Муравьиные команды для защиты садов от вредителей предложили повсеместно использовать ученые – авторы соответствующей работы из Италии (Факультет биологии Флорентийского университета, Национальный центр будущего биоразнообразия, Департамент сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Пизанского университета) и Чехии (Южночешский университет). В статье, опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI, они пишут следующее: «Борьба с насекомыми-вредителями в сельском хозяйстве обычно достигается с помощью химических инсектицидов, но их широкое использование привело к повышенному загрязнению окружающей среды и росту затрат.
Один из способов сократить использование агрохимикатов - полагаться на биологический контроль, используя естественные отношения антагонизма или хищничества между видами.
Однако, защита культур может осуществляться и без прямого хищничества. Это тот случай, когда вид-вредитель осознает риск гибели и, почувствовав присутствие хищника по запаху, меняет свое поведение. Постоянное присутствие естественных врагов делает для вредителей окружающую среду негостеприимной.
Среди таксонов насекомых, потенциально полезных для биологической борьбы, муравьи заслуживают особой роли: они способны быстро собираться для массовых нападений на вредителей, так как производят множество различных типов феромонов, используемых для внутри- и межвидовой коммуникации, а также во время кормодобывания и патрулирования.
Вредители хорошо знакомы с муравьиными феромонами и тем, чем обернется встреча с дружной командой муравьев.
Вот яркий пример. Муравьи-ткачи Oecophylla smaragdina и O. longinoda в настоящее время работают для подавления свыше 50 различных членистоногих вредителей на 12 различных древесных культурах в тропических районах путем как прямого, так и косвенного взаимодействия.
В некоторых случаях муравьи-ткачи увеличили чистый фермерский доход более чем на 70% за счет замены обычных пестицидов.
Исследуя муравьиный способ защиты, ученые что феромоны муравья O. longinoda повлияли на поведение яйцекладки двух важных вредителей манго, плодовых мушек Ceratitis cosyra и Bactrocera investens. Мухи не желали садиться на фрукты с запахом муравьиных выделений, а приземлившись, часто быстро улетали, не откладывая яиц, даже если не видели самих муравьев. Полевые эксперименты показали, что чем ближе плод находится к муравейнику, тем ниже ущерб от мух. Плодовые мушки не приближались близко к муравейнику.
Однако большинство доступных сообщений относится к тропическим средам обитания, в то время как мало что известно о косвенных взаимодействиях муравьев и вредителей в агроэкосистемах умеренного пояса.
Средиземноморская плодовая муха Ceratitis capitata – опаснейший вредитель сельхозкультур во всем мире.
Это многоядное насекомое атакует широкий спектр видов-хозяев, включая более 350 фруктов и овощей. Хотя средиземноморская плодовая муха родом из Африки, сегодня ее можно найти во многих тропических, субтропических и умеренных регионах мира из-за способности адаптироваться к различным климатическим условиям, а также его высокого инвазивного потенциала.
Традиционно борьба с этим вредителем проводится с помощью фосфорорганических и пиретроидных инсектицидов. Но что если позвать на помощь муравьев?
В этом исследовании мы исследовали потенциальную роль двух обычных видов муравьев в косвенном контроле C. capitata.
Изученными видами были муравей-акробат Crematogaster scutellaris и вид Tapinoma nigerrimum. Оба вида доминируют и широко распространены в бассейне западной части Средиземного моря, занимая как естественные, так и управляемые человеком экосистемы.
Муравей Crematogaster scutellaris создает крупные колонии в несколько тысяч особей и гнездиться на деревьях и добывает пищу в кронах, что важно для садоводства.
Tapinoma nigerrimum гнездится в почве, но регулярно посещает близлежащие деревья, чтобы пасти свою тлю.
Поскольку эти два вида принадлежат к двум разным подсемействам (Myrmicinae и Dolichoderinae соответственно), нашей целью было также выяснить, существует ли различие между возможным репеллентным эффектом семиохимических веществ, продуцируемых двумя видами.
Мы провели эксперименты с множественным выбором, чтобы проверить, отпугивают ли химические следы, оставленные рабочими двух видов муравьев на плодах сливы половозрелых самок средиземноморской плодовой мухи, снижая их поведение в откладке яиц. В частности, мы оценили (i) различалась ли скорость откладывания яиц на сливах, пахнущих муравьями, и контрольных, и (ii) различалось ли время, затрачиваемое мухами на откладывание яиц на сливах, пахнущих муравьями, и на контрольных сливах.
Используя тесты бинарного выбора между сливой, ранее посещаемой муравьями, и другой сливой, используемой в качестве контроля, мы фактически наблюдали поведение избегания самок C. capitata. Поведение избегания привело к значительному сокращению яйцекладки и следовательно к меньшему производству потомства. Плодовые мушки действительно могли обнаруживать химические соединения, выделяемые муравьями.
Далее мы предполагаем, что запахи, вызывающие этот отпугивающий эффект, сохраняются во всех подсемействах муравьев, и намерены проводить дальнейшие исследования для разработки нового метода биоборьбы с сельскохозяйственными вредителями».
По статье группы авторов (Стефания Смаргиасси, Альберто Масони, Филиппо Фриззи, Париде Бальзани, Элиза Дезиато, Джованни Бенелли, Анджело Канале, Джакомо Сантини), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
