał z obecnością w ich o rg a n i­ zm ach katalazy, enzym u rozkładającego n ad tlen ek w o ­ d o ru , pow stający w w yniku naprom ieniow ania; Kał- m ykow4 8 natom iast dużą odporność tych organizm ów

na prom ieniow anie jonizujące tłum aczył (oprócz bra­ ku dzielących się kom órek) pew nym i właściwościami procesów przem iany m aterii (szczególnie w procesie oddychania).

Dawki 3 i 2 kG y spow odow ały natychm iastow ą lub bardzo szybką śm ierć chrząszczy żywiaka chlebowca w niniejszych dośw iadczeniach, co przypisać można ogólnem u zjonizowaniu treści kom órek somatycznych. Przy mniejszych daw kach skutek był niezauważalny, co w pewnej m ierze m ożna było przypisać zarów no bra­ kowi dzielących się k om órek som atycznych i w spo­ m nianym m ożliw ościom regeneracji, jak i ubocznym przyczynom . Efekt większej żyw otności naprom ienio­ w anych chrząszczy żywiaka w stosunku do kontroli (widoczny zwłaszcza w przypadku dawki 0,5 kGy) m ógł być spow odow any niejednorodnym udziałem chrząszczy będących w różnym w ieku, tj. k ontrola m o­ gła zawierać większą liczbę starszych chrząszczy które szybciej w ym arły w naturalny sposób. Duża praco­ chłonność codziennego o dłow u pojaw iających się ima­ gines (chrząszcze były pobierane co 3 - 7 dni) spow o­ dow ała dosyć przypadkow y d o b ó r wiekow y osobni­ ków użytych w poszczególnych w ariantach tego d o ­ św iadczenia49, czego nie u dało się uniknąć przy h o ­ dowli m ateriału testow ego.

D awki pozw alające przeżyć naprom ieniow anym poszczególnym stadiom rozwojowym pow odują zakłó­ cenia w rozmnażaniu osobników dojrzałych. L. E. La- Chance i współautorzy5 0 w yróżnili kilka typów takich

zakłóceń, zależnych od w ielkości dawki prom ieni gam­ ma i od typu gam et obecnych aktualnie w ciele owada. N ależy tu zaznaczyć, że cykl pow staw ania kom órek rozrodczych u ow adów odbiega od tego procesu u ssa­ ków. N p. sperm atogeneza u ow adów rozpoczyna się już u świeżo w yklutych larw i trw a przez cały rozwój osobniczy. W poszczególnych stadiach rozwojowych obecny jest (w ogóle lub w dom inującej większości) jeden typ gamety, przy czym poszczególne typy są w różnym stopniu w rażliw e na prom ieniow anie gam m a51.

N ap rom ieniow anie stadiów ow ada, które wykazują obecność najw rażliw szego typu kom órek rozrodczych, m oże spow odow ać asperm ię. N aprom ieniow anie zaś poczw arek i postaci doskonałych (zawierających o d ­ pow iednio sperm atydy i plem niki lub jedynie plem ni­ ki) w yw ołuje dom inujące m utacje letalne.

We wszystkich w ariantach dośw iadczeń, gdzie n a­ p ro m ien io w an o poczw arki lub chrząszcze żywiaka chlebow ca, nie w y h odow ano pochodnych pokoleń,

4 6 . L. E. L aC hance, C . H . S ch m id t, R. C . B u sh lan d , R a d ia tio n

in d u c e d s te r iliz a tio n (w :) P est C o n tr o l, N e w Y ork 1 9 6 7 ; A . E.

K lim p in ia , o p . cit.; S. Ig n a to w icz, o p . cit. 4 7 . Z o b . A . E. K lim pinia, o p . cit. 4 8 . Por. A. E. K lim p inia, o p . cit.

4 9 . Ł a tw o uzyskać taki e fe k t z w a ży w szy na fakt, że d łu g o ść życia c h rzą szczy ży w ia k a c h le b o w c a jest n ie w ie lk a . W ogrzew a n y ch p o ­ m ie szczen ia ch w ciągu roku m o g ą r o zw in ą ć się cztery p o k o len ia , przy czy m przew ażająca czę ść życia p rzypada na larwy.

5 0 . L. E. L a C h ance i in ., o p . cit. 5 1 . T a m ż e.

podczas gdy w w ariantach kontrolnych proces ten przebiegał norm alnie.

W dośw iadczeniach z larw am i spuszczela pospoli­ tego, żywiaka chlebow ca i m rzyka m uzealnego wszyst­ kie naprom ieniow ane osobniki w ym arły łącznie z w a­ riantam i, gdzie dawki były najmniejsze, tj. na poziom ie dziesiętnych części kGy. N ie m ożna było zatem obser­ wow ać zakłóceń w rozm nażaniu pochodzących od nich postaci doskonałych. Jednak J. D. Bletchly52, badający w pływ daw ek na poziom ie tysięcznych części kGy ostrzegał przed m ożliw ością regeneracji zakłóceń w rozm nażaniu w yw ołanych przez prom ienie gamma. Larwy naprom ieniow ane stosunkow o niewielkim i daw kam i mogą zachow ać zdolność żerow ania przez pew ien czas, odw rotnie proporcjonalny do wielkości dawki. W ielkość zastosow anej dawki dezynsekcyjnej jest więc bardzo istotna, zwłaszcza że pole elek tro ­ m agnetyczne w ytw arzane przez prom ieniotw órcze izotopy jest bardzo n iejed n o ro d n e52. Celow e jest sto ­ sow anie do dezynsekcji takich daw ek p rom ieniow a­ nia, które elim inują m ożliw ość dalszego żerow ania larw. Wyniki doświadczeń nad doborem dawek potrzeb­ nych do szybkiego uśm iercenia larw w ybranych g atu n ­ ków ow adów, będących szkodnikam i m aterialnych dóbr kultury, zostaną przedstaw ione w drugiej części opracow ania.

W nioski

Wyniki dośw iadczeń oraz przegląd piśm iennictw a pozw alają na sform ułow anie następujących wniosków:

1. Poszczególne stadia rozw ojow e gatunków ow a­ d ów notow anych jako szkodniki zabytków i m uzea­ liów są w różnym stopniu o d p o rn e na prom ieniow anie gam m a. M ożna uogólnić, że odporność ta wzrasta w raz z zaaw ansow aniem rozw oju osobniczego, cho­ ciaż zależność ta nie ma charakteru funkcji.

2. Im większa jest zastosow ana daw ka p rom ienio­ w ania, tym szybsze tem po w ym ierania i tym krótszy czas całkow itego w ym arcia naprom ieniow anej grupy owadów.

3. Czynnikiem przyspieszającym wym ieranie ow a­ dów po naprom ieniow aniu, a tym samym zwiększają­ cym skuteczność dezynsekcji poprzez skrócenie czasu ew entualnego żerow ania ow adów po m ałych daw ­ kach, jest podw yższona tem p eratu ra otoczenia (tym samym tem p eratu ra ciał ow adów ).

4. N ajniższe daw ki prom ieniow ania pow odujące śm ierć starszych larw zabijają rów nież jaja i świeżo wylęgłe larwy oraz w yw ołują bezpłodność pozostałych postaci rozw ojow ych danego gatunku, które ew en tu ­ alnie nie zostały zabite.

5. C elow e jest stosow anie do dezynsekcji takich daw ek prom ieniow ania, k tó re elim inują możliwość dalszego żerow ania larw gatunków będących szkodni­ kam i m ateriałów , stanow iących tw orzyw o zabytków i muzealiów.

5 2 . J. D . B letch ly, E ffects ort su b se q u e n t...

5 3 . Z a g a d n ien ie to poru szali już M . Bär i in ., o p . cit. oraz W . U nger, o p . cit. W y n ik a o n o r ó w n ie ż z rysu nku i fo to g ra fii w publikacji J. U rbana i P. Justy, o p . cit. W celu elim in acji te g o p ro b lem u d e z y n ­ sek cję m o żn a w y k o n y w a ć w kilku eta p a ch , zm ien iając o rien tację o b iek tu p o d d a w a n e g o z a b ie g o w i w sto su n k u d o ź ró d ła , tj. w przer­ w a c h pracy u rządzen ia zm ien iając p o ło ż e n ie o b iek tu (u rząd zenia

stacjon arn e i p r z en o śn e) lub p o ło ż e n ie źró d ła pro m ien i gam m a (np. w w y p a d k u p r z e n o śn e g o u rządzen ia H W K 3 ). W n iek tó ry ch o ś r o d ­ kach zajm ujących się kon serw acją ż y w n o śc i ró w n o m ie r n o ść n a p ro ­ m ie n io w a n ia z a p e w n ia n o p o p rzez u m iesz cz e n ie o b ie k tó w w p o jem ­ nik ach k rążących na w y c ią g u w o k ó ł źró d ła i obracających się w o k ó ł w łasnej o si.

From Research into Gamma Ray Destruction of Insects Dam aging Historical M onum ents and M useum Exhibits. Part 1 — the R esilience of Various D evelopm ent Stages

A number of experiments was conducted on various stages in the development of insects which cause damage to historical monuments and museum exhibits: the Hylotrupes

bajulus L., the Stegobium paniceum L. and the Antbrenus museorum L. The development stages used in the experi­

ments were marked with thick outlines in fig. 1. The condi­ tions of the experiments i.e. the size of the doses of gamma rays, the strength of the doses, the number of insects in test groups, and the temperature of the air in the cultures of the radiated insects are presented in table 1. Radiation was performed in Section VII of the Institute of Chemistry and Nuclear Technology in Warsaw, using the „Issliedovatiel” ionisation chamber. The radiation source was cobalt 60 Co.

The purpose of the experiments was to define resilience to gamma radiation by particular development stages of the

insects which cause damage to historical monuments and museum exhibits, as well as the impact of temperature upon the effectiveness of the operation. Results concerning the resistance of particular development stages of the insects are shown in fig. 2, 4, 5 and 6, while the impact of temperature

on the effectiveness of combating the larvae of Stegobium

paniceum L. are presented in fig. 3. The results are com­

mented against the backdrop of the outcome of earlier research and functioning theories.

The following regularities have been found, and an ulti­ mate postulate has been formulated as a directive for further research:

1. The resilience of the development stages grows together with the progressing development of the inseas, without, however, assuming the form of a functional dependence.

2. The larger the applied radiation dosage, the more rapid the tempo of extinction, and the shorter the time of the total extinction of the radiated group of insects.

3. The factor which accelerates the extinction of the insects is the raised temperature of the surrounding environ­ ment. It improves the effectiveness of desinsection with small doses of gamma rays by reducing the time of the eventual feeding by the dying larvae.

4. The lowest examined doses causing the death of the older larvae also destroy the eggs and freshly hatched larvae,

and cause the infertility of the remaining, and eventually surviving, development forms of the given species.

5. It is advised to use such doses of gamma rays for combatting insects that cause damage to historical monu­ ments and museum exhibits, which eliminate the possibility of further feeding by the larvae.

The outcome of experiments on the selection of such doses for combating various species of insects recognised as pests, will be presented in a future publication.