Entomopathogene nematoden – bondgenoten tegen plaaginsecten

Nematoden, ook wel rondwormen, draadwormen of aaltjes genoemd, komen overal ter wereld voor van de noord- en zuidpool tot in de tropen, en leven zowel in zout- als zoetwater, in de grond, en in alle soorten plantaardige en dierlijke organismen. De voor de tuinier nuttige nematoden zijn de zogenaamde entomopathogene nematoden die schadelijke insecten binnendringen en deze doden m.b.v. bacteriën die als symbiont in hun lichaam leven. De belangrijkste hiervan, die gebruikt worden bij de biologische bestrijding van schadelijke insecten, behoren tot de geslachten Heterorhabditis en Steinernema.

Inhoudsopgave

• Uiterlijke kenmerken
• Biologie
• Symbiose tussen de bacteriën en nematoden
• Nut

Uiterlijke kenmerken

Volwassen nematoden en larven

Alle nematoden zijn in dwarsdoorsnede rond en hebben een langwerpig, cilindrisch lichaam, dat bedekt is met een taaie huid, of cuticula, zonder trilharen. De mond bevindt zich in de voorste punt en bezit een tand-achtige structuur aan de rugkant. De mond leidt in een gespierde slokdarm, welke werkt als pomp: hij zuigt het vloeibare voedsel op en geeft het door naar de darm. De darm mondt vervolgens in de anus uit, die zich in de achterste punt van het lichaam bevindt. Nematoden hebben geen bloedvaten; tussen de darm en de spierlaag onder de huid bevindt zich een holte die met vloeistof is gevuld. Door bewegingen van het lichaam zorgt die vloeistof voor de distributie van voedingsstoffen en zuurstof.

Het Infectieuze Juveniel

Het tweede larvenstadium kan zich ontwikkelen tot een Infectieuze Juveniel (IJ). In dit stadium kan de nematode zich maandenlang in de bodem buiten het insectenlichaam ophouden zonder voedsel op te nemen. In zijn darm leven bacteriën waarmee de nematode een symbiotische relatie heeft. Bij Heterorhabditidae zijn dat bacteriën van het geslacht Photorhabdus en bij de Steinernematidae bacteriën van het geslacht Xenorhabdus. Beide zijn verwant aan darmbacteriën van de mens, maar zij zijn onschadelijk voor ons. Bij temperaturen van 35ºC en daarboven sterven zij.

Biologie

De Infectieuze Juvenielen

Infectieuze Juvenielen (IJs) van het geslacht Heterorhabditis zijn zogenaamde cruisers: zij gaan actief op zoek naar insecten. Soorten van het geslacht Steinernema daarentegen zijn ambushers: zij wachten tot een insect voorbijkomt en vallen het dan aan.

Zodra de IJs een insect vinden gaan ze het via natuurlijke openingen, zoals mond, anus of ademhalingsbuisjes, naar binnen. IJs van het geslacht Heterorhabditis bezitten een 'tand' waarmee ze zich door het exoskelet naar binnen kunnen bijten. Eenmaal in het insect spugen zij de bacteriën in de lichaamsvloeistof van het insect uit. Deze bacteriën doden het binnen 24-48 uur en produceren bovendien anti-immuuneiwitten die de nematoden beschermen tegen de verdediging van het immuunsysteem van hun gastheer. De bacteriën leven van het insect, waardoor het verslijmt; de nematodenlarven leven van de bacteriën en van het verslijmde weefsel van het insect en worden uiteindelijk geslachtsrijp.

Voortplanting

Volwassen Heterorhabditidae zijn tweeslachtig en kunnen zichzelf bevruchten. Volwassen Steinernematidae zijn manlijk of vrouwelijk. Het voortplantingsstelsel van zowel mannetjes als vrouwtjes bevindt zich in de ruimte tussen spierlaag en darm, en bestaat uit een lange, gekronkelde buis, bij het mannetje enkelvoudig, bij het vrouwtje gepaard. Bij het vrouwtje ligt de geslachtsopening ongeveer halverwege het lichaam; bij het mannetje mondt de zaadleider aan de achterkant uit. Bij deze uitmonding liggen twee hoornachtige haakjes die bij de copulatie worden uitgeklapt in de vagina van het vrouwtje. Deze verankering is nodig, omdat de gladde lichamen nergens houvast hebben.

De nematoden vermenigvuldigen zich in het dode insect en produceren daar twee à drie generaties, waarna, afhankelijk van de grootte van het gedode insect honderden tot duizenden Infectieuze Juvenielen ontstaan die het karkas verlaten, op zoek naar nieuwe gastheren.

Symbiose tussen de bacteriën en nematoden

De symbiose tussen deze twee soorten organismen is obligaat, dat wil zeggen dat de een niet zonder de ander kan leven. De bacteriën hebben de nematoden nodig om ze binnenin een insect te brengen, waar zij zich dan kunnen vermenigvuldigen. De nematoden hebben op hun beurt de bacteriën nodig om het insect dat zij zijn binnengedrongen te doden, waardoor zijzelf zich kunnen vermeerderen. Ook beschermen de bacteriën de nematoden tegen immuunreacties van het insect.

Nut

Heterorhabditidae en Steinernematidae vallen diverse schadelijke insecten aan die in en op de bodem leven, zoals larven van motten, vlinders, vliegen en kevers, maar ook volwassen kevers, sprinkhanen en krekels. Heterorhabditis en Steinernema komen van nature in de aarde voor. Om specifieke plaaginsecten te bestrijden, zijn diverse soorten te koop bij tuincentra.