Population model of insecticide resistance (2)

 

Addressing insecticide resistance in natural pest populations is inherently complex to begin with. As careful consideration reveals, it requires attention not only to the relative frequency of resistance factors in a population but also to the absolute density of insects. In other words, even if a resistance factor is highly frequent in a population, it may not be a real problem if the population is small. If the damage is minor, farmers might not even notice it. Conversely, even if the resistance factor is rare, it can become a serious issue if insect density is high enough to threaten agricultural production and human life. Even if the frequency of a resistance factor is 0.5, its significance in suppressing or preventing resistance development can differ greatly between a population of 10 and one of 10,000 or more. If there are only 10 individuals, it may not even be a concern. However, in general population genetics approaches, which focus on relative gene frequency within a population, differences in population size—whether 10 or 10,000—are often inevitably overlooked. Conversely, general population ecology approaches, which assume a uniform genetic composition, typically do not emphasize a gene frequency of 0.5. Therefore, constructing a population model that simultaneously accounts for both aspects of pest populations—integrating population genetics and population ecology into a single framework—is highly valuable. However, as I have emphasized many times, this is extremely difficult for most people. Therefore, constructing population models that are as simple as possible is a significant advantage in itself—and, to me, a matter of principle.

 

(translated version of the post on December 04, 2021)


 そもそも、害虫の自然集団における殺虫剤抵抗性の問題を取り扱うことというのは、よくよく考えてもらえばわかってもらえると思いますが、とても複雑な問題だろうと思います。なぜならば、殺虫剤抵抗性の発達は、その性質上、集団内における抵抗性因子の相対頻度に関する側面だけではなく、その絶対数である昆虫密度に関する側面にも注目していかなければならないためです。すなわち、抵抗性因子が集団内に高頻度で存在しているとしても、もし個体数がわずかでしかないならば、抵抗性の問題は、実質的には問題とはならないかもしれません。ほんの少しの被害であるならば、農家の方々も別に気にも留めないでしょう。逆に、抵抗性因子の頻度がたとえ低いとしても、農業生産や人間の生命にダメージを引き起こしてしまうほど、十分に昆虫密度が高いならば、それは深刻な問題となるわけです。つまり、抵抗性因子の頻度が0.5であるとしても、抵抗性の発達を抑える、もしくは防止するという観点からみれば、集団の大きさが10の集団と10000(もしくはそれ以上)の集団との間では、頻度が0.5であることの意味は全く異なるかもしれないわけです(10匹しかいないのであれば、無視していてもいいのかもしれません)。なので、集団内の相対的な遺伝子頻度に注目する一般的な集団遺伝学のアプローチでは、集団の大きさが10なのか10000なのかという問題は、一般に無視せざるを得なくなってしまいます。逆に、集団の遺伝的組成が一様であると仮定する一般的な集団生態学的なアプローチでは、遺伝子頻度が0.5であるという側面には、一般にスポットを当てることはできなくなってしまいます。なので、集団遺伝学と集団生態学の両方の側面を1つの枠組みの中に統合した、害虫集団に関する上述の2つの側面を同時に考慮に入れた集団モデルを構築することは、とても有用であることはご理解いただけるだろうと思います。しかしながら、なんども言いますが、そうすることは、一般的な頭の持ち主にとっては、とてつもなく困難なことなわけで、できるだけ簡単な集団モデルを構築することは、それだけでも大きな利点であり、私にとっては正義であるわけです。

 

(2021年12月4日のポストを再掲)