Американские биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали новый метод борьбы со злостным сорняком тамариском при помощи жука-листоеда, поедающего это растение. Регулируя численность жука путем изменения его жизненного цикла, они добились более эффективного истребления сорного растения. Результаты исследований опубликованы в журнале Evolutionary Applications.
Декоративный кустарник тамариск был ввезен в США из Старого Света в XIX веке. С тех пор он заполонил прибрежные территории, успешно конкурируя с местной растительностью за свет, воду и питательные вещества. «Это ухудшает условия произрастания других дикорастущих видов. К тому же повышает пожароопасность в регионе, так как тамариск легко воспламеняется даже будучи зеленым и здоровым», — объясняет соавтор исследования Том Дадли (Tom L. Dudley).
К счастью, у этого сорняка есть естественный враг – тамарисковый жук-листоед, родом также из Евразии, питающийся исключительно листьями тамариска и зимующий под листовым опадом. После почти десятилетних исследований Министерством сельского хозяйства США в сотрудничестве с авторами проекта Т. Дадли, Б. Бином и другими было принято решение выпустить насекомых на засоренные тамариском американские территории.
Первоначально не всё пошло так гладко, как хотелось бы ученым. Жук, успешно обосновавшийся в северных районах Соединенных Штатов, где длина дня полностью соответствовала его исторической родине — Казахстану и Западному Китаю, упорно не хотел нормально размножаться в других условиях. Меньшая продолжительность дня в южных регионах, начиная с середины весны и до конца лета, не только снижала временной отрезок для воспроизводства потомства, но и «дезинформировала» жуков, заставляя переходить в состояние покоя в преддверии зимы. Вместо того, чтобы питаться и размножаться, насекомые рано впадали в диапаузу и расходовали все свои резервы задолго до наступления весны, что приводило к летальному исходу.
Несмотря на столь обескураживающее начало, исследователи всё же продолжали наблюдения за жуками и обнаружили, что спустя семь лет после их интродукции в южные регионы вступление в диапаузу стало задерживаться уже на две недели. Жуки заметно корректировали время зимовки, чтобы следующее поколение было лучше приспособлено к новому сезону. Теперь популяция жуков в бассейне реки Колорадо уже не уходила в спячку с конца июля, а оставалась активной до середины августа.
Это привело к первым успехам программы биологической регуляции численности тамариска. Конкурентоспособность угнетенной растительности увеличивалась, и в ряде областей она постепенно стала восстанавливаться. В других областях, где сорный кустарник произрастает с наибольшей плотностью, будут, вероятно, приняты дополнительные меры по восстановлению естественной флоры. Правда, полное уничтожения тамариска маловероятно, и такие цели даже не ставятся. Нужно отметить, что в некоторых местностях тамариск стал привычной средой обитания ивового мухолова, который гнездится в кустарнике, потеснившем предпочитаемые этой птицей аборигенные виды растений. Есть опасения, что излишняя дефолиация и оскудение кроны может потревожить наиболее осторожных особей, но в ближайшей перспективе будут восстановлены аборигенные виды растительности, предпочтительные для долгосрочного гнездовья птиц и для поддержания экологического равновесия экосистем прибрежной зоны.
Конечно, распространение новых видов и их быстрая эволюция всегда вызывают опасения. Однако, если говорить о тамарисковом листоеде, то маловероятно, что этот узкоспециализированный вид насекомых перекинется на другие растения. Согласно многолетним исследованиям, он кормится и размножается исключительно на тамариске. Было замечено также, что рост популяции тормозится при уменьшении источников пищи, например при прогрессирующей суховершинности тамариска. И у этих жуков хватает естественных врагов: ведь становясь частью экосистемы, они служат добычей для птиц и других хищников.
Отметим, что это далеко не первый случай, когда для истребления сорняков привлекаются насекомые. Ранее мы уже рассказывали о том, как в борьбе с амброзией полыннолистной на Черноморском побережье был успешно задействован амброзиевый полосатый листоед (ТрВ-Наука № 81 от 21 июня 2011 года [3]). А в Астраханской области и Средней Азии последние годы применяется биологический метод борьбы со злостным сорняком заразихой. С ней помогает расправиться заразиховая мушка фитомиза.
Татьяна Борисова
1. Dan W. Bean, Peter Dalin, Tom L. Dudley. Evolution of critical day length for diapause induction enables range expansion of Diorhabda carinulata, a biological control agent against tamarisk (Tamarix spp.). Evolutionary Applications, 2012; 5 (5): 511 DOI — http://dx.doi.org/10.1111/j.1752-4571.2012.00262.x
2. Press release: Tamarisk Biocontrol Efforts Get Evolutionary Boost — www.ia.ucsb.edu/pa/display.aspx?pkey=2780
3. http://trv-science.ru/2011/06/21/rozhdennye-polzat-mogut-i-letat
Ученые не изменяли его жизненный цикл. Порог фотопериодической реакции индукции диапаузы адаптивно сдвинулся сам, как это и должно было быть.