Изменение климата и глобальная торговля способствуют распространению инвазивных видов вредителей сельскохозяйственных культур за счет расширения ареалов их обитания. В этом контексте томатная минирующая моль, Tuta absoluta, представляет собой один из самых успешных инвазивных видов, который достиг почти глобального повсеместного распространения. Поиск способов биоконтроля томатной моли ведется постоянно. В дополнение к уже существующим ученые предложили задействовать колонии общинных пауков с уникальной паутиной для южных стран
Сделать пауков с «рикошетной паутиной» союзниками в борьбе с томатной молью – идея группы ученых из Великобритании и Израиля. Авторы Томас А. Робертс-МакЮэн, Элла К. Дойч, Моника А. Мауэри и Лена Гринстед изложили свои соображения и результаты опыта в статье, опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI.
«Томатная минирующая моль – вид неотропических олигофагов пасленовых культур, предпочитающих помидоры, но также кормится на картофеле, перце и баклажанах. На сегодня в целом Tuta absoluta заразила 60% мировых площадей томатов, - пишут авторы. - Повреждение урожая вызвано питанием личинок, которое поражают все надземные части растений, особенно листья. Личинки зарываются, чтобы поглотить слой мезофилла, уменьшая площадь фотосинтетической поверхности и угнетая культуру, или атакуют плоды напрямую, нанося эстетический ущерб и делая урожай непригодным для продажи.
Личинки томатной моли живут внутри листа до тех пор, пока не окукливаются, что затрудняет их контроль на ювенильных стадиях жизни из-за отсутствия у хищников возможности эффективно охотиться внутри листа. При этом вредитель вызывает снижение урожайности в случае помидоров на 80–100% как в открытом грунте, так и в защищенном грунте, если не контролировать популяцию.
Исторически в борьбе с томатной молью предпочтение отдавалось химическим инсектицидам в качестве средств. Однако T. absoluta выработала устойчивость ко многим широко используемым синтетическим инсектицидам. Кроме того, выращивание томатов в развивающихся странах зачастую сопровождается применением фальсифицированных или вообще самодельных смесей пестицидов как более дешевых. Такие агрохимические самоделки приводят к отравлениям фермеров. Наконец, стремление конечных потребителей экологических овощей тоже имеет значение в изменении стратегий борьбы с томатной молью.
Исследования по поиску подходящих агентов биологической борьбы с T. absoluta ведутся постоянно. Из-за повсеместного распространения вредителя вполне вероятно, что для удовлетворения потребностей различных экологических систем и климатических условий, в которые он вторгся, нужно несколько видов биологической борьбы.
Были опробованы различные подходы к управлению популяцией T. absoluta, включая использование хищников, паразитоидов и энтомопатогенов. Вполне вероятно, что комбинация этих методов окажется весьма эффективной, однако, для новых членов всегда есть место.
Большинство современных методов биоконтроля томатной моли основаны на борьбе с вредителями на личиночной стадии.
Методы, используемые в настоящее время для воздействия исключительно на личиночные стадии T. absoluta, включают, но не ограничиваются ими:
- использование бактериальных токсинов, продуцируемых Bacillus thuringiensis;
- изоляты грануловируса из Phthorimaea operculella, которые задерживают рост личинок T. absoluta и уменьшают окукливание;
- личиночные паразитоиды, такие как Dolichogenidea (=Apanteles) gelechiidivoris;
- энтомопатогенные грибы, такие как Beauveria bassiana и Metarhizium anisopliae;
- энтомопатогенные нематоды, такие как Heterorhabditis bacteriophora и Steinernema carpocapsae.
Из-за короткого жизненного цикла T. absoluta, а также перекрывающихся поколений, необходимо добиться одновременного удаления особей и на всех возрастных стадиях, вот тут в игру вступают пауки.
Пауки, строящие паутину, - основные хищники летающих насекомых. Одним особенно многообещающим, но неизученным потенциальным агентом биологической борьбы со взрослой возрастной группой T. absoluta является C. citricola, вид группового паука-кругопряда, называемый еще «тропический паутинный паук».
Cyrtophora citricola встречается в Средиземноморье, Европе, Африке, Азии и на Ближнем Востоке – все эти регионы страдают от инвазии томатной моли. География обитания циртофоры подчеркивает пригодность этих пауков для уничтожения летающих взрослых особей моли.
Кроме того, склонность циртофоры к групповому образу жизни с их высоким уровнем конспецифической толерантности и низким уровнем каннибализма обещает высокую плотность хищников.
Паук циртофора плетет нелипкие горизонтальные сети и соединяет их с соседними вместе, образуя большие ловчие угодья. Геометрия колонии циртофор дает «эффекта рикошета», при котором объекты добычи, ускользнувшие из паутины одной особи, попадают в паутину соседнего сородича.
Поскольку циртофоры крупны, охотятся вместе без конфликтов и даже допускают к своим сетям другие виды пауков, их потенциал в качестве агентов биоборьбы с молью выше, нежели у более агрессивных одиночных пауков, склонных к каннибализму.
В этом исследовании мы используем южную Испанию в качестве примера, где пауки циртофоры селятся на кактусах опунции, выращиваемых в качестве заборов и границ полей вокруг сельскохозяйственных полей.
В лабораторных опытах мы проверили коэффициент поимки небольшими колониями пауков добычи в виде томатной моли, дрозофил и мух черной львинки.
Было создано 20 экспериментальных колоний пауков, каждая по пять пауков. В лаборатории пауки росли с разной скоростью, после чего отобрали в общей сложности 100 молодых пауков широкого диапазона размеров тела.
Затем пауков временно поместили по отдельности в пробирки объемом 40 мл и ранжировали их по массе тела (от 0,1 мг до 52,6 мг при среднем значении 5,3 мг). Далее пауков определили по колониям, исходя из одинакового размера. В эксперименте использовались только самки пауков как наиболее крупные. Самки были идентифицированы по их более светлой окраске и меньшим педипальпам по сравнению с самцами.
Крупные пауки оказались удачливее мелких, легко справлялись с молью и дрозофилами, черную львинку ловили редко.
Поимка T. absoluta составила 100% для колоний со средней массой тела ~9 мг, длиной тела ~5 мм и размером паутины ~14 см и более. Проще говоря, для успешной охоты паук должен быть не менее 5 мм в длину и иметь паутину от 14 см.
Пауки в диких колониях C. citricola на юге Испании образуют самую большую паутину в мае и июне, то есть эти месяцы являются наиболее благоприятными для использования C. citricola в качестве агента биологической борьбы. К счастью, период четко коррелирует с началом сезона выращивания помидоров в Андалусии, на юге Испании, где контроль T. absoluta имеет решающее значение для коммерческих томатных ферм.
Поскольку мы обнаружили, что размер паутины зависит как от массы тела паука, так и от длины тела C. Citricola, следовательно, потенциал захвата добычи может быть предсказан путем оценки среднего размера паутины. Измерение паутины в полевых условиях выполняется быстро и легко».
По статье группы авторов Томас А. Робертс-МакЮэн, Элла К. Дойч, Моника А. Мауэри, Лена Гринстед, опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото группы указанных ранее авторов.
На фото вы видите: а) личинка Tuta absoluta (обведена красным), питающаяся мезофильным слоем листа томата. Фото сделано в лабораторных условиях; (b) взрослая особь C. citricola в естественных условиях на юге Испании с четырьмя яйцевыми мешками; (c) колония C. citricola с видимыми отдельными горизонтальными листами паутины на Opuntia sp. кактусе в естественных условиях на юге Испании; (d) паучки и яичный мешок в пробирке объемом 40 мл; (е) колония пауков на проволочной сетке в вольере с крупной сеткой; (f) маленькие, средние и большие сетчатые ограждения, содержащие опоры из проволочной сетки для колоний C. citricola. Подобные сетчатые ограждения также использовались для выращивания бабочек T. absoluta на растениях томата.
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.