Большинство экзотических видов, которые атакуют растения в Европе, теперь происходят из Азии. Ученые INRA вместе с группами из Академии наук в Пекине и Университета лесного хозяйства в Чжэцзяне разработали новый метод обнаружения потенциальных захватчиков в регионе их происхождения до того, как они появятся на другом континенте. Сторожевые европейские деревья были посажены в Китае в течение четырех лет, и в течение этого периода изучалась способность китайских насекомых и грибковых патогенов колонизировать эти деревья. В двух статьях в PLoS ONE представлены результаты этого исследования, в том числе о насекомых, опубликованных в Интернете 20 мая 2015 года.
Расширение международной торговли, быстрые перевозки, рост продаж декоративных растений и сельскохозяйственных товаров, а также глобальное потепление — все это факторы, которые способствуют непреднамеренной интродукции и выживанию организмов, грибов и насекомых в новых географических зонах, удаленных от региона их происхождения. Часто эти организмы не причиняют вреда в стране своего происхождения благодаря наличию естественных врагов или сопротивлению у их хозяев. Хотя только небольшая часть случайно занесенных видов становится инвазивной, финансовые затраты для сельского хозяйства и лесного хозяйства значительны и представляют опасность для здоровья человека (например, из-за тигрового комара) и биоразнообразия (например, азиатские осы, азиатский длиннорогий жук) может привести.Оригинальный эксперимент
Ученые INRA посадили семь видов европейских деревьев: пять широколиственных (граб, бук и три вида дуба) и два хвойных дерева (кипарис и сосна) на двух участках в Китае (одно недалеко от Пекина, а другое в Фуян, Ханчжоу). Сто деревьев каждого вида, первоначально размером около 1,5 метра, были посажены на каждом участке соседними партиями по 25 растений в каждом.
Всего на участке в Пекине было посажено 400 деревьев, а на участке Фуян — 700 деревьев. В период с 2007 по 2011 год исследователи регулярно наблюдали за колонизацией этих деревьев китайскими насекомыми и грибами.В течение этого четырехлетнего периода, каждые две недели в Фуян и ежемесячно на участке в Пекине, каждое дерево проверялось для выявления и подсчета взрослых насекомых и личинок, а также любых обнаруженных повреждений.
Затем насекомых собирали. Были отмечены и сфотографированы различные типы повреждений листвы, почек, ветвей или стволов. Затем, используя выращенных насекомых, исследователи попытались связать каждый тип повреждений с присутствующими насекомыми, а личинки и взрослые насекомые были сохранены для таксономической и генетической идентификации.104 вида насекомых, 38 из которых потенциально инвазивные
Всего на новых деревьях-хозяевах было обнаружено 104 вида насекомых. Некоторые просто время от времени ели листья деревьев, но 38 видов вызвали множественные колонизации — в первую очередь на скальном дубе — и продемонстрировали, что по крайней мере шесть видов могут вызывать развитие личинок на европейских деревьях. Эти 38 видов считаются потенциально инвазивными, если они будут интродуцированы в Европу.
Удивительно, но большинство из этих видов, по-видимому, изначально связаны с сельским хозяйством и фруктовыми деревьями, а не с соседними лесными деревьями.Максимальный темп колонизации занял три года.
Таким образом, почти все деревья выжили в первый год. После этого уровень смертности на обоих участках был значительно высоким, хотя между сортами были отмечены важные различия. После трех лет испытаний только 99 из 400 деревьев, посаженных на участке в Пекине, остались живы: все, кроме четырех, хвойные деревья были мертвыми, но половина дубов выжила.
На участке Фуян после двухлетней посадки скальный дуб оказался единственным сортом с выживаемостью почти 50%.Дополнительные результаты о колонизации этих европейских деревьев грибковыми патогенами, произрастающими в Китае, были недавно опубликованы в том же журнале консорциумом ученых из INRA, Университета Витербо в Италии и Академии наук в Китае (Vettraino et al.
PloS One 10 ( 3): e0120571).Метод сигнального дерева представляется многообещающим, и его возможное использование в других контекстах изучается в рамках проекта GLOBAL WARMING, проекта EU COST. Одним из основных препятствий является сложность идентификации насекомых, особенно на стадии личинки, и патогенов стандартными методами.
Это может быть решено путем разработки молекулярных баз данных.