|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Файл с компьютерной презентацией:
uninvited_guests.ppt .
Полный текст доклада приведен ниже.
Дорогие коллеги!
1
Человечество неосознанно создает совершенно новые сообщества, подобно тому, как маленький ребенок соединяет друг с другом детали конструктора, не имея чертежа. Детали соединяются, но вместо красивой игрушки в руках у ребенка оказывается беспорядочное нагромождение. Так и современные экосистемы далеки от совершенства. Развитие экономических связей России, а также упадок карантинной службы в лихие 90-е годы привели к тому, что за последнее время на территории европейской части появилось много новых жуков-вредителей.
2
Энтомологическая инвазистика, наука о чужеродных насекомых, - молодой, интенсивно развивающийся раздел экологии. Три года назад Валерий Юрьевич Масляков и Сергей Сергеевич Ижевский опубликовали сводку по чужеродным насекомым-фитофагам европейской части, в которую было включено 26 видов жуков. На сегодняшний день к списку добавилось еше как минимум 15 видов. О некоторых из них мне хотелось бы рассказать.
3
В прошлом году в Сочи и в Туапсе мне попались необычные желтые пушистые жучки, которые не определялись по отечественной литературе. Немецкий специалист по блошкам Манфред Дёберл подтвердил опасения, что это заокеанские гости - блошки шершавые Epitrix hirtipennis.
4
В Европе шершавая блошка была впервые обнаружена в 1983 году на севере Италии. Этот регион вообще печально известен как рассадник многих американских инвайдеров. Специалисты российского института карантина растений уверены, что туда регулярно приходят партии продукции, не проходящей карантинный контроль, и предложили Европейской организации по карантину и защите растений установить за этой областью специальное наблюдение.
5-11
Из Италии блошка расселилась в Грецию, Македонию, Болгарию, Турцию и Сирию. Поэтому ее вселение на черноморское побережье Кавказа вполне закономерно.
12
Английское название блошки шершавой - Tobacco Flea Beetle.
13
У себя на родине (в северной и центральной Америке) Epitrix hirtipennis известен как вредитель табака и не наносит существенного вреда другим культурам.
14
Но, попав в южную Европу, он стал наносить ущерб не только табаку, но и баклажанам и томатам. Однако самая тревожная информация пришла из Японии, где эпитрикс был обнаружен в 2012 году.
15
Там он стал массовым вредителем картофеля. Станет ли блошка шершавая колорадским жуком номер два? Вопрос открыт. Вообще при вселении жуков в новые регионы, довольно часто происходит смена кормовой специализации, да и вообще разных аспектов экологии. Поэтому последствия инвазии бывает невозможно предсказать.
16
На новом месте начинается новая жизнь. Яркий пример этого правила - судьба божьей коровки гармонии изменчивой. Гармония изменчивая по праву может считаться символом энтомологической инвазистики.
17
С 1916 года этот азиатский вид разводили и выпускали на сельскохозяйственные угодья по всему миру для борьбы с тлями, но случаев акклиматизации долгое время не отмечали. В 1982 году в Северной Америке и в 1988 году в Западной Европе были найдены первые акклиматизировавшиеся популяции. С этого времени началось быстрое расселение. Илья Артемьевич Захаров-Гезехус сравнивает гармонию с Чингис-Ханом, завоевателем мира из Азии, но, конечно, Чингис-Хан не мог и мечтать о такой экспансии. По данным Европейской организации по защите и карантину растений, гармония сейчас отмечена в 54 странах Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки, причем в ряде регионов стала доминантным видом божьих коровок.
18
Докатилась эта волна и до нас. В 2011 году гармония была впервые отмечена в европейской России - в Калининградской области. В 2012 году я нашла ее уже в Белгородской области. А потом последовала серия находок из других регионов. Осенью 2013 года Дмитрий Власов даже нашел один экземпляр в Москве - на Воробьевых горах.
19
У себя на родине гармония - совершенно безобидный жук, но как уже говорилось, на новом месте новая жизнь. В Европе и Северной Америке размножение гармонии оказалось бедствием.
20
Жуки тысячами проникают в дома на зимовку, а выделяемая ими пахучая гемолимфа вызывает тяжелые аллергические реакции, вплоть до астмы. Кроме того, коровки наносят вред плодоводству, так как любят полакомиться спелыми плодами, особенно виноградом. При этом если хоть один экземпляр вместе с гроздьями оказывается в винном сусле, то вино приобретает характерный неприятный привкус.
21
В этой связи особенно жалко, что гармония проникла в главный винодельческий регион России - на Кавказ. В мае 2013 года в Сочи в микрорайоне Бытха я видела, как буквально все покрыто личинками гармонии: и растения, и земля и стены домов. Так что, очевидно, краснодарские вина скоро тоже приобретут несколько "гармоничный" привкус. Но, чем больше насекомых-инвайдеров, тем интереснее жизнь ученых-инвазистов. Кавказская гармония задала мне одну загадку, над которой я до сих пор ломаю голову.
22
Дело в том, что все экземпляры, пойманные в районе Сочи, Абхазии и Грузии (а их более 200) имеют красную окраску со множеством черных пятен,
23
а среди экземпляров, пойманных в других точках (их тоже более 200) примерно пятую часть составляют черные особи. Гармония - модельный объект популяционной генетики, поэтому хорошо известно, что тип окраски имеет моногенный мультиаллельный тип наследования. Иначе говоря, отсутствие в популяции черных особей говорит об отсутствии соответствующего аллеля. Аллель может отсутствовать из-за эффекта бутылочного горлышка, то есть из-за того, что все нынешние особи происходят всего от нескольких особей-основателей. Сейчас мой кавказский материал находится на исследовании в Институте общей генетики и я с нетерпением жду, подтвердится ли мое предположение. В любом случае сейчас область, занятая чисто красными особями, соприкасается с областью, где встречаются черные, и скоро произойдет смешение.
24
Чтобы предсказать потенциальный инвазионный ареал вида, нужно знать его естественный ареал, а он по-прежнему плохо изучен. Поэтому сейчас мы с Андреем Украинским готовим статью с подробным описанием естественного ареала. Материалом послужили несколько тысяч экземпляров, хранящихся в коллекциях ЗИН и Зоомузея МГУ. Черными кружками показаны точки, откуда был изучен материал, а белыми - места находок, указанные в литературе. Ареал охватывает восточную Азию от Западной Сибири до Японии. Крайняя северная из известных находок была сделана в бассейне средней Оби, а крайняя южная - во Вьетнаме. Естественно, между популяциями разных регионов существуют экологические, генетические и морфологические отличия. Для выпусков в Европу и Америку привозили материал из разных регионов. Именно в результате такой гибридизации была случайно выведена супер-раса коровок, которая теперь покоряет мир.
25
Вообще гармония - один из самых популярных объектов энтомологической инвазистики. Сейчас ей занимаются десятки исследователей-гармонистов в России и за рубежом. И это действительно интересно.
26
На этой карте представлена еще одна детективная история про гармонию. Квадратами показаны места находок в естественном ареале, а треугольниками - места находок в инвазийном ареале. До середины 20 века гармония в Казахстане встречалась только на северо-востоке - на Алтае. В конце 60-х годов в окрестностях Алматы для борьбы с тлями было выпущено 250 тысяч жуков, привезенных с Дальнего Востока, но потом в течение многих лет жуков в природе не находили. Тем не менее, с недавнего времени гармония все же появилась в окрестностях Алматы, причем стала массовым видом. Откуда же она там взялась? Морфологические и известные из литературы генетические данные свидетельствуют, что алматинская популяция в родстве не с дальневосточной, а с алтайской.
27
В Казахстане отмечена только цветовая форма axyridis, характерная для Западной Сибири и казахского Алтая
28
А формы succina и spectabilis, составляющие большинство дальневосточных популяций,
29
не встречаются. Таким образом, заселение юго-восточного Казахстана произошло с севера - с Алтая.
30
Но между Алтаем и Алматы на 600 километров раскинулись пустыни Прибалхашья. Как жуки могли их преодолеть? Даты и места находок говорят о том, что расселение, вероятно, шло по Турксибу, построенному в 1931 году. Наиболее ранние находки в регионах выстраиваются точно вдоль этой железной дороги, причем в строгой хронологической последовательности: с севера на юг. По-видимому, жуки расселялись из одной речной долины Семиречья в следующую, все южнее и южнее, преодолевая участки пустыни на поездах. В этом нет ничего удивительного. Хорошо известно, что транспорт служит одним из основных векторов расселения гармонии. В поисках укрытий для зимовки жуки проникают в различные сооружения, а также в транспортные средства и так перемещаются на большие расстояния. Почему же самопроизвольное расселение вида эффективнее целенаправленной акклиматизации? Вероятно, различия связаны с длительностью этих процессов: интродукцию проводят всего несколько лет, а железные дороги расселяют жуков десятилетиями. Возможно, постоянный, долговременный приток новых особей поддерживает существование популяции и дает ей возможность постепенно приспособиться к местным условиям.
31
Еще один шестиногий любитель автостопа - это ясеневая изумрудная узкотелая златка Agrilus planipennis, которую в карантинной номенклатуре обозначают зловещей аббревиатурой ЯИУЗ.
32
Проникновение и массовое размножение ЯИУЗ в европейскую Россию - это энтомогенная катастрофа. Дело в том, что наши ясени совершенно беззащитны перед этим вселенцем, и через 2-6 лет после заражения дерево обязательно погибает.
33
Ясень - ценная древесная порода, которая составляет значительную долю в широколиственных лесах. Кроме того, его массово высаживают в городах и лесополосах европейской России. В Западной Европе ясеня еще больше, поэтому в евросоюзе ясеневой златке присвоен максимальный карантинный статус.
34
Этот жук, как и гармония, происходит из восточной Азии и не является у себя на родине серьезным вредителем. Собственно говоря, до недавнего времени это был малоизвестный и редкий вид. Но, когда он попал в Северную Амурику, началась новая жизнь. Жук стал размножаться и расселяться, планомерно уничтожая американские ясеневые леса. К настоящему времени он уничтожил там уже более 53 миллионов дереьвьев.
35
Поэтому, когда в десять лет назад в Москве был найден первый очаг ЯИУЗ в Европе, Сергей Сергеевич Ижевский и другие специалисты сразу же забили тревогу. Однако растопить равнодушие чиновников не удалось, и никаких мер принято не было. Предполагают, что златка была случайно завезена из Америки с посадочным материалом или же прямо из Китая: личинки могут долго сохраняться живыми в неокоренной древесине, из которой часто делают тару.
36
Как гласит народная мудрость, "Мэйд ин Чайна - сделано случайно". Дешевизна китайских товаров обернулась огромным экономическим и экологическим ущербом.
37
Сейчас в Москве и Московской области большая часть ясеней погибает или уже мертва. Несколько погибающих деревьев вы можете увидеть прямо перед зданием нашего института. Им уже отрубили верхушки.
38
Личинки ЯИУЗ развиваются под корой. В результате кора полностью отслаивается.
39
Выходящие жуки оставляют на коре характерные D-образные отверстия.
40
На этом кадре удалось заснять момент выхода жука. До 2011 года считалось, что ЯИУЗ распространена только в Москве и ближайших окрестностях города. Однако в 2012 году появилась тревожная информация о проникновении вредителя в Смоленскую, Тульскую и Калужскую области.
41
Поэтому я решила проехать по европейской части и посмотреть, куда расселилась златка. Здесь я не могу не сказать теплые слова в адрес моего мужа Андрея, который сопровождал меня во всех этих путешествиях. Вообще нынешний полевой сезон для нас юбилейный - 25-й сезон совместного сбора жуков. Он стал рекордным. В погоне за златкой мы 37 раз ездили на поезде.
42
Было обследовано около 5000 ясеней в 27 населенных пунктах 19 областей России и Украины. Результаты оказались шокирующими. Оказалось, что ареал златки значительно шире, чем считалось.
43
На север она продвинулась до Ярославля, а на юг - до Тамбовской, Орловской и Воронежской областей.
44
Проникновение златки в лесостепную и степную зону - это событие чрезвычайное. Дело в том, что ясень - одна из основных пород в лесополосах. И массовая гибель лесополос может поставить под угрозу бесценные почвы Черноземья, которые кормят всю страну.
45
Красными кружками обозначены места обнаружения златки, а зелеными - места, где было проведено обследование, но златка не обнаружена. Серые точки - это города, в которых как можно скорее нужно провести обследование. Обозначены также основные дороги, которые могут служить путями расселения вредителя. Эту карту я представила в конце ноября в Петербурге на чтениях памяти Катаева. Из нее явствует, что открытым остается самый интересный вопрос - где находится южная граница расселения златки. Честно говоря, мне тогда стало так любопытно, что я не выдержала несмотря на зимнее время и специально поехала в Харьков, посмотреть, не добралась ли златка до Украины.
46
В моем родном городе Харькове ее пока нет. Но, судя по темпам расселения, златка очень скоро пересечет западные рубежи России и наводнит не только ближайшие страны, но и всю Западную Европу.
47
До недавнего времени златку находили преимущественно на ясене пенсильванском, американском виде, который высаживают в городах. Поэтому существовала надежда, что наш аборигенный ясень обыкновенный не столь подвержен заражению. Однако наблюдения этого года показали, что златка атакует и ясень обыкновенный. Поэтому в скором времени ясеневые полы и мебель перейдут в разряд неслыханной роскоши.
48
Что же делать? Действенных мер борьбы со златкой пока нет ни у нас, ни в Америке. Ценные экземпляры ясеней в ботанических садах можно защитить, установив на них инжекторы с инсектициом, но в населенных пунктах применение ядов запрещено, а в лесах и лесополосах и вовсе нереально. Но чтобы бороться с вредителем, нужно хорошо его знать, а ЯИУЗ остается малоизученным видом. В частности, недостаточно данных о жизненном цикле вредителя. Морфология личинки ЯИУЗ впервые была подробно описана лишь в 2012 году Марком Габриэлевичем Волковичем и американскими соавторами.
49
По данным китайских коллег, в своем естественном ареале златка развивается за один год и имеет четыре стадии развития. Личинки развиваются одновременно, поэтому в каждый момент времени присутствует только одна или две личиночные стадии. По нашим данным, в Московской области развитие происходит совершенно иначе. Во-первых, осенью и зимой под корой присутствуют все личиночные стадии. Поэтому, очевидно, развитие длится более одного года: два или даже три года.
50
Во-вторых, измерение головной капсулы и урогомфов показало, что личиночных возрастов не четыре, а пять. На графике отчетливо видно пять пиков.
51
В-третьих, личинки в Китае вырастают значительно крупнее, чем в европейской России. На этих гистограммах представлена доля личинок различных размерных классов по ширине головы. Видно, в что в Пекине голова у личинок старшего возраста значительно крупнее, чем в Москве. При этом в Пекине личинки распадаются на 4 размерных класса, а в Москве - на 5. В этих резких различиях нет ничего удивительного. Вариабельность числа личиночных возрастов характерна и для других видов рода Agrilus. Тем более, что в Китае златка развивается в условиях очень влажного и теплого климата, без морозной зимы, причем на других видах ясеня. Опять-таки, как говорится, на новом месте новая жизнь.
52
Однако при инвазии меняется жизнь не только самих вселенцев, но и того соощества, в которое они проникают. В центральной России вторжение ясеневой златки вызывало резкое нарушение экологического равновесия, и последствия этого нарушения непредсказуемы. Например, на ясенях, пораженных златкой, появились сопутствующие вторичные вредители, которых здесь не было раньше. Это усач Tetrops starkii и златка Agrilus convexicollis. Такая ситуация ярко иллюстрирует еще одно правило инвазистики: ивазии носят цепной характер. Одна инвазия открывает ворота для другой, и все сообщество может разрушиться как карточный домик. Виды, которые подобно ясеневой златке, резко изменяют сообщество, называют виды-трансформеры.
53
Tetrops starkii ? европейский усач, личинки которого развиваются исключительно в ветвях ясеня. В России раньше был отмечен только на юге: в Ростовской и Воронежской областях и Краснодарском крае. Однако в 2012 году Михаил Леонтьевич Данилевский впервые обнаружил его в центральной России, а в 2013 году, по моим данным, Tetrops starkii уже стал массовым видом Подмосковья, причем встречается исключительно на ясенях, поврежденных ЯИУЗ.
54
Сейчас, зимой, ветки подмосковных ясеней буквально нашпигованы куколками этого усача. Кстати, куколка тетропса до сих пор не описана.
55
Златка Agrilus convexicollis также раньше была распространена только в зарубежной Европе и на юге европейской части России. Но в 2007 году она была впервые отмечена в Ярославской области Дмитрием Викторовичем Власовым, а в 2008 году ? в Московской области Николаем Борисовичем Никитским. В 2013 году я нашла Agrilus convexicollis уже в пяти населенных пунктах трех областей. По литературным данным, личинки этого вида развиваются не только на ясенях, но и на сирени и бирючине. Не пострадают ли эти кустарники от вспышки вредителя? Вопрос пока открыт.
56
Часто указанием на чужеродное происхождение фитофага служит его кормовая связь с чужеродыми растениями. Например, в древности, когда в Россию была завезена белена в качестве лекарственного растения, с ней была завезена и специфическая беленовая блошка Psylliodes hyoscyami. По аналогии с ботаническим термином "археофиты" я предлагаю называть таких давно обосновавшихся вселенцев "археоинвайдерами".
57
Представить нашу флору и фауну без заносных видов так же трудно, как наш язык без заимствованных слов. Сколько же видов жуков-вселенцев обитает в европейской части? Известно, что в локальных флорах европейской России средняя доля адвентивных растений составляет около 20%. Следовательно, и среди жуков-фитофагов доля заносных видов должна быть велика. Однако лишь небольшое число видов 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. Одного такого "нелегального иммигранта" мне удалось изобличить. Это трещалка лилейная (Lilioceris lilii). В научной литературе трещалка рассматривается как коренной для Европы вид. Но английские цветоводы не даром называют ее "Asiatic Lily Beetle".
58
По музейным материалам и литературе удалось собрать информацию о 420 местах находок. Точки, где жука находили с 1763 по 1897 год, 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. На востоке европейской части и на западе Западной Сибири ее не было. Отсутствие сборов L. lilii из огромного региона в центре Евразии нельзя объяснить 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, да и вообще ярко-красного открыто живущего вредителя трудно не заметить.
59
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.
60
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.
61
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. Но когда произошло расселение в Европу? При сопоставлении карт очевидно, что данный вид быстро заселяет новые территории, а его современный ареал сложился не за миллионы, а за сотни 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. А затем из Европы произошло вселение в европейскую Россию.
62
Еще один вселенец из Азии - трихоферус восточный (Trichoferus campestris) - опасный вредитель разных деревьев и кустарников, в частности, яблони, березы и рябины. Этот усач занесен в США и Канаду, а в двухтысячные годы стал расселяться и по европейской части. Например, вот этот экземпляр мы нашли в Тамбове. Трихоферус может нанести большой ущерб лиственным породам в городских насаждениях. А хвойным угрожает нашествие японского елового полиграфа, который был обнаружен в Подмосковье в 2013 году сотрудниками ВНИИЛМ и Тимирязевской академии.
63
А этот красивый жук - Paridea angulicollis - представитель нового рода для фауны России. Этот китайский вредитель тыквенных в 2012 году найден у нас в Приморском крае.
64
Конечно, далеко не все вселенцы вредители. Некоторые совершенно безобидны. Например, с 1999 года рядом с нашим домом в подмосковном Зеленограде обитает популяция западноевропейского слоника Barynotus moerens. В Европе он ест пролесник многолетний, но в Подмосковье переключился на одуванчики. Все найденные экземпляры - самки. Для баринотусов вообще характерен партеногенез.
65
Листоед восточный (Chrysolina eurina) ест пижму. Популяция этого нелетающего жука более 10 лет обитает на насыпи железной дороги в Подмосковье и еще в нескольких пунктах европейской России.
66
Этот сибирский вид занесен и в Западную Европу и в настоящее время расширяет там свой ареал. В целом ареал листоеда восточного сейчас резко дизьюнктивный: состоит трех участков.
67
Как уже говорилось, энтомологическая инвазистика - молодая экологическая дисциплина. И ее теоретические основы только начинают закладываться. Но некоторые обобщения уже можно сделать. Во-первых, очевидно, что известные чужеродные виды жуков ? это лишь вершина айсберга. Большая часть вселенцев до сих пор считаются местными видами. Чтобы отличить инвазионные виды от местных, нужно анализировать их ареалы и экологию.
68
Вселение большинства видов проходит без вредных последствий и даже остается незаметным для людей. Но рано или поздно появляются виды-трансформеры, которые разрушают сообщество и наносят большой экономический ущерб. Как в сказке про Теремок: когда в домике поселились мышка-норушка и лягушка-квакушка, все было нормально. Но в конце концов к жильцам присоединился медведь ? и все развалилось.
69
Одна инвазия открывает ворота для следующей. Поэтому инвазии следуют друг за другом по принципу цепной реакции. Например, интродукция ясеня пенсильванского создала условия для вселения ЯИУЗ. А вселение ЯИУЗ создало условия для вселения златки Agrilus convexicollis и усача Tetrops starkii.
70
Инвазия обычно происходит не в результате однократного заноса, а в результате длительного существования коридора инвазии. Для жуков такими коридорами часто являются шоссейные и железные дороги.
71
Последствия инвазии невозможно предсказать, потому что во вторичном ареале экология вида может сильно изменяться. При этом даже редкий, малочисленный на родине вид может стать успешным инвайдером. Все помнят как не известный науке тропический Чебурашка, завезенный с апельсинами, изменили жизнь всех персонажей мультфильма. У жуков часто меняется кормовая специализация, жизненный цикл, плодовитость и даже морфология. Например, у специально звезенного из Америки амброзиевого листоеда за несколько десятилетий жизни на новом месте отрасли крылья и развилась способность к полету.
72
Пример гибели московских ясеней из-за равнодушия властей к ясеневой златке демонстрирует принцип Моисея. Если власти не будут слушать энтомологов, как фараон не слушал Моисея, то в стране начнутся Казни Египетские ? нашествие иноземных вредоносных жуков.
73
Судя по темпам нарастания числа инвайдеров-вредителей, 21 век станет веком энтомогенных катастроф. Поэтому возрастает роль энтомологической фаунистики. Мониторинг энтомофауны - вопрос национальной безопасности. И если государство не будет хорошо кормить энтомологов, то оно будет кормить насекомых-вредителей.
74
Инвазистика - это непочатый край работы. Всего не расскажешь. Основные результаты моей работы изложены в 40 статьях с 2003 по 2013 год, в том числе в 21 статье в журналах из списка ВАК.
75, 76
Кроме того, я составляю базу данных по ареалам жуков. На сегодняшний день она включает 22 тысячи мест находок. Все данные геокодированы, то есть приведены с географическими коодинатами.
Спасибо за внимание!