経済昆虫学

経済昆虫学は昆虫学の一分野であり、人間、家畜、作物に利益をもたらす、あるいは害を及ぼす昆虫を研究する。不利益をもたらす昆虫は害虫とみなされる。一部の種は病気を蔓延させることで間接的な被害をもたらす可能性があり、これらは病原体媒介昆虫と呼ばれる。有益な昆虫には、蜂蜜などの食用、ラックや色素などの物質、そして作物の受粉や害虫防除の役割のために飼育されるものが含まれる。[ 1 ]

歴史

18世紀には農業に関する著作が数多く出版され、その多くは害虫に関する記述を含んでいました。フランスではクロード・シオネスト（1749-1820）が著名な人物でした。

19世紀

「ジャガイモに寄生する昆虫」：ジョン・カーティスの『農場の昆虫』（1860年）の図版

イギリスでは、ジョン・カーティスが1860年にトウモロコシ、根菜、牧草、貯蔵穀物の害虫を扱った影響力のある論文『 Farm Insects（農場昆虫） 』を執筆した。アメリカとカナダでは、サンダース、ジョセフ・アルバート・リントナー、エレノア・アン・オーメロッド、チャールズ・バレンタイン・ライリー、マーク・ヴァーノン・スリンガーランドといった著者が果物とその害虫について記述した。ヨーロッパにおける先駆者は、エルンスト・ルートヴィヒ・タッシェンベルク、スヴェン・ランパ（1839年 - 1914年）、エンツィオ・ロイター（1867年 - 1951年）、ヴィンチェンツェ・コラーである。オーストラリアでは、チャールズ・フレンチ（1842年 - 1933年）、ウォルター・ウィルソン・フロガット（1858年 - 1937年）、ヘンリー・トライオン（1856年 - 1943年）が先駆者である。[ 2 ]

経済昆虫学の研究において真の進歩が見られたのは、19世紀最後の25年間になってからであった。初期の著作としては、カーティスの著書のほか、1837年に出版されたポールとコラーによる『庭師、森林管理者、農民に有害な昆虫』と題された著書、そしてタッシェンベルクの『実用昆虫学』がある。[ 2 ] 19世紀、イタリアの昆虫学者たちは、カイコガの病気の防除、農業害虫の防除、そして貯蔵食品昆虫学において大きな進歩を遂げた。重要な人物は、アゴスティーノ・バッシ（1773～1856）、カミーロ・ロンダーニ（1808～1879）、アドルフォ・タルジョーニ・トッツェッテ​​ィ（1823～1902）、ピエトロ・ステファネッリ（1835～1919）、カミーロ・アクア（1863～1936） 、アントニオ・ベルレーゼ（1863～1927）、グスタボ・レオナルディ（1869～1918）とエンリコ・ヴェルソン（1845～1927）。フランスでは、エティエンヌ・ローラン・ジョセフ・イポリット・ボワイエ・ド・フォンコロンブ、シャルル・ジャン＝バティスト・アミヨ、エミール・ブランシャール、ヴァレリー・メイエ、クロード・シャルル・グローが初期の研究者であり、『ピラールの特別な昆虫と動物の歴史』の著者ジャン・ヴィクトワール・オードゥアン、フィリップ・アレクサンドルも同様だった。ジュール・キュンケル・ダルキュレ、ジョゼフ・ジャン・バティスト・ゲアン、モーリス・ジャン・オーギュスト・ジラール。アメリカ文学は 1788 年に遡り、ジョセフ・バンクス卿によってヘシアンバエに関する報告書が発表されました。 1817年にトーマス・セイは著作を開始した。一方、1856 年にエイサ・フィッチはニューヨークの有害昆虫に関する報告を開始しました。[ 2 ]アメリカでも、マシュー・クックが1881年に『カリフォルニア州の果樹と果樹に害を及ぼす昆虫とその駆除法に関する論文』を執筆しました。 [ 3 ]イギリス人のフレデリック・ヴィンセント・テオバルドは1890年に『農業動物学の教科書』を執筆しました。これは世界中で標準的な教科書となりました。著名な林業家としては、ヘルマン・フォン・ネルトリンガー（1818年 - 1897年）とユリウス・テオドール・クリスティアン・ラッツェブルク（1801年 - 1871年） がいます。

20世紀

20世紀初頭の最も重要な報告書の中には、米国農務省が1878年から死去するまで刊行したチャールズ・バレンタイン・ライリーの報告書があり、そこには膨大な量の貴重な資料が盛り込まれている。ライリーの死後、その仕事はリーランド・オシアン・ハワード教授の手に渡り、 『米国農務省紀要』の形で受け継がれた。JA・リントナーの主要著作は1882年から1898年まで、 『ニューヨーク州の有害昆虫に関する報告書』と題して毎年刊行されている。[ 2 ]米国の昆虫学文献へのもう一人の重要な貢献者はチャールズ・W・ウッドワースである。フロリダの昆虫学者ウィルモン・ニューウェルはクラレンス・プレストン・ジレットと同じく害虫駆除の先駆者であった。インドでは、トーマス・ベインブリッジ・フレッチャーがハロルド・マクスウェル＝ルフロイとライオネル・ド・ニセヴィルの後任として帝国昆虫学者となり、『特に経済的観点から考察した南インドの重要な昆虫とその他の動物』を執筆しました。これはインド亜大陸で影響力のある著作です。フランスでは、アルフレッド・バラコウスキーが重要な人物でした。

20 世紀最後の四半世紀における発展は、レイ・F・スミスによる総合的病害虫管理など、先駆的に開発され、開発された新しい技術と理論で構成されていました。

有害な昆虫

真のグルメであるフィロキセラは、最高のブドウ園を見つけ出し、最高のワインに執着する。 1890年9月6日、パンチ紙の漫画。

何らかの害虫とみなされる昆虫は、カゲロウ目（カゲロウ）、トンボ目（トンボ）、カワゲラ目（カワゲラ）、トビケラ目（トビケラ）、アシナガバチ目（広義）、カワゲラ目、およびあまり知られていないゾラプテラ目、コガネムシ目、マントファスマトデア目を除く、すべての主要な生物目に存在します。逆に言えば、基本的にすべての昆虫目には、何らかの点で主に有益なメンバーがいますが、シラミ目（ノミ）、ノミ目（シラミ）、ストレプシプテラ目（寄生性の3目）のメンバーは例外です。

昆虫は、圃場での農作物の摂食や貯蔵作物への寄生による直接的な被害、農作物のウイルス性疾患の蔓延（特にヨコバイなどの吸汁性昆虫による）、人や家畜への病気の蔓延、そして人への迷惑など、様々な理由から害虫とみなされています。害虫とみなされる昆虫の例としては、フィロキセラ、トノサマバッタ、コロラドハムシ、ワタミゾウムシ、コガネムシ、アブラムシ、蚊、ゴキブリ、ウエスタンコーンルートワーム、一部のハエ類などが挙げられます。

かつて害虫を研究していた昆虫学者は、種の根絶を試みていました。しかし、島嶼部や管理された環境以外では、この試みはほとんど成功せず、倫理的な問題を引き起こしました。時が経つにつれ、その用語は「制御」や「管理」といった用語へと変化しました。特に、米国における綿花栽培の歴史において、有毒で残留性の高い化学物質の無差別使用と害虫の復活は、よく研究されてきました。

医学および獣医昆虫学

医学および獣医学の昆虫学は、経済昆虫学と密接な関連があります。昆虫は、医学および獣医学の用途、人間、家畜に対して、利点と欠点の両方をもたらします。害虫も益虫も同様に、経済に直接的、間接的な影響を及ぼします。2020年の時点で、カナダでは害虫を環境的に防止、抑制、根絶するための新たな予防策や取り組みの開発に何百万ドルもが費やされています。 [ 4 ]医学および獣医学の昆虫学に関係する世界中の一般的な昆虫の例として、蚊が挙げられます。蚊（カ科）は、人間に病気やウイルスを媒介して運ぶ、よく知られた病気の媒介生物です。蚊の異なる亜科は、さまざまな種類の病気に対応します。蚊が媒介する最も一般的な病気は、おそらくマラリアです。

マラリア

マラリアは、特にマラリア原虫属の原生動物によって引き起こされ、蚊が媒介して広がります。マラリアは、蚊が人を刺すことで人に感染し、腎臓や隣接組織を含む臓器の感染によって人に影響を与えます。[ 5 ]この病気は、第三世界とサハラ以南のアフリカ諸国で最も蔓延しています。2050年までには、世界中で52億人がマラリアを発症するリスクがあると推定されています。[ 6 ] 2020年の時点で、サハラ以南のアフリカでは、蚊が媒介するマラリア感染による死亡例が100万人以上記録されています。[ 5 ]これは、一部の国でマラリアと貧困が密接に関連していることを示しています。裕福な地域の子供がマラリアを発症する可能性は、貧しい地域の子供がマラリアを発症する可能性よりもはるかに低いです。[ 7 ] 1995年の調査では、マラリア患者が多い世界の地域の収入は、マラリアにさらされていない他の国の収入の3分の1に過ぎないことが観察されました。[ 8 ]さらに、この調査では、1900年代半ばから後半に一人当たりのGDPが高かった地域ではマラリアの発症リスクが低く、一人当たりのGDPが4000ドル以下の地域ではマラリアの発症リスクがはるかに高かったことが実証されました。[ 8 ]発展途上国や裕福な国では、大量の蚊に対抗するための十分な財政援助や資源がないため、マラリアの抑止力と予防力が低い可能性が高く、あらゆる年齢層や社会グループでマラリア発症リスクが高くなります。[ 8 ]

ガンビエハマダラカ。マラリアを媒介し、蔓延させる主要な蚊種の一つで、病原体媒介生物として知られる。

蚊はヒトの病気の伝染に深刻な影響を与えるだけでなく、獣医昆虫学にも大きな影響を与えています。東部馬脳脊髄炎ウイルスは主に馬に影響を与えます。馬は感染すると、高体温や発熱、異常で不安定な行動を示します。[ 5 ]これらの症状に続いて昏睡に陥り、すぐに死亡します。日本脳炎ウイルスは、マレーシア、インドネシア、日本などのアジア諸国の家畜に影響を与えます。これらの動物は、感染後に流産や死産、さらには不妊症になる可能性があります。蚊による病気の伝染によって引き起こされるこれらの動物の死は、特にこれらの国々で経済問題を引き起こします。なぜなら、彼らは蚊を食料源としてだけでなく収入源としても依存しているからです。マレーシア、日本、インドネシアでは、家畜、主に馬と豚は多くの住民にとって必需品です。[ 5 ]

マラリア患者が密集する地域における蚊の根絶に向けた取り組みは、最近感染が始まった地域や小島嶼部の小規模な個体群を除き、不十分かつ失敗に終わっている。[ 5 ]蚊を完全に根絶しようとすると、地球規模の生態系に甚大な影響を与える可能性がある。蚊は依然として、鳥類や魚類の餌となるだけでなく、受粉プロセスにも関与するなど、食物連鎖の維持に不可欠な存在である。[ 9 ]

シロアリ（等翅目）

シロアリは等翅目に属する真社会性昆虫です。経済的には、シロアリは農業や作物に損害を与えます。作物の生育段階を問わず攻撃する傾向があり、収穫量と生育の減少につながります。[ 10 ]アフリカでは、シロアリの存在と持続性により、かつて作物の収穫量損失が100%と記録されました。[ 11 ]

シロアリが生息する植物は作物だけではありません。ブラジルや中国など、世界の一部の地域では、シロアリが樹木の構造部分を損傷し、経済的価値を失わせ、植物の枯死を引き起こすため、植林活動が増加しています。[ 12 ]植物の枯死は、その周辺に生息する生物に生態系の混乱を引き起こすだけでなく、果実をつける顕花植物であれば、それらの生物に食料源を提供することにもなります。樹木は紙、建物、家具、家庭用品など、様々なものの原料として利用されており、シロアリはこれらの近代化された製品の製造に影響を与えています。

シロアリはインフラや建物に悪影響を及ぼします。シロアリは穴を掘り、支持材に亀裂や穴を開けることでインフラを弱体化させ、劣化を引き起こします。[ 10 ] 2016年、ベトナムでは民間住宅や建物の修繕費用が170万ドルに達しました。[ 10 ]

2012年にはシロアリによる経済的被害により、世界で約400億ドルの損失が発生しました。[ 13 ]

追加の昆虫

イースタンテントウムシ（Malacosoma americanum ）は、プルナシンと呼ばれる毒素を含んでおり、家畜、特に馬に悪影響を及ぼします。[ 14 ]毛虫は動物の飼料中に剛毛を出し、摂取されると消化管壁を貫通し、血流を介して生殖器系に到達します。この過程が、牝馬生殖喪失症候群（Mare Reproductive Loss Syndrome）を引き起こします。この昆虫によって引き起こされるこの病気は流産を引き起こす可能性があり、2001年から2002年にかけてケンタッキー州で最大3億～5億ドルの損失をもたらしました。[ 15 ]

ツチハンミョウ（メロイド科）は、カンタリジンと呼ばれる化合物を含んでおり、これが水疱を引き起こします。[ 16 ]ツチハンミョウは、干し草や飼料に隠れて家畜に経口摂取されます。摂取されると、宿主の消化器系に損傷を与えます。[ 17 ] [ 18 ]この昆虫は、作物や園芸植物にも被害を与えます。

ウミバエ（Oestridae科）の雌は、ポーターバエに卵を産み付けることが多く、ポーターバエは卵を宿主（人間または家畜）に運び、孵化させます。[ 19 ]人間に刺されると、大きくて痛い咬傷を引き起こします。牛に刺されると、外傷を引き起こす可能性があります。牛の皮は革製品に使用され、ウミバエの咬傷によって皮膚に穴が開くと、大きな経済的損失が発生します。ウミバエは馬にも影響を及ぼします。ケンタッキー州では、ケンタッキーダービーの開催地として馬が頼りになっており、馬が卵を摂取したり、ポーターバエに卵を産み付けられたりすると、消化に問題が生じ、ケンタッキーダービーに出場できなくなる可能性があります。[ 19 ]ウミバエは農場や家畜、そして家畜によく見られ、動物の皮膚や毛皮に虫卵を作る可能性があるため、経済的損害を防ぐためのさらなる研究が必要です。[ 20 ]

有益な昆虫

ミツバチ（膜翅目）と受粉

蜂蜜は、昆虫から得られる最も経済的価値のある産物と言えるでしょう。養蜂は世界の多くの地域で商業的に行われており、多くの森林部族は蜂蜜を主要な栄養源として頼りにしてきました。ミツバチやマルハナバチは、作物の受粉媒介者としても機能します。受粉は風による花粉輸送によっても行われますが、昆虫、特にハチによる受粉も大きな割合を占めています。1986年には、アメリカ合衆国において昆虫のみによって受粉された作物は推定170億ドル相当ありました。[ 21 ]

ミツバチ（Apis mellifera）がアボカド（ Persea americana ）を受粉させています。

ミツバチがいなければ、数種類の被子植物の受粉によって経済的収穫高が40％、作物収穫高が90％減少する。[ 22 ]ミツバチ単独で世界の被子植物の約16％の受粉を担っている。[ 23 ]昆虫による受粉に依存しない植物の生産価値は151ユーロであったのに対し、昆虫による受粉に依存する植物の生産価値はその2倍以上の761ユーロであった。[ 24 ]作物以外にも、ミツバチは侵食などの不利な自然プロセスを助ける上で大きな影響を与え、植物を受粉させて食物連鎖を維持することで地域や周囲の生態系に貢献し、望ましい不動産の価値を高めることができる。[ 23 ]

昆虫食

世界的な栄養失調や食糧不足、そして食糧不安を最小限に抑えるための取り組みの一環として、昆虫食の可能性が検討されてきました。家禽や牛といった他のタンパク質源が入手しにくく、持続性も低い状況において、食用昆虫を食料源として開発することが研究されてきました。食料や飼料として研究されている昆虫には、コオロギ、バッタ、毛虫、アリ、トンボ、カイガラムシ、ハエなどが含まれます。[ 25 ]

アラバマ州エンタープライズの住民が、 貧困作物であった綿花への依存を終わらせた害虫を称えるために建てたボルゾウムシ記念碑。

最近の進歩により、栄養源および食料としての昆虫は経済的に価値があり、環境への有害性が低く、栄養価が高いことが示されています。最近の研究の初期結果では、飼料用の昆虫生産と農業は、牛肉生産よりも大気中に排出される温室効果ガスが少なく、鶏肉生産と同等であることが示されました。[ 26 ]これらの結果はまた、昆虫生産のみでは他のタンパク質源よりも必要な資源が少ないことも示しています。昆虫、特にコオロギの80％は食用に適していますが、牛、豚、鶏はそれぞれ40％、55％、55％が食用に適しています。[ 26 ]コオロギには、ロイシン、リジン、スレオニン、ヒスチジンなどのアミノ酸が大量に含まれていることもわかっています。[ 27 ]昆虫1kgの生産と飼育には約40の土地、1.5kgの飼料、2500Lの水が必要ですが、牛の生産と飼育には約250の土地、10kgの飼料、15.5Lの水が必要です。[ 26 ]メートル2{\displaystyle m^{2}}メートル2{\displaystyle m^{2}}

アレルギー、消化器系の問題、咳や風邪、マラリア、その他の関連疾患に対する伝統的な治療法として、近代化以前から昆虫食が用いられてきました。[ 28 ]ミツバチ（Apis mellifera ）は、プロポリスなど、様々な医学的に有益な物質を生産します。プロポリスは、心血管疾患のリスクを低減する上で重要な役割を果たします。蜂蜜と蜂花粉には、抗菌作用と抗炎症作用があり、病気と闘うことが知られています。[ 29 ]

カンボジアの揚げたコオロギと竹虫。飼料用の昆虫は通常、乾燥させて揚げられ、その過程で手足が外されることが多い。写真の昆虫を揚げたシェフは、安全な農場環境で飼育、繁殖、そして洗浄されたと述べている。

昆虫を人間の食料として利用するという考え方は、伝統的な社会において広く実践されており、増大する食糧需要を満たす解決策として提案されてきましたが、西洋では広く受け入れられていません。昆虫は獣医学だけでなく法医学の分野でも利用されています。双翅目（ハエ）や甲虫目（カブトムシ）の中には、死体に尿をかけることで死亡時期を推定するものもあります。ハエの幼虫は生体組織や死体組織を餌として利用することができ、この方法はマゴットセラピーと呼ばれる傷の治療に用いられています。

昆虫観光

昆虫はエコツーリズムに利用されることがあり、昆虫に特化したものはエントモトツーリズムと定義されます。エントモトツーリズムとは、昆虫に特化した観光です。蝶の展示、蜂の博物館、自然・動物博物館、動物園などが含まれます。世界的に人気のエントモトツーリズムのスポットとしては、ニュージーランドのグローケーブ、ナイアガラの滝の蝶保護区、メキシコのオオカバマダラ生物圏保護区などが挙げられます。

昆虫ツーリズムは経済的利益と関連しており、経済的に発展途上の国々は、エコツーリズムや昆虫ツーリズムを安定した収入源として頼りにしている可能性がある。昆虫ツーリズムは、数百万ドル規模の産業と推定されている。[ 22 ]

人間にとってのさらなる利益

絹は、飼育された幼虫だけでなく、野生の絹（野蚕）からも採取されます。養蚕とは、効率的な蚕飼育と絹生産のための技術を指します。多くの用途で新しい素材が絹の代替品となっていますが、外科用縫合糸の素材として依然として絹が選ばれています。

ラックはかつてカイガラムシから抽出されていましたが、現在では合成代替品に置き換えられています。コチニールカイガラムシから抽出された染料も同様に、技術の進歩によって代替されました。

参考文献

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さらに読む

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