Естественные хищники насекомых могут стать союзниками в борьбе с пятнистой фонарницей

Хищные насекомые, обитающие в США, могут помочь сдерживать популяции пятнистой фонарницы и потенциально снизить зависимость от химических методов контроля. К такому выводу пришли исследователи из Университета Пенсильвании (Penn State).

Исследование, проведенное энтомологами Колледжа сельскохозяйственных наук Penn State и опубликованное в журнале Arthropod-Plant Interactions, оценило эффективность различных насекомых в потенциальном контроле над популяциями пятнистой фонарницы. Этот инвазивный вредитель, впервые обнаруженный в США в 2014 году, распространился как минимум в 18 штатах, нанося значительный ущерб виноградникам, садам и питомникам.

Исследование показало, что колючие солдатики — хищные клопы, родом из Северной Америки, известные поеданием различных сельскохозяйственных вредителей, — а также богомолы (каролинский и китайский) особенно эффективно питаются пятнистыми фонарницами. По словам ученых, сохранение и поддержка этих естественных хищников может обеспечить устойчивый и стратегический естественный контроль над этим разрушительным вредителем.

"Наше исследование показывает, что несколько местных и натурализовавшихся хищников могут эффективно потреблять пятнистых фонарниц", — сказала ведущий исследователь, докторант Энн Джонсон.

Джонсон отметила, что текущие меры борьбы в значительной степени полагаются на инсектициды, которые несут риски развития резистентности и непреднамеренного вреда полезным организмам. Биологический контроль, основанный на естественных врагах для регулирования популяций вредителей, представляет собой более устойчивую альтернативу для долгосрочного управления пятнистой фонарницей.

В естественном ареале фонарницы в Юго-Восточной Азии несколько хищников, включая паразитических ос, сдерживают вредителя. Однако импорт и выпуск новых видов в США в качестве меры контроля требуют многочисленных исследований воздействия на окружающую среду и регуляторных одобрений, что может занять годы.

Другие виды хищников, особенно уже обитающие в США, могли бы предложить дополнительный уровень контроля. Однако исследователи задались вопросом, не является ли ситуация более сложной.

"Способность пятнистой фонарницы накапливать токсины из своего предпочтительного растения-хозяина, айланта высочайшего, вызывает опасения относительно ее уязвимости для хищников", — пояснила Джонсон. — "Мы предположили, что фонарница может использовать горькие химические соединения дерева в качестве защитного механизма".

Джонсон и профессор энтомологии Келли Гувер протестировали 10 хищников-полифагов: колючих солдатиков, богомолов, колесных клопов, божьих коровок и златоглазок. В экспериментах хищников помещали в вольеры с 25 нимфами или 10 взрослыми фонарницами на срок до одной недели.

Среди протестированных хищников колючие солдатики и два вида богомолов оказались наиболее эффективными в сокращении популяций фонарниц в контролируемых условиях, независимо от стадии жизни вредителя.

Восемь колючих солдатиков, охотящихся и атакующих добычу группой, последовательно съедали всех фонарниц — независимо от стадии жизни — в течение трех-четырех дней. Ученые также наблюдали, что хищники поедали фонарниц независимо от того, питались ли те айлантом или альтернативными растениями-хозяевами.

"Эти результаты показывают, что естественных хищников можно включить в стратегии комплексной борьбы с вредителями", — сказала Джонсон.

Исследование опирается на более ранние инициативы гражданской науки, документирующие, как местные насекомые поедают фонарниц. С 2020 по 2022 год Джонсон приглашала общественность делиться фотографиями птиц и насекомых, питающихся фонарницами, через Facebook. Она получила почти 2000 сообщений, что дало ученым подсказки о том, каких хищников стоит оценивать.

Хотя их исследование обнадеживает, Гувер и Джонсон подчеркивают, что это не универсальное решение. Следующий этап их исследований будет включать полевые эксперименты для определения эффективности хищников против фонарниц в открытой системе без вольеров.

"Хотя эти насекомые когда-нибудь могут помочь сдерживать популяции фонарниц, мы признаем, что их воздействие может быть ограничено постоянным наличием достаточной добычи и использованием инсектицидов, которые также могут убивать этих хищников-полифагов", — сказала Гувер. — "Поэтому их следует рассматривать как часть более широкой стратегии комплексной борьбы с вредителями, а не как самостоятельное решение".

В исследовании также участвовала Сара Херманн, профессор Tombros Early Career и доцент экологии членистоногих и трофических взаимодействий в Penn State, которая является соавтором статьи.