Доклад на XIV съезде РЭО (секция "Экология и охрана насекомых")

28 августа 2012

На протяжении всей своей истории человечество вольно или невольно расселяло животных и растения из одних мест в другие. Поэтому сейчас флора и фауна давно освоенных регионов отражает не только их природно-климатические особенности, но и исторический путь местных народов. Наша Лаборатория экологии инвазий под руководством академика Юрия Юлиановича Дгебуадзе занимается изучением видов-вселенцев.

Известно, что в локальных флорах европейской России средняя доля адвентивных растений составляет около 20%. Следовательно, и среди насекомых-фитофагов доля заносных видов должна быть велика. Однако лишь небольшое число видов насекомых указаны как заносные. Например, из 1200 видов долгоносиков европейской части ивазионными считаются только три. Очевидно, на нашей территории обитает много обосновавшихся вселенцев, которых мы принимаем за местные виды. Как же отличить таких "нелегальных иммигрантов" от коренных жителей?

Это довольно сложно. Планомерный мониторинг энтомофауны европейской части никогда не проводился, и вселение видов оставалось незамеченным.

Например, вредитель лилий листоед лилейная трещалка (Lilioceris lilii) в научной литературе рассматривается как коренной вид Европы и европейской России в частности. Но оказалось, что английские цветоводы не даром называют трещалку "Asiatic Lily Beetle", то есть "азиатский лилейный жук". Проведенное нами исследование динамики его ареала за 250 лет указывает на то, что вид сравнительно недавно вселился в Европу из Азии.

Чтобы собрать информацию о местонахождениях трещалки, были изучены коллекционные экземпляры из Зоологического института и семи других коллекций, учтены литературные данные, сообщения коллег и заметки любителей природы, размещающих фотографии в Интернете. Особый интерес для реконструкции истории ареала представляют издания 18-19 веков. Многие из них сейчас доступны на сайте Biodiversity Heritage Library.

Всего удалось собрать информацию о 420 местонахождениях L. lilii в разные годы. Из них 45 относятся к периоду с 1763 по 1897 год. Точки, где жука находили в те годы, расположены на карте двумя обособленными группами. Одна группа - в восточной части Западной Сибири, в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и на севере Китая, а вторая – в Европе. Разрыв между крайней восточной точкой в Европе (Воронежская область) и крайней западной в Азии (Омск) составляет около 2000 километров. В центральных, северных и восточных регионах европейской России, а также в западной части Западной Сибири вид в 18 и 19 веках не был отмечен.

Может ли такой разрыв в распределении местонахождений быть случайным? Подсчет показывает, что вероятность такой случайности ничтожна. Разница по долготе между крайним западным и крайним восточным местонахождением вида в Евразии составляла около 158 градусов по долготе, а разрыв между европейской и азиатской группой местонахождений – 33 градуса. По формуле Байеса вероятность того, что все 45 точек случайно легли за пределами этих 33 градусов, составляет менее 0.003%.

Отсутствие сборов L. lilii из огромного региона в центре Евразии нельзя объяснить и недостаточной изученностью. Ведь в Восточной Сибири этот вид в 19 веке нашли во многих точках, хотя в Сибири энтомофауна была изучена хуже, чем в европейской России. Кроме того, L. lilii принадлежит к тем насекомым, которых трудно не заметить. Появление вредителя в цветниках приводит к сильному повреждению лилий. Жуки ярко-красные, сидят на листьях в дневное время, открыто.

Итак, распределение местонахождений свидетельствует о том, что в 19 веке ареал был дизъюнктивным.

К середине 20 века L. lilii расселился по центральным областям европейской России, среднему Поволжью, Приуралью и югу Западной Сибири. Так что разрыв ареала практически перестал существовать.

За последние 70 лет ареал L. lilii стал еще шире.

В сороковые годы 20 века трещалка появилась в Англии и Северной Америке. К настоящему времени она полностью заселила Британские острова и стала там массовым видом. В Америке вредитель тоже распространяется очень быстро.

По нашим данным, в последние десятилетия вид расселяется и по европейской части России - на север и северо-восток. Его стали отмечать во Владимирской, Ивановской, Калининградской, Кировской, Костромской, Нижегородской, Ярославской областях, Удмуртии и Чувашии. Вид стал обычен в Московской, Ленинградской и Псковской областях.

Сейчас область распространения трещалки в Евразии проходит сплошной полосой от Португалии до Хабаровского края.

Большинство видов рода Lilioceris обитает в Азии. Из Азии происходят и кормовые растения трещалки. Поэтому общепризнано, что L. lilii сформировался как вид именно в Азии. Нет только единого мнения о том, в какую эпоху он расселился на запад. Французские специалисты предположили, что L. lilii вселился в Европу в начале третичного периода, а коллеги из Беларуси, что расселение произошло в конце третичного - начале четвертичного периода. Однако палеонтологических свидетельств глубокой древности формирования ареала нет.

Напротив, при сопоставлении карт распространения в разные годы становится очевидно, что данный вид быстро заселяет новые территории, а его современный ареал сложился не за миллионы, а за сотни лет. По нашему мнению, разорванный ареал - это результат инвазии вида из Азии в Европу. Мог ли такой ареал иметь реликтовое происхождение? Маловероятно. Если бы разрыв был следствием вымирания трещалки в средней части ареала и сохранялся с доисторического времени до конца 19 века, то не понятно, почему он закрылся за последующие 40-50 лет.

Из старинной литературы известно, что в 1688 году (Blankaart) трещалка уже водилась в Западной Европе, а сибирские виды лилий были впервые завезены туда в 1596 году, когда после присоединения Сибири к России в Европу стали поступать сибирские товары. Можно предположить, что именно в этом временном интервале вредитель был завезен с луковицами из восточной Азии в Европу.

Веский довод в пользу инвазионного происхождения вида - его кормовая специализация. Канадские коллеги экспериментально показали, что личинки L. lilii хорошо развиваются только на лилиях и рябчиках. Но в центральных и северных областях европейской России (севернее Оки) вообще нет аборигенных лилий и рябчиков. Таким образом, трещалка не могла обитать севернее Оки до того времени, когда люди стали заниматься цветоводством.

Пример лилейной трещалки показывает, что многие насекомые, которые считаются коренными, это на самом деле давно натурализовавшиеся инвазионные виды.

По данным Валерия Юрьевича Маслякова и Сергея Сергеевича Ижевского, в последние годы инвазионный процесс ускорился в связи с расширением внешнеэкономических связей. Новые виды стали проникать на нашу территорию ежегодно. Поэтому необходимо постоянно следить за составом фауны насекомых, особенно в европейской части, куда приходит основной поток товаров и где сосредоточена основная часть сельского хозяйства страны. Никак нельзя согласиться с расхожим мнением, будто изучение энтомофауны европейской части – не интересная тема. Наоборот, такие исследования остро актуальны как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Яркий пример недавно занесенного вида, который был принят за местный, - это азиатская божья коровка или гармония изменчивая, нашествие которой ожидается в европейской России.

Harmonia axyridis внесена в список 100 самых опасных инвазионных насекомых мира. Этого жука долгие годы разводили для борьбы с тлями и кокцидами. Выпущенные особи поедали вредителей сельского и лесного хозяйства, после чего погибали. Однако коло 20 лет назад коровки стали приживаться в природе и быстро расселяться. Сейчас они акклиматизировались в 37 странах в Северной и Южной Америке, Африке и Европе, в том числе у наших соседей - в Латвии и на Украине. Границы ареала раздвигаются со скоростью от 100 до 500 километров в год, а экологическое моделирование указывает, что вид может стать почти космополитическим.

Ученые Америки и Европы обнаружили, что гармония вытесняет местных божьих коровок, так как более прожорлива и плодовита. Ее личинки поедают личинок других коровок и выделяют на растения вещества, препятствующие яйцекладке. гармония, прозванная "шестиногим аллигатором", пожирает и других членистоногих, в том числе редких и полезных. Кроме того, H. axyridis повреждает яблоки, груши, цитрусовые и виноград. А если жуки с гроздьями попадают в вино, оно приобретает неприятный привкус. Осенью большие скопления жуков забиваются в дома на зимовку. Жидкость, выделяемая ими, плохо пахнет и оставляет пятна на мягкой мебели. Голодные жуки кусают людей. Выделения коровок могут вызывать дерматит, кашель, риноконъюктивит и даже астму.

Жуков разводили на корме, который сильно отличался от природного рациона, причем старались получить как можно больше экземпляров на продажу. В результате, по мнению генетиков, произошел непреднамеренный отбор наиболее всеядных и плодовитых особей, то есть натоящих супер-вредителей.

К сожалению, в июле нынешнего года гармония была обнаружена и у нас, в Белгородской области. Ее нашли студенты Петербургского университета. Вид определен Андреем Олеговичем Беньковским. Поиск по Интернет-каталогу отечественных диссертаций показал, что это не первая находка вида в европейской России. Первый раз божья коровка была найдена в 2004 году, причем именно в Белгородской области. Однако заносной вид был принят за местный и находке не придали должного значения. Информация о ней не попала в ни отечественные, ни в зарубежные сводки и оставалась неизвестной даже для специалистов в течение 8 лет. Этот факт наглядно демонстрирует, что классические фаунистические списки как форма хранения зоогеографической информации недостаточно эффективны. Порой найти жука в природе оказывается легче, чем отыскать сведения о нем среди сотен разрозненных работ. Современной альтернативой спискам являются Интернет-ориентированные базы данных с ГИС-картами.

Конечно, инвазии лучше фиксировать в самом начале. Однако если вселившийся вид жука-фитофага сначала остался незамеченным и уже натурализовался, его все равно желательно распознать. Ведь практически любой фитофаг - это потенциальный вредитель, а для борьбы с вредителем бывает необходимо знать его происхождение. Об инвазии вида может свидетельствовать во-первых, отсутствие родственников на данной территории при наличии в других регионах, во-вторых, достоверно установленные случаи вселения вида на другие территории, свидетельствующие о его способности к инвазиям, третьих, питание исключительно культурными и адвентивными растениями, в четвертых, отсутствие в регионе специфических паразитов и хищников.

К сожалению, все эти критерии не абсолютны и могут служить лишь косвенными доказательствами чужеродности. Например, колорадский жук в европейской России поедает дикие паслены. Поэтому, если судить только по питанию, то можно было бы заключить, что это местный вредитель, перешедший на культурные растения.

В заключение мне бы хотелось посоветоваться с вами, дорогие коллеги. Как же все-таки отличать натурализовавшиеся инвазионные виды от местных?