Чужеродные виды растений прокладывают путь для инвазивных насекомых. Между ними могут пройти десятилетия. Исследование Швейцарского федерального института леса, снега и ландшафта (WSL), университета Лозанны и других учреждений показывает причины и пути распространения.
Древоточащие вредители, например в упаковочном дереве, часто почти незаметны. Скрываясь в галечных ходах, они преодолевают огромные географические барьеры с помощью глобально торгуемых грузов и попадают в новые экосистемы, где могут нанести серьёзный ущерб. Инвазивные виды входят в пятёрку главных причин потери биологического разнообразия.
«Главное, что глобализованная торговля вообще позволяет насекомым где‑то завезти. При таком огромном объёме торговли невозможно проверять каждый контейнер на наличие вредителей», — отмечает Эккехард Г. Брокерхофф, руководитель отдела лесного здоровья и биотических взаимодействий в WSL и соавтор недавнего исследования о чужеродных растениях как предвестниках инвазивных насекомых.
В совместном проекте с первой авторкой Клео Бертельсмайер, экспертом по инвазивным муравьям и причинам насекомых‑инвазий в Департаменте экологии и эволюции Университета Лозанны, а также с чешскими коллегами учёные проверяли гипотезу, что распространение нечужих растений создаёт пищевые условия для специализированных насекомых и тем самым позволяет их распространение за пределы родных ареалов.
Ханфовая пальма (Trachycarpus fortunei), также известная как «тессинская пальма», больше нельзя продавать в Швейцарии. Она считается инвазивной. Фото: W. Bulach, CC BY‑SA 4.0 (Wikimedia Commons)
Вакуум от травоядных
В своих естественных ареалах растения развивались вместе с большим числом травоядных насекомых и других антагонистов, приспосабливаясь друг к другу. Но попадая в новые экосистемы, они лишаются как врагов, так и полезных организмов, например опылителей. По крайней мере вначале. При благоприятных условиях нечужие растения могут сначала размножаться в комфортном вакууме без травоядных. Когда соответствующие насекомые из родного места завезённого растения попадают туда, они находят обильный «шведский стол», и вакуум от травоядных заполняется. Но следом могут появиться не только травоядные насекомые, но и подходящие опылители или распространители семян.
В первую очередь сельское хозяйство, занимающее одну треть земной поверхности, является одной из причин изменения флористического состава мира. Большинство сельскохозяйственных культур в своих регионах выращивания не являются местными. Но и ботанические сады, и декоративное растениеводство способствуют завоеванию новых территорий неместными растениями. Насекомые в основном перемещаются благодаря международной торговле и транспорту; особенно вместе с живыми растениями по всему глобусу распространяются всевозможные животные «пассажиры».
«Сейчас существует уже тысячи завезённых видов. Большинство из них незаметны, потому что они либо действительно не наносят ущерба, либо ущерб для нас несущественен и поэтому не замечается. Самыми заметными являются виды, которые повреждают сельскохозяйственные культуры или важные древесные породы, такие как ясень или бук. Очень многие из этих вредителей действительно завезены, в том числе и растительные патогены», — говорит Эккехард Брокерхофф. Например, при гибели вязов, которая в Европе и Северной Америке уничтожила большую часть вязов: в Северной Америке насекомое из Европы стало вектором вызывающего грибка, изначально происходившего из Азии.
В конце концов, на чужеродных растительноядных насекомых могут последовать их специализированные паразитические и хищные противники из их родного ареала, и эти завезённые насекомые могут быть частично сокращены — но тогда могут пострадать местные насекомые. «Растения могут запустить целую каскадную реакцию, поскольку насекомые, живущие на таких видах, легче обосновываются, когда находят своих хозяев», — подчёркивает Брокерхофф. Чаще всего это касается насекомых, которые более‑или‑менее специализируются на одном виде, роде или семействе в качестве хозяина.
Эти взаимосвязи более подробно изучили Клео Бертельсмайер, Эккехард Брокерхофф и их коллеги из Чехии, найдя множество доказательств в поддержку своей гипотезы. «Речь идёт не только о самих растениях, но и о всех остальных организмах, которые зависят от этих растений и которым предоставляется возможность закрепиться», — подводит итог Брокерхофф.
Коллапс инвазии из‑за робинии в Тичино.
Такая каскада в конечном итоге может привести к так называемому инвазивному коллапсу, когда экосистема меняется под воздействием завезённых видов настолько радикально, что уже не возвращается к своему первоначальному состоянию. Примером служит робиния в Тичино. Происходя из Северной Америки, робиния считается вредным организмом, поскольку она постоянно распространяется и может уменьшать возобновление местных видов деревьев. «Мы можем наблюдать это вживую. В Тичино есть целый ряд завезённых видов деревьев: робиния, боговое дерево, конопляная пальма. Они всё больше распространяются, отчасти из‑за давления дикой природы со стороны местных оленей, лосей и т.п., которые предпочитают есть местные саженцы и реже поедают саженцы этих завезённых деревьев. Когда, например, происходит оползень, пожар или вырубка, после этого часто преобладают именно эти чужеродные саженцы, потому что их оставляют в покое дикие животные. Кроме того, некоторые завезённые насекомые наносят местным деревьям больший вред, чем чужеродным», — объясняет Брокерхофф. Эсхинный каштан, который был привезён римлянами в Тичино около 2000 лет назад и давно считается местным, теперь сильно сокращается из‑за азиатской каштановой желчегонной оси, вызывающей массивное образование желёз на листьях. Благодаря более открытым кронам на землю попадает гораздо больше света, и вместе с давлением дикой природы это снова способствует росту завезённых видов деревьев. К тому же на робинию приходятся около восьми завезённых видов насекомых, которые потенциально могут поражать и родственные местные деревья. «Я считаю, что то, что происходит сейчас, уже почти можно назвать «инвазивным коллапсом»», — говорит Брокерхофф. Робиния растёт быстро и может захватывать большие площади благодаря корневым отросткам. Поскольку дерево фиксирует азот в почве, оно вытесняет также виды, которые растут на бедных почвах и имеют особую экологическую ценность (фото: Аннабелл Хорман, korina.info (CC‑BY‑SA‑4.0, CC BY‑SA 4.0, Wikimedia Commons). Между появлением чужеродного растения и инвазией соответствующих насекомых может пройти много времени. Сначала растению нужно время, чтобы укорениться и распространиться. И даже если изначально вместе с растением были завезены насекомые, они часто бывают настолько редки или незаметны, что проходит годы, а иногда десятилетия, прежде чем их численность увеличится настолько, что кто‑то замечает их, поскольку их последствия начинают складываться в видимую проблему. «Вонючие клопы» и боговое дерево.
Еще один хорошо задокументированный пример того, как инвазивный вид растений подготавливает почву для насекомого, — это богобой (Ailanthus altissima) и мраморная клоповка (Halyomorpha halys). Изначально происходящий из Китая и Северного Вьетнама, богобой как быстрорастущее первоочередное дерево с красивой перисто‑лиственной кроной сегодня встречается на всех континентах в умеренных широтах. Он распространяется стремительно благодаря огромному количеству летающих семян и корневым отросткам, особенно в нарушенных экосистемах, таких как человеческие поселения, где иногда прорастает из любой щели в стене и почти невозможно его уничтожить. Со временем из своего восточноазиатского родного ареала к нему последовали некоторые его вредители, в частности мраморная клоповка и богобой‑моль (Samia cynthia). Последняя была завезена в разные регионы мира для производства шелка, а затем вышла в дикую природу; мраморная клоповка попала в дальний мир как незаметный пассажир на грузовых кораблях и теперь стала настоящей напастью в городах и деревнях. Не зря её иногда называют просто «вонючий клоп», потому что осенью она заселяется в теплые квартиры и при опасности выделяет неприятно пахнущее выделение. При этом клоп питается не только богобоем, но и кленом, виноградом и различными плодовыми деревьями рода Prunus — вишнями, абрикосами, сливы, где он представляет собой трудно контролируемого вредителя. Вслед за вонючим клопом в последнее время смогла закрепиться его паразит — самурайская оса (Trissolcus japonicus). Точнее, этот вид дарвиновских ос был в 2007 году завезён в Северную Америку для борьбы с клопом. Вскоре обнаружили, что он уже давно был там. В Европе он также распространился благодаря обильному присутствию вонючих клопов и теперь считается спасением для фруктовых садов от мраморной клоповки.
Мраморная клоповка (Halyomorpha halys) смогла массово размножаться в Швейцарии благодаря не местным видам растений. Фото: Hectonichus (CC BY‑SA 4.0, Wikimedia Commons)
Богобой считается в Швейцарии инвазивным. Особенно часто он встречается в Тичино, где его можно увидеть и в лесу. Фото: Luis Fernández García (CC BY‑SA 4.0, Wikimedia Commons)
Торговля живыми растениями как входные ворота.
Как обстоят дела с борьбой с инвазивными или потенциально инвазивными видами? Проводится ли эффективная борьба? «Очень сложно вести глобальную торговлю, не рискуя завозом», — говорит Брокерхофф. Древесные вредители в упаковочном дереве здесь, однако, являются хорошим примером того, что работает эффективно. После появления азиатского листового жука в Нью‑Йорке в 1996 году и позже в Европе быстро выяснили, что он путешествует в упаковочном дереве — почти каждый второй контейнер содержит поддоны или деревянные ящики. Для борьбы был введён международный стандарт, предписывающий термическую обработку или газообработку упаковочного дерева. «Это нагревание — эффективный метод, и исследования ясно показывают, что живые вредные организмы в таком дереве значительно сокращаются», — сообщает Брокерхофф.
Очень важным и пока недостаточно регулируемым путём проникновения насекомых и других организмов является импорт всё большего количества живых декоративных и сельскохозяйственных растений из стран и регионов, где их производство дешевле. Нагревание груза, как в случае с упаковочным деревом, для живых растений, конечно, невозможно. «По сути такой торговле не должно быть. Это почти преступление», — подытоживает Брокерхофф. Ведь за ущерб и меры по его устранению обычно платит общество. Последствиями могут стать, например, более широкое применение пестицидов или, в худшем случае, исчезновение вида, как в случае с печально известным картофельным голодом в Ирландии.
Пока в основном пытаются предотвратить ввоз новых видов насекомых. Бертельсмайер, Брокерхофф и коллеги предупреждают, что следует также ограничить торговлю живыми, не местными растениями, чтобы сократить завоз инвазивных насекомых. Борьба с нежелательными чужеродными растениями уменьшит не только прямой ущерб от самих растений, но и риск установления последующих за ними вредителей.
Гусеница‑спинщик «бога дерева» распространилась в Европе там, где встречается основной кормовой растение гусениц — инвазивное «бога дерева». Фото: Hectonichus (CC BY‑SA 4.0, Wikimedia Commons)
Литература
Bertelsmeier, C., Bonnamour, A., Brockerhoff, E. G., Pyšek, P., Skuhrovec, J., Richardson, D. M., & Liebhold, A. M. (2024). Global proliferation of nonnative plants is a major driver of insect invasions. BioScience. https://doi.org/10.1093/biosci/biae088
Источник: Schweizerische Bienen-Zeitung