علم الحشرات الاقتصادي

في بريطانيا، ألّف جون كورتيس كتابه المؤثر " حشرات المزارع " عام 1860 ، والذي تناول فيه آفات الحشرات التي تصيب الذرة والجذور والأعشاب والحبوب المخزنة. ووصف مؤلفون آخرون، مثل سوندرز وجوزيف ألبرت لينتنر وإليانور آن أورميرود وتشارلز فالنتاين رايلي ومارك فيرنون سلينجيرلاند في أمريكا وكندا، الفاكهة والآفات. وكان من رواد هذا المجال في أوروبا إرنست لودفيج تاشنبرغ وسفين لامبا (1839-1914) وإنزيو رويتر (1867-1951) وفينسينز كولار . أما في أستراليا، فقد كان تشارلز فرينش (1842-1933) ووالتر ويلسون فروغات (1858-1937) وهنري ترايون (1856-1943) من الرواد. ^{[ 2 ]}

لم يشهد علم الحشرات الاقتصادية أي تقدم حقيقي إلا في الربع الأخير من القرن التاسع عشر. ومن بين المؤلفات المبكرة، إلى جانب كتاب كورتيس، كان هناك منشور لبول وكولار بعنوان " الحشرات الضارة بالبستانيين وعمال الغابات والمزارعين" ، نُشر عام 1837، وكتاب تاشنبرغ " علم الحشرات العملي" . ^{[ 2 ]} وخلال القرن التاسع عشر، أحرز علماء الحشرات الإيطاليون تقدمًا ملحوظًا في مكافحة أمراض عثة دودة القز ، ومكافحة الآفات الزراعية، وعلم حشرات المنتجات المخزنة. الشخصيات المهمة هي: أغوستينو باسي (1773-1856)، كاميلو رونداني (1808-1879)، أدولفو تارجيوني توزيتي (1823-1902)، بيترو ستيفانيلي (1835، 1919)، كاميلو أكوا (1863-1936)، أنطونيو بيرليس (1863-1927)، غوستافو ليوناردي . (1869-1918) وإنريكو فيرسون (1845-1927). في فرنسا، كان إتيان لوران جوزيف هيبوليت بوير دي فونسكولومب ، وتشارلز جان بابتيست أميوت ، وإميل بلانشارد ، وفاليري مايت ، وكلود تشارلز غورو من العمال الأوائل، كما كان جان فيكتوار أودوين ، مؤلف كتاب "تاريخ الحشرات الضارة في النبيذ والخاصة من بيرال" ، وفيليب ألكسندر جول كونكل. دي هيركوليس ، جوزيف جان بابتيست جيهين وموريس جان أوغست جيرار .

بدأ الأدب الأمريكي في هذا المجال عام 1788، عندما أصدر السير جوزيف بانكس تقريرًا عن ذبابة هيسيان ؛ وفي عام 1817 بدأ توماس ساي كتاباته؛ بينما بدأ آسا فيتش عام 1856 تقريره عن الحشرات الضارة في نيويورك . ^{[ 2 ]} وفي أمريكا أيضًا، كتب ماثيو كوك كتابًا بعنوان "رسالة في الحشرات الضارة بالفاكهة وأشجار الفاكهة في ولاية كاليفورنيا، والعلاجات الموصى بها لإبادتها" ، والذي نُشر عام 1881. ^{[ 3 ]} وكتب الإنجليزي فريدريك فنسنت ثيوبالد كتابًا في علم الحيوان الزراعي عام 1890، والذي أصبح مرجعًا أساسيًا عالميًا. ومن أبرز علماء الغابات هيرمان فون نوردلينجر (1818-1897) ويوليوس ثيودور كريستيان راتزبورغ (1801-1871).

من بين أهم التقارير في أوائل القرن العشرين، تقارير تشارلز فالنتاين رايلي ، التي نشرتها وزارة الزراعة الأمريكية ، والتي امتدت من عام ١٨٧٨ حتى وفاته، وتضمنت كمًا هائلًا من المعلومات القيّمة. بعد وفاته، تولى البروفيسور ليلاند أوسيان هوارد مهمة إعدادها ، ونشرها في نشرة وزارة الزراعة الأمريكية . أما كتابات جيه إيه لينتنر الرئيسية ، فقد نُشرت من عام ١٨٨٢ إلى عام ١٨٩٨، في أجزاء سنوية، تحت عنوان " تقارير عن الحشرات الضارة في ولاية نيويورك" . ^{[ ٢ ]} وكان تشارلز دبليو وودوورث مساهمًا بارزًا آخر في الأدبيات الحشرية في الولايات المتحدة . وكان عالم الحشرات من فلوريدا ، ويلمون نيويل، رائدًا في مكافحة الآفات، وكذلك كلارنس بريستون جيلت . في الهند، خلف توماس بينبريدج فليتشر هارولد ماكسويل-ليفروي وليونيل دي نيسفيل في منصب عالم الحشرات الإمبراطوري، وألّف كتاب " بعض حشرات جنوب الهند وغيرها من الحيوانات ذات الأهمية، مع التركيز بشكل خاص على الجانب الاقتصادي" ، وهو عمل مؤثر في شبه القارة الهندية. أما في فرنسا، فقد كان ألفريد بالاكوفسكي شخصية محورية.

تضمنت التطورات في الربع الأخير من القرن العشرين تقنيات ونظريات جديدة تم ابتكارها وتطويرها، بما في ذلك الإدارة المتكاملة للآفات التي وضعها راي ف. سميث .

ترتبط علم الحشرات الطبية والبيطرية ارتباطًا وثيقًا بعلم الحشرات الاقتصادية. فالحشرات تُشكل فوائد وأضرارًا في التطبيقات الطبية والبيطرية، سواءً للإنسان أو الماشية. وللحشرات الضارة أو النافعة على حد سواء آثار مباشرة وغير مباشرة على الاقتصاد. وقد وُجهت ملايين الدولارات لتطوير تدابير وقائية جديدة وجهود لمنع الآفات الحشرية ومكافحتها والقضاء عليها في كندا حتى عام 2020. ^{[ 4 ]} ومن الأمثلة على الحشرات الشائعة في جميع أنحاء العالم والتي تدخل في مجال علم الحشرات الطبية والبيطرية البعوض . فالبعوض (من فصيلة البعوضيات) ناقل معروف للأمراض، حيث ينقل الأمراض والفيروسات إلى الإنسان. وترتبط فصائل البعوض المختلفة بأنواع مختلفة من الأمراض. ولعل أكثر الأمراض شيوعًا وانتشارًا التي ينقلها البعوض هو الملاريا.

ملاريا

تُسبب الملاريا طفيليات أولية، وتحديدًا من جنس المتصورة (Plasmodium )، تنتقل عبر البعوض. تنتشر الملاريا بين البشر عند تعرضهم للدغات البعوض، وتصيب أعضاء الجسم، بما في ذلك الكلى والأنسجة المجاورة. ^{[ 5 ]} ينتشر هذا المرض بشكل خاص في دول العالم الثالث ودول أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. وبحلول عام 2050، تشير التقديرات إلى أن 5.2 مليار شخص سيكونون عرضة لخطر الإصابة بالملاريا في جميع أنحاء العالم. ^{[ 6 ]} وحتى عام 2020، سُجل أكثر من مليون حالة وفاة نتيجة انتقال الملاريا عن طريق البعوض في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. ^{[ 5 ]} يُظهر هذا ارتباطًا وثيقًا بين الملاريا والفقر في بعض البلدان. ​​فاحتمالية إصابة الأطفال بالملاريا في الأحياء الغنية أقل بكثير من احتمالية إصابتهم بها في الأحياء الفقيرة. ^{[ 7 ]} لاحظت دراسة أجريت عام 1995 أن المناطق التي تنتشر فيها حالات الملاريا في العالم لم تكن تجني سوى ثلث ما تجنيه الدول الأخرى غير المعرضة للملاريا. ^{[ 8 ]} بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسة أن المناطق التي كان فيها نصيب الفرد من الناتج المحلي الإجمالي أعلى في منتصف القرن العشرين وأواخره كانت أقل عرضة للإصابة بالملاريا، بينما كانت المناطق التي انخفض فيها نصيب الفرد من الناتج المحلي الإجمالي إلى أقل من 4000 دولار أمريكي أكثر عرضة للإصابة بالملاريا. ^{[ 8 ]} من المرجح أن يكون مستوى مكافحة الملاريا والوقاية منها أقل في الدول الأقل نموًا و/أو الغنية، نظرًا لاحتمالية عدم امتلاكها مساعدات مالية أو موارد كافية لمكافحة انتشار البعوض، مما يجعلها أكثر عرضة للإصابة بالملاريا في جميع الفئات العمرية والاجتماعية. ^{[ 8 ]}

على الرغم من أن للبعوض تأثيرًا بالغًا على انتقال الأمراض إلى الإنسان، إلا أنه يؤثر أيضًا بشكل كبير على علم الحشرات البيطرية. يُصيب فيروس التهاب الدماغ الخيلي الشرقي الخيول بشكل أساسي. وبمجرد إصابتها، تظهر عليها أعراض ارتفاع درجة حرارة الجسم والحمى، بالإضافة إلى سلوك غير طبيعي وغير متزن. ^{[ 5 ]} بعد ظهور هذه الأعراض، تدخل في غيبوبة وتموت بعد ذلك بوقت قصير. أما فيروس التهاب الدماغ الياباني فيؤثر على الماشية في دول آسيوية مثل ماليزيا وإندونيسيا واليابان. وتتعرض هذه الحيوانات للإجهاض والولادة الميتة، وربما العقم بعد الإصابة. ويُشكل نفوق هذه الحيوانات بسبب انتقال المرض عن طريق البعوض مشكلة اقتصادية في هذه الدول تحديدًا، حيث تعتمد عليها كمصدر للغذاء والدخل. وتُعد الماشية، وخاصة الخيول والخنازير في ماليزيا واليابان وإندونيسيا، سلعة أساسية للعديد من السكان. ^{[ 5 ]}

أثبتت الجهود المبذولة للقضاء على أعداد البعوض في المناطق المكتظة بمرضى الملاريا عدم كفايتها وعدم نجاحها، باستثناء المناطق المصابة حديثًا أو التجمعات السكانية الصغيرة في الجزر. ^{[ 5 ]} ويمكن أن يُحدث السعي نحو القضاء التام على البعوض آثارًا هائلة على النظم البيئية العالمية. فالبعوض لا يزال ضروريًا للحفاظ على السلسلة الغذائية، كونه فريسةً للطيور والأسماك، فضلًا عن دوره في عمليات التلقيح. ^{[ 9 ]}

النمل الأبيض حشرات تنتمي إلى رتبة متساوية الأجنحة، وهي مجموعة اجتماعية حقيقية. يُلحق النمل الأبيض أضرارًا اقتصادية بالزراعة والمحاصيل، إذ يميل إلى مهاجمة المحاصيل في أي مرحلة من مراحل نموها، مما يؤدي إلى انخفاض المحصول وتراجع إنتاجيته. ^{[ 10 ]} في أفريقيا، سُجّلت خسائر في المحصول بلغت 100% بسبب وجود النمل الأبيض واستمراره. ^{[ 11 ]}

لا تقتصر النباتات التي تستوطنها النمل الأبيض على المحاصيل فقط. فقد شهدت بعض مناطق العالم، كالبرازيل والصين، زيادة في عمليات إعادة زراعة الأشجار، إذ تتسبب أعداد النمل الأبيض المحلية في إتلاف المكونات الهيكلية للأشجار، مما يُفقدها قيمتها الاقتصادية ويؤدي إلى موتها. ^{[ 12 ]} ويمكن أن يُسبب موت النباتات وحده اضطرابات بيئية للكائنات الحية التي تعيش فيها أو حولها، فضلاً عن كونه مصدراً غذائياً لها، خاصةً إذا كانت من النباتات المزهرة التي تُثمر. تُستخدم الأشجار في صناعة الورق والمباني والأثاث والأدوات المنزلية وغيرها الكثير، ويؤثر النمل الأبيض على إنتاج هذه المنتجات الحديثة.

تؤثر النمل الأبيض على البنية التحتية والمباني. إذ يمكنها أن تحفر أنفاقًا وتتسبب في إضعاف البنية التحتية من خلال إحداث تشققات وثقوب في المواد الداعمة، مما يؤدي إلى تدهورها. ^{[ 10 ]} في عام 2016، سجلت فيتنام 1.7 مليون دولار أمريكي لإصلاح المنازل والمباني المملوكة للقطاع الخاص. ^{[ 10 ]}

في عام 2012، بلغت الخسائر العالمية الناجمة عن الأضرار الاقتصادية التي تسببها النمل الأبيض حوالي 40 مليار دولار. ^{[ 13 ]}

تحتوي دودة الخيمة الشرقية ( Malacosoma americanum ) على سم يُسمى بروناسين، يؤثر على الماشية، وخاصة الخيول. ^{[ 14 ]} تُطلق هذه اليرقات شعيراتها في علف الحيوانات، وعند ابتلاعها، تخترق جدار الجهاز الهضمي وتنتقل عبر مجرى الدم إلى الجهاز التناسلي. تُسبب هذه العملية متلازمة فقدان التكاثر لدى الأفراس. يمكن أن يُؤدي المرض الذي تُسببه هذه الحشرات إلى الإجهاض، وقد تسبب في خسائر تُقدر بما بين 300 و500 مليون دولار في ولاية كنتاكي خلال الفترة من 2001 إلى 2002. ^{[ 15 ]}

تحتوي خنافس البثور (فصيلة ميلويداي) على مركب يُسمى الكانثاريدين ، وهو المسؤول عن ظهور البثور. ^{[ 16 ]} يمكن أن تبتلع الماشية هذه الخنافس عن طريق الفم عندما تختبئ في التبن أو العلف. وعند ابتلاعها، تُسبب إصابات في الجهاز الهضمي للمضيف. ^{[ 17 ] [ 18 ]} كما يمكن لهذه الحشرات أن تُلحق الضرر بالمحاصيل ونباتات الحدائق.

تضع إناث ذباب البوت (من عائلة Oestridae ) بيضها غالبًا على ذباب النقل الذي ينقل البيض إلى عائل، سواء كان إنسانًا أو ماشية، مما يسمح بتفقيسه. ^{[ 19 ]} يُسبب ذباب البوت لدغات كبيرة ومؤلمة لدى البشر، بينما يُسبب أضرارًا خارجية للأبقار. تُستخدم جلود الأبقار في صناعة الجلود، وعندما تُحدث لدغات ذباب البوت ثقوبًا في الجلد، تتكبد خسائر اقتصادية فادحة. كما يُؤثر ذباب البوت على الخيول. ففي كنتاكي، يعتمد مجتمع سباق كنتاكي ديربي على الخيول، وإذا ابتلعت الخيول البيض أو وضع ذباب النقل بيضه عليها، فقد يُسبب ذلك مشاكل في الهضم ويجعلها غير صالحة للمشاركة في سباق كنتاكي ديربي. ^{[ 19 ]} ينتشر ذباب البوت بكثرة في المزارع والماشية، وكذلك في الحيوانات الأليفة، ويتطلب احتمال تسببه في ظهور تقرحات على جلد وفراء الحيوانات مزيدًا من البحث لمنع الأضرار الاقتصادية. ^{[ 20 ]}

يُعدّ العسل من أكثر منتجات الحشرات قيمةً من الناحية الاقتصادية. وتُعتبر تربية النحل مشروعًا تجاريًا في معظم أنحاء العالم، وقد اعتمدت العديد من القبائل التي تعيش في الغابات على العسل كمصدر رئيسي للتغذية. كما يُمكن أن يُساهم نحل العسل والنحل الطنان في تلقيح أنواع المحاصيل. ورغم إمكانية حدوث التلقيح عن طريق نقل حبوب اللقاح بواسطة الرياح، إلا أن جزءًا كبيرًا منه يتم أيضًا عن طريق الحشرات، وتحديدًا النحل. في عام 1986، قُدّرت قيمة المحاصيل التي تم تلقيحها بالكامل بواسطة الحشرات في الولايات المتحدة بنحو 17 مليار دولار. ^{[ 21 ]}

بدون وجود نحل العسل، سيؤدي تلقيح أنواع عديدة من النباتات المزهرة إلى انخفاض العائد الاقتصادي بنسبة 40%، وانخفاض محصول المحاصيل بنسبة 90%. ^{[ 22 ]} يُعد النحل وحده مسؤولاً عن تلقيح ما يقارب 16% من النباتات المزهرة في العالم . ^{[ 23 ]} بلغت القيمة الإنتاجية للنباتات التي لم تعتمد على التلقيح بواسطة الحشرات 151 يورو، بينما بلغت القيمة الإنتاجية للنباتات التي اعتمدت على التلقيح بواسطة الحشرات أكثر من ضعف هذا المبلغ، أي 761 يورو. ^{[ 24 ]} إلى جانب المحاصيل، يُحدث النحل تأثيرات بالغة الأهمية في دعم العمليات الطبيعية الضارة كالتآكل، كما يُساهم في رفع قيمة العقارات المرغوبة من خلال دعم المناطق والنظم البيئية المحيطة بها عبر تلقيح النباتات والحفاظ على السلسلة الغذائية. ^{[ 23 ]}

في إطار الجهود المبذولة للحد من سوء التغذية العالمي ونقص الغذاء وانعدام الأمن الغذائي، تم طرح فكرة التغذية على الحشرات . وقد تم استكشاف تطوير الحشرات الصالحة للأكل كمصدر للغذاء عندما تكون مصادر البروتين الأخرى، مثل الدواجن والأبقار، أقل توفرًا وأقل استدامة. وتشمل الحشرات التي تم استكشافها كغذاء وعلف: الصراصير، والجراد، واليرقات، والنمل، واليعسوب، والحشرات القشرية، والذباب، وغيرها. ^{[ 25 ]}

أظهرت التطورات الحديثة أن الحشرات، كمصدر للعناصر الغذائية والغذاء، يمكن أن تكون ذات قيمة اقتصادية، وأقل ضررًا على البيئة، وذات قيمة غذائية عالية. وقد سجلت النتائج الأولية للدراسات الحديثة أن إنتاج الحشرات وتربيتها كعلف يُنتج انبعاثات غازات دفيئة أقل في الغلاف الجوي مقارنةً بإنتاج لحوم الأبقار، وتُعادل انبعاثات إنتاج الدجاج. ^{[ 26 ]} كما أظهرت هذه النتائج أن إنتاج الحشرات وحده يتطلب موارد أقل من مصادر البروتين الأخرى. 80% من الحشرات، وخاصة الصراصير، صالحة للاستهلاك، بينما 40% و55% و55% من الأبقار والخنازير والدجاج صالحة للاستهلاك على التوالي. ^{[ 26 ]} وقد وُجد أيضًا أن الصراصير تحتوي على كميات كبيرة من الأحماض الأمينية مثل الليوسين والليسين والثريونين والهيستيدين وغيرها. ^{[ 27 ]} ويتطلب كيلوغرام واحد  من الحشرات حوالي 40${\displaystyle m^{2}}$ يحتاج إنتاج وتربية الماشية إلى 1.5 كيلوغرام من الأرض، و1.5 كيلوغرام من العلف، و2500 لتر من الماء، بينما تحتاج الأبقار إلى حوالي 250 لترًا من الماء.${\displaystyle m^{2}}$^{[ 26} ] ​^​

قبل ظهور الطب الحديث، كانت العلاجات التقليدية للحساسية، ومشاكل الجهاز الهضمي، والسعال، ونزلات البرد، والملاريا، وغيرها من الأمراض ذات الصلة، تتضمن تناول الحشرات كشكل من أشكال العلاج. ^{[ 28 ]} ينتج نحل العسل، Apis mellifera ، مجموعة متنوعة من المنتجات ذات الفوائد الطبية، بما في ذلك البروبوليس ، الذي يلعب دورًا هامًا في تقليل خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. كما يُعرف عن العسل وحبوب لقاح النحل احتوائهما على مواد مضادة للبكتيريا ومضادة للالتهابات لمكافحة الأمراض. ^{[ 29 ]}

إن فكرة استخدام الحشرات كغذاء للإنسان شائعة في المجتمعات التقليدية، وقد طُرحت كحل لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء، إلا أنها لم تحظَ بقبول واسع في الغرب. ويمكن استخدام الحشرات أيضاً في الطب الشرعي والطب البيطري. فبعض أنواع ذوات الجناحين (الذباب) والخنافس (الغمديات) تتبول على الجثة لتحديد وقت الوفاة. كما يمكن استخدام يرقات الذباب للتغذي على الأنسجة الحية أو الميتة، وتُستخدم هذه التقنية في علاج الجروح، فيما يُعرف بالعلاج باليرقات.

تُستخدم الحشرات أحيانًا في السياحة البيئية ، والتي تُعرف تحديدًا بالسياحة الحشرية. تشمل هذه السياحة زيارة معارض الفراشات، ومتاحف النحل، ومتاحف الطبيعة والحيوانات، وحدائق الحيوان، وغيرها. ومن أشهر مواقع السياحة الحشرية العالمية كهوف التوهج في نيوزيلندا، ومحمية الفراشات في شلالات نياجرا، ومحمية فراشة الملك في المكسيك.

ترتبط السياحة الحشرية بفوائد اقتصادية، إذ قد تعتمد الدول الأقل نمواً اقتصادياً على السياحة البيئية والسياحة الحشرية كمصدر دخل ثابت. ويُعتقد أن السياحة الحشرية صناعة تُقدر قيمتها بملايين الدولارات. ^{[ 22 ]}

يُستخرج الحرير من اليرقات المُربّاة ومن دودة القز البرية (إذ يُنتج الحرير البري ). ويتناول علم تربية دودة القز تقنيات تربية دودة القز بكفاءة وإنتاج الحرير. ورغم ظهور مواد نسيجية جديدة حلت محل الحرير في العديد من التطبيقات، إلا أنه لا يزال الخيار الأمثل للخيوط الجراحية.

كان يُستخرج اللاك في السابق من الحشرات القشرية، ولكنه استُبدل الآن ببدائل اصطناعية. وبالمثل، استُبدل الصبغ المستخرج من حشرات القرمز بالتطورات التكنولوجية.