1

Mgr Piotr Jawień

Uniwersytet Wrocławski

Wydział Nauk Biologicznych

Zakład Ekologii Drobnoustrojów i Ochrony Środowiska

Przyjazna środowisku, biologiczna kontrola komarów

w aglomeracjach miejskich

Dotychczas na świecie opisano ponad 3 500 gatunków komarów (Culicidae)

zgrupowanych w trzech podrodzinach: Anophelinae, Culicinae i Toxorhynchinae (Lonc

i Rydzanicz 1999, Becker i wsp. 2010). W Europie stwierdzono 101 gatunków zgrupowanych

w 8 rodzajach. W Polsce występuje 47 gatunków, przedstawicieli 6 rodzajów (Anopheles,

Aedes, Culex, Culiseta, Coquillettidia, Ochlerotatus) (Kubica-Biernat i Kowalska-

Ulczyńska 2006).

Obecnie, w związku ze zmieniającym się klimatem i postępującą globalizacją, także

komary zmieniają swoje zasięgi występowania i preferencje siedliskowe (rys. 1). Wiele

gatunków zawlekanych z terenów tropikalnych i subtropikalnych jest wektorami chorób

groźnych dla życia ludzi i zwierząt. Bliskość występowania wielu patogenów oraz

przypadków chorób przez nie powodowanych, a także wykrycie przeciwciał WNV

u miejscowych ptaków osiadłych, skłania do podjęcia wnikliwych badań zarówno samych

komarów (Culicidae) na obecność wirusów, ale także do poszukiwania obecności przeciwciał

u ludzi i zwierząt na obszarze Polski.

2

A B C

Rys. 1. Zasięgi występowania inwazyjnych gatunków komarów (kolor czerwony) na

obszarze krajów europejskich: A – Aedes aegypti, B – Aedes albopictus, C – Ochlerotatus

japonicus japonicus. Kolor zielony – nie stwierdzono obecności gatunków inwazyjnych;

kolor szary – brak danych (vbornet maps).

Podczas prowadzenia badań na 326 hektarach w dolinie rzeki Bystrzycy, oznaczono

na podstawie cech morfologicznych 15 258 larw komarów 19 gatunków komarów.

Oznaczone gatunki stanowią nieco ponad 40% fauny komarów występujących w Polsce.

Najliczniej reprezentowane były gatunki z rodzaju Aedes i Ochlerotatus, które składają jaja na

powierzchni wilgotnej gleby terenów okresowo zalewanych. Należą do nich gatunki

wczesnowiosenne, odnajdowane w początkowym okresie sezonu, ale także gatunki letnie

rozwijające się w pełni sezonu. Wśród larw oznaczono także okazy z rodzaju Anopheles,

zdolne do przenoszenia Plasmodium oraz okazy z synantropijnego rodzaju Culex.

Komary są ważne jako wektory, czyli biologiczni przenosiciele wielu patogenów.

W naszej strefie geograficznej i klimatycznej, głównym problemem jest jednak uciążliwość

generowana przez komary. Realny problem istnieje w cieplejszych strefach klimatycznych,

nie mówimy tu o krajach Afryki czy Ameryki południowej. Realny problem wektorowej roli

komarów istnieje w wielu krajach Europy. Epidemie groźnych chorób odnotowywano we

Włoszech (Chikungunya 2007), Francji czy Chorwacji (Denga 2010).

Culicidae są zdolne do rozwoju w różnych środowiskach. Wystarczy niewielki

zbiornik wodny, aby stworzyć im dogodne warunki do rozwoju. Tak jak wszystkie Diptera,

komary przechodzą kompletną metamorfozę. Wszystkie gatunki komarów kłujących

potrzebują do rozwoju środowiska wodnego. Od momentu wylęgu z jaja przechodzą cztery

stadia larwalne i stadium poczwarki. W ostatnim etapie następuje transformacja do osobnika

dorosłego (rys. 2).

3

Rys. 2. Cykl rozwoju komarów. Adult – osobnik dorosły, Eggs – jaja, Larva – larwa,

Pupa – poczwarka.

Samice komarów zwykle składają od 50 do 500 jaj wciągu dwóch do czterech dni od

pobrania krwi, która umożliwia ich produkcję. Pobranie krwi jest niezbędne u wielu

gatunków, ponieważ krew jest źródłem białka. W krajowej faunie komarów gatunek Culex

p. pipiens jest w stanie składać jaja w sposób autogeniczny, czyli bez uprzedniego pobrania

krwi. W warunkach o klimacie chłodniejszym proces produkcji jaj przez samicę może być

wydłużony.

Ogólnie komary możemy podzielić na dwie grupy, jeśli chodzi o behawior związany z

procesem składania jaj i rozwój embrionalny. W pierwszej grupie wyróżniamy gatunki z

rodzajów Anopheles, Culex, Uranotaenia, Coquillettidia, Orthopodomyia i Culiseta, których

samice składają jaja na powierzchni wody pojedynczo lub w postaci pakiecików. Ich rozwój

embrionalny zaczyna się prawie natychmiast od momentu złożenia jaj i nie obserwuje się

przejścia w stan diapauzy. Proces embriogenezy jest ściśle uzależniony od czynników

biotycznych i abiotycznych środowiska zewnętrznego (głównie temperatury otoczenia),

limitujących także liczbę pokoleń w ciągu roku. W temperaturze 30oC larwy Cx. p. pipiens

wylęgają się już po jednym dniu od momentu złożenia jaj, w 20oC i 10

oC odpowiednio po

trzech i dziesięciu dniach (rys. 3a) (Becker i wsp. 2010). Przy temperaturze 4oC, rozwój

embrionalny Cx. pipiens jest niezakończony. W drugiej grupie obejmującej rodzaje gatunków

popowodziowych Aedes i Ochlerotatus, samice składają jaja na powierzchnię wilgotnej

4

gleby, a ich rozwój embrionalny przebiega dłużej. W przypadku tej grupy w sytuacji braku

dogodnych warunków do rozwoju embrionalnego następuje przejście w stan uwarunkowanej

genetycznie diapauzy, umożliwiającej przetrwanie zimy w stadium jaja. W zależności od

temperatury rozwój embrionalny zajmuje od dwóch dni do tygodnia. Larwy Ae. vexans

utrzymywane w temperaturze kolejno 25oC i 20

oC są gotowe do wylęgu podokresie od

czterech do ośmiu dni (rys. 3 b).

A B

Rys. 3. Korelacja temperatury i długości rozwoju; A – Cx. p. pipiens, B – Ae. vexans

(Becker i wsp. 2010).

Dzięki mechanizmom adaptacji, takim jak poligeneracyjność (wielopokoleniowość),

umiejętność wyboru miejsc do złożenia jaj, czy dobrze rozwinięte zdolności migracyjne,

komary niektórych gatunków mają predyspozycje do rozwoju w różnorodnych środowiskach

(Becker i wsp. 2010). Komary unikają zbiorników wodnych o dużym falowaniu i szybkim

nurcie (Service 2008). Dlatego nie rozwijają się w rzekach i w dużych, otwartych zbiornikach

wodnych. Larwy preferują natomiast rozmaite zbiorniki wody stojącej lub wolno płynącej

(rodzaj Anopheles). Spotykane są w różnorodnych zbiornikach naturalnych, takich jak

rozlewiska, kałuże, rowy, wśród przybrzeżnego pasa roślinności stawów i jezior, czasem

nawet w wypełnionych wodą dziuplach (rys. 4), np. Anopheles plumbeus (Stephens).

5

Ryc. 4. Dziupla, w której mogą rozwijać się larwy i poczwarki komarów (fot. autora).

Również sztuczne zbiorniki wodne są nierzadko miejscem rozwoju larw Culicidae.

Wystarczy niewielka objętość wody opadowej, roztopowej lub kranowej, by stworzyć im

dogodne środowisko do rozwoju. Larwy spotyka się w wiaderkach, beczkach i innych

zbiornikach gromadzących deszczówkę, zapchanych rynnach i zużytych oponach. Cieki

wodne, o wolnym nurcie, są miejscem rozwoju gatunków z rodzaju Anopheles. Tak zwane

gatunki popowodziowe rozwijają się na obszarach okresowo zalewanych przez wody

wezbraniowe rzek lub wody roztopowe. Znaczna liczba tego typu miejsc znajduje się

w dolinach dużych rzek nizinnych (Becker 1989).

Obecnie w zwalczaniu komarów, podobnie jak innych uciążliwych owadów, zarówno

na świecie jak i w kraju przeważają niestety środki chemiczne działające niespecyficznie

(Lonc i Rydzanicz 1999, Lonc i wsp. 2004, Lonc i wsp. 2010). Ich wadą jest przede

wszystkim brak wybiórczości działania, a tym samym szerokie spektrum bujczości. Preparaty

takie oddziałują nie tylko na organizmy, których liczebność chcemy ograniczyć, zabijają

również inne organizmy, często również te pożyteczne. Od chwili odkrycia komarobójczego

szczepu Bacillus thurinigiensis israelensis (Bti) w 1976 r., propaguje się i coraz szerzej

stosuje biologiczne metody kontroli gatunków uciążliwych, a także wektorowych z udziałem

tych mikrobiologicznych preparatów (Rydzanicz i wsp. 2008, 2009 b, c; Rydzanicz i Kiewra

2009 a, Becker i wsp. 2010).

Zjawisko odchodzenia od preparatów chemicznych (szkodliwych dla środowiska i

ludzi) na rzecz metod przyjaznych środowisku ma miejsce także we Wrocławiu. Wrocławski

6

Program Kontroli Liczebności Komarów za cel przewodni stawia sobie minimalizację użycia

preparatów i substancji działających nieselektywnie na rzecz metod wysoce wybiórczych.

Biologiczne metody kontroli „target insects” polegają na ograniczaniu liczebności gatunków

plagowych na danym obszarze, przy użyciu metod biologicznych opartych na interakcjach

drapieżnik–ofiara, czyli wykorzystaniu naturalnych wrogów i patogenów (Krebs 1996).

Obecnie na świecie przeciwko larwom komarów stosuje się szereg różnorodnych formulacji

preparatów mikrobiologicznych (rys. 5, tab. 1).

Rys. 5. Przykłady wybranych formulacji preparatów mikrobiologicznych opartych na

krystalicznych pro toksynach Bti.

7

Tabela 1. Wybrane preparaty dostępne w obrocie komercyjnym wykorzystywane do

ograniczania liczebności komarów i meszek w kraju i za granicą.

Wrocławski Program Kontroli Liczebności Komarów to jedyny w Polsce tego typu

program, działający regularnie i nieprzerwanie od 1998 roku. Jego realizacją zajmuje się

Wydział Środowiska i Rolnictwa Urzędu Miasta Wrocławia. Zadaniem WPKLK jest

ograniczenie uciążliwości komarów na terenach zieleni miejskiej przy użyciu integrowanych

metod, a nie ich całkowite wyeliminowanie. Niezbędne jest dbanie o zachowanie

różnorodności biologicznej zwłaszcza na obszarach miejskich jak i w sąsiedztwie obszarów

cennych przyrodniczo.

W ramach WPKLK nieustannie monitorowanych jest ponad 220 punktów na obszarze

całego miasta (rys. 6). Wydział Środowiska i Rolnictwa zarybia także 55 stałych zbiorników

wodnych, które są wystarczająco duże i głębokie, aby przetrwały w nich ryby. Zarybień

8

dokonuje się rybami karpiowatymi, zawsze w okresie wiosny i jesieni, po uprzedniej

inwentaryzacji liczebności ryb w danym zbiorniku wodnym.

Rys. 6. Punkty monitoringu liczebności komarów we Wrocławiu.

Wrocław ze względu na swoje położenie i hydrologię jest doskonałym miejscem dla

rozwoju komarów. Położenie w naturalnej dolinie rzeki, do której uchodzą inne rzeki i cieki

wodne stwarza dogodne warunki dla rozwoju tychże stawonogów. Często znaczne opady

deszczu także generują powstawanie tymczasowych miejsc rozwoju komarów w różnych

rejonach miasta. Możemy wyróżnić tutaj 3 główne obszary rozwoju komarów w obrębie

miasta (rys. 7), są to pola irygowane na Osobowicach (część północno-zachodnia Wrocławia),

dolina rzeki Bystrzycy (część zachodnia miasta), dolina rzeki Widawy (część północna,

północno-wschodnia).

9

Rys. 7. Główne obszary rozwoju komarów na obszarze miasta Wrocławia; 1 – pola

irygowane, 2 – dolina rzeki Bystrzycy, 3 – dolina rzeki Widawy.

Pola irygowane to oczyszczalnia ścieków skonstruowana w 1890 roku,

wykorzystująca w procesie oczyszczania naturalne procesy występujące podczas infiltracji

gleby. Do czasu budowy autostradowej obwodnicy Wrocławia powierzchnia wynosiła niecałe

1100 ha (2008 r.). Podstawą oczyszczania ścieków jest system osadników (w liczbie 11),

kanałów doprowadzających ścieki (długości 250 km), starorzeczy Odry, polderów

zalewowych oraz podziemny system drenujący, odprowadzający oczyszczone wody do Odry.

Obecnie na pola trafia około 20 tyś m3 ścieków/dobę. W ubiegłych latach było to około

70 tys. m3 ścieków/dobę, a w latach 80., kiedy to przekraczano możliwości konstrukcyjne pól,

trafiało tam nawet ponad 110 tyś m3 ścieków/dobę. Po wielu latach obszar ten wykształcił

specyficzny dla siebie ekosystem. Obecnie jest to miejsce występowania ponad 180 gatunków

ptaków (osiadłych i migrujących), w tym wielu gatunków rzadkich i chronionych.

10

Dolina rzeki Bystrzycy to naturalna dolina rzeki z wykształconym systemem

terasowym i licznymi starorzeczami. Cały ten obszar jest podmokły ze względu na płytko

zalegające wody gruntowe, które reagują bardzo szybko na wszelkie opady lub podniesienie

się poziomu wód w samej rzece. Podobna sytuacja występuje w dolinie rzeki Widawy.

W ramach projektów uniwersytecko-miejskich w latach 2008 – 2013 wykonywano

szereg map z lokalizacją miejsc rozwoju komarów na obszarze pól irygowanych (rys. 8), ale

także doliny Bystrzycy.

Rys. 8. Mapa prezentująca zmapowane Pola Irygowane z naniesioną warstwą typu

gleb i miejsc rozwoju komarów.

Zastosowanie technik GPS/GIS we wrocławskiej walce z komarami pozwala nie tylko

na mapowanie i wskazywanie w ten sposób miejsc rozwoju komarów. Zastosowane tych

11

technik w połączeniu z podstawowymi informacjami o biologii oznaczonych gatunków

komarów, umożliwia również wyznaczanie stref zasięgów uciążliwości różnych gatunków

(rys. 9).

Rys. 9. Potencjalny zasięg uciążliwości różnych gatunków, w tym przypadku

występujących w Dolinie Bystrzycy Cx. p. pipiens – gatunku synantropijnego (1 km), oraz

gatunku popowodziowego Aedes vexans (20 km).

Stosowane techniki GPS/GIS służą także do dokumentacji prac wykonywanych przez

firmy wykonujące opryski. Ślady z urządzeń GPS są dostarczane każdorazowo po wykonaniu

aplikacji preparatów chemicznych czy mikrobiologicznych (rys. 10). WPKLK za cel na

kolejne lata stawia sobie udoskonalanie metod walki z komarami poprzez stałe zmniejszanie

ilości chemicznych środków na korzyść bezpiecznych dla ludzi i środowiska

mikrobiologicznych larwicydów. Udoskonalane będą także metody stosowania technologii

GPS/GIS w rutynowych działaniach.

12

Rys. 10. Mapa dokumentująca przebieg aplikacji przy użyciu metody agrolotniczej

(samolotu).

Piśmiennictwo:

1. Becker N. 1989. Life strategies of mosquitoes as an adaptation to their habitats.

Bulletin of the Society for Vector Ecology 14(1): 6-25.

2. Becker N., Petrić D., Zgomba M., Boase C., Dahl C., Madon M., Kaiser A., 2010.

Mosquitoes and their control. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, pp. 579.

3. Krebs Ch. J., 1996. Ekologia (Ecology. The Experimental Analysis of Distribution and

Abundance). The Polish Edition by Wydawnictwa Naukowe PWN Sp. z o.o.

Warszawa.

4. Lonc E., Rydzanicz K., 1999. Wprowadzenie do biologii warunkującej środowiskowe

zwalczanie komarów. Wiadomości parazytologiczne. Polskie Towarzystwo

Parazytologiczne 45(4): 431–448.

5. Lonc E., Rydzanicz K., Gomułkiewicz B., 2004. Monitoring środowiskowy

i zwalczanie miejskich populacji komarów Culicinae (Diptera: Culicidae) we

Wrocławiu. Wiadomości Parazytologiczne 50(3): 571-578 (B).

6. Lonc E., Rydzanicz K., Jawień P., 2010. Ekologiczne aspekty biokontroli komarów

z wykorzystaniem technik GPS/GIS. Wiadomości parazytologiczne. Polskie

13

Towarzystwo Parazytologiczne 56(3): 297–303.

7. Rydzanicz K., Lonc E., Kiewra D., 2008. Organizacja integrowanego programu

zwalczania komarów na terenie wrocławskich Pól Irygowanych. W: Buczek A.,

Błaszak Cz. (red.), Stawonogi. Oddziaływanie na żywiciela. Akapit, Lublin. 281–288.

8. Rydzanicz K., Kiewra D., 2009 a. Różnorodność form i metod aplikacji

mikrobiologicznych insektycydów. Biuletyn Polskiego Stowarzyszenia Pracowników

Dezynfekcji, Dezynsekcji i Deratyzacji 1 (56): 9–13.

9. Rydzanicz K., Lonc E., Becker N., 2009 b. Current procedures of integrated urban

vector-mosquito control as an example in Cotonou (Benin, West-Africa) and Wrocław

area (Poland). Wiadomości Parazytologiczne. Vol. 55(4): 335-340.

10. Rydzanicz K., Lonc E., Kiewra D., DeChant P., Krause S., Becker N., 2009 c.

Evaluation of three microbial formulations against Culex pipiens pipiens larvae in

irrigation fields in Wrocław, Poland. Journal of the American Mosquito Control

Association 25: 140–148.

11. Service M., 2008. Medical entomology for students. Cambridge University Press,

pp. 289.

Tekst wykładu, wygłoszonego w UCBS dnia 22 maja 2014 r.

Niniejszy materiał został opublikowany dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu

Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jego treść odpowiada wyłącznie Uniwersytet

Warszawski.