Рассмотрим некоторые отклонения, наблюдающиеся в организме вредителей.
1. Деформация ротового аппарата и травмирование кишечника. В результате использования в пищу растительных тканей, характеризующихся повышенной механической прочностью, у насекомых происходит преждевременное изнашивание ротового аппарата. У гусениц серой зерновой совки зубцы верхних челюстей сильно изнашиваются при питании зерновками пшеницы с ускоренным созреванием. Истачивание челюстей происходит также у гусениц рисовой огневки при питании устойчивыми сортами риса. Гусеницы, у которых зубцы верхних челюстей сильно сточены, не могут питаться и погибают.
На опушенных сортах злаков красногрудая пьявица, прежде чем добраться до основной ткани листа, вынуждена скусывать и заглатывать трихомы. Попав в кишечник, они травмируют его слизистую оболочку, что нарушает нормальное пищеварение.
2. Морфофункциональные изменения пищеварительной системы. Установлено, что питание фитофагов на устойчивых сортах растений приводит к усилению работы пищеварительной системы. Это вызывает гипертрофию отделов, секретирующих пищеварительные соки: слюнных желёз, дивертикулов и средней кишки. Гипертрофия секретирующих центров сопровождается усилением выделения ими пищеварительных ферментов. В тех случаях, когда перевариваемый субстрат слабо отличается от оптимального, компенсаторное усиление работы пищеварительной системы достигает цели и может обеспечить организм энергетическими и пластическими веществами без больших дополнительных затрат энергии на гидролиз пищи. Однако при питании вредителей на устойчивых сортах, несмотря на большое функциональное напряжение секреторных центров, эти усилия обычно не могут обеспечить метаболические потребности вредителя, что приводит к развитию патологических процессов. В результате этого в организме вредителя складывается отрицательный баланс между затратами энергии на гидролиз пищи и поступлением энергетических и пластических веществ при питании на устойчивых сортах.
3. Отклонения в нейросекреторных функциях вредителей. Отмечены случаи влияния питания фитофагов на устойчивых сортах на их нейросекреторные функции, которым отводится важная роль в управлении всеми физиологическими системами животного организма. Например, показано, что питание колорадского жука на устойчивых сортах картофеля Огонек, Столовый 19 и др. задерживает у него выведение нейросекрета из нейросекреторных клеток. Наблюдаются также изменения в качестве секрета, что отрицательно сказывается на системах, связанных с откладкой яиц. Установлены также изменения в активности эстераз средней кишки колорадского жука и торможение активности холинэстеразы при питании на устойчивых видах и сортах картофеля (Л. Г. Хролинский, 1975),
4. Изменения в характере обмена веществ. Питание фитофагов на устойчивых сортах приводит к подавлению у них уровня общего обмена веществ. Об этом свидетельствуют детальные исследования, выполненные на Протяжении всех этапов онтогенеза вредной черепашки и кукурузного мотылька (Л. С. Иващенко, 1972; Н. А. Вилкова, Л. С. Иващенко, 1976). Эти изменения можно проследить на примере различий в активности цитохромоксидазы у вредной черепашки.
Отклонения от нормы уровня обмена веществ организма, особенно в критические периоды его роста и развития, приводят к существенному снижению жизнеспособности особей. Аналогичное снижение активности окислительно-восстановительных ферментов (пероксидазы и полифенолоксидазы) установлены у клеверных семяедов (Apion apricans Hbst. и A, aestivum Germ.) при питании на устойчивом (розовом) и неустойчивом (красном) сортах клевера (М. М. Шустер, Л. Г. Хролинский, 1973).
Суммарным результатом снижения общего обмена веществ у фитофагов при питании на устойчивых сортах является уменьшение размеров и массы тела выживших особей.
Различия между величиной особей хлебных стеблевых пилильщиков, личинки которых питались на устойчивых и неустойчивых сортах пшеницы.
Наряду с понижением уровня общего обмена веществ и жизнеспособности вредителей питание на устойчивых сортах приводит к понижению количества и качества жирового тела. Питание вредителей на устойчивых сортах вызывает глубокие сдвиги в метаболизме жира, происходит замедление в накоплении его в клетках жирового тела. В результате наступает дистрофическое состояние жировой ткани, что сильно снижает жизнеспособность таких особей.
Питание взрослых насекомых на устойчивых сортах приводит к снижению содержания жира, белка и гликогена в яйцах вредителей. Так, яйца вредной черепашки, полученные от самок, питавшихся на устойчивом сорте пшеницы Украинка, содержали липидов на 8 % меньше, чем яйца, отложенные самками при питании на неустойчивом сорте Безостая 1. Разница в содержании гликогена составляла 17 % (Т. С. И патова, 1972). Отмечены существенные различия в уровне содержания и во фракционном составе белков гемолимфы клопов при питании на устойчивом и неустойчивом сортах.
5. Нарушение функций половой системы. Питание фитофагов неблагоприятным кормом (устойчивыми сортами) задерживает развитие гонад и формирование овариол. Отложенные яйца имеют меньшие размеры и массу. Наоборот, при питании на неустойчивых сортах ускоряется созревание половой продукции, стимулируется откладка более полноценных яиц. В ряде случаев питание неблагоприятным кормом вызывает у самок резорбцию ооцитов, в их ядрах отмечаются изменения в строении хроматина: в семенниках резорбируются сперматиды и сперматозоиды. Американским ученым удалось выделить из коробочек хлопчатника вещества, ингибирующие созревание и откладку яиц у мексиканских хлопковых долгоносиков, а также получить вещества, стимулирующие репродуктивные способности самок. В ряде случаев в качестве стимулятора развития и созревания яиц у ряда видов насекомых-фитофагов выступает токоферол — витамин Е.
М. М. Шустер и Э. М. Шустер (1980) установили, что в сортах люцерны, устойчивых к листовому люцерновому долгоносику (Phytonomus variabilis Hbst.), содержатся фенольные вещества, которые ингибируют репродуктивную функцию этого насекомого. Обработка корма этими веществами весьма существенно сказывается на динамике откладки яиц фитономусами.