Муравьи-древоточцы, активно борющиеся с болезнями растений, могут использоваться в органических яблоневых садах
Маленький трудолюбивый муравей-древоточец может не только строить высокие муравейники. Новое исследование в журнале Microbial Ecology показывает, что муравьи подавляют ряд болезней растений, включая поражающие яблони. Одновременно они охотятся на вредителей, таких как гусеницы зимней пяденицы, для кормления личинок. Это открывает новые перспективы для биологического контроля.
В свете этих результатов исследователи инициировали проект "AntFarm", цель которого — разработать методы культивирования муравьев-древоточцев для использования в органических садах.
Очень чистые сообщества
Муравьи живут в невероятно тесных и крупных сообществах, где высок риск быстрого распространения болезней. Эволюция выработала у них эффективные меры против этого.
"Муравьи чрезвычайно чистоплотны", — объясняет старший исследователь Йоахим Оффенберг из Департамента экологии Орхусского университета.
Сообщества муравьев имеют свои удалённые от гнезда навозные кучи и собственных "мусорщиков". У некоторых видов есть даже способность сбрасывать отходы в водные потоки. Более того, муравьи — единственные животные, у которых развилась железа на теле, выделяющая антибиотические вещества. Это их внутренняя стабильная защита.
Взаимодействие с бактериями
Но у муравьев есть и другие "трюки". Ранее было показано, что муравьи-древоточцы снижают поражение яблонь паршой и плодовой гнилью. Однако причина этого эффекта была не до конца ясна.
"Возможный ответ кроется в бактериях и грибах, живущих на ногах муравьев", — говорит аспирант Ида Сесилие Йенсен, руководившая исследованиями.
С помощью относительно простых экспериментов исследователи показали, что могут предотвратить рост гриба Monilinia fructigena (возбудителя плодовой гнили) на агаровых пластинах, если по ним ходили муравьи. Вода, которой ополаскивали муравьев, также подавляла рост этого гриба.
Исследователям удалось изолировать пять видов микроорганизмов, живущих на ногах муравьев. Два из них подавляли как плодовую гниль, так и паршу яблони — болезни, наносящие значительный экономический ущерб.
Один из этих микроорганизмов также боролся с двумя другими важными болезнями: серой гнилью (Botrytis cinerea) и фузариозом колоса, поражающими сотни различных культур. Многообещающее действие муравьев против различных болезней и вредителей делает их перспективными кандидатами для биоконтроля.
Бактерии имеют очень короткое время генерации, и взаимодействие с ними можно интерпретировать как внешний защитный механизм муравьев, способный быстро адаптироваться к новым условиям.
Новые перспективы с AntFarm
Мир ежегодно тратит миллиарды на химические пестициды, которые имеют ряд вредных эффектов и влияют на здоровье человека.
"Если мы используем муравьев и связанные с ними микроорганизмы для борьбы с вредителями и болезнями растений, мы обеспечим гораздо более устойчивое и экологичное производство", — говорит Йенсен, отмечая, что у органических садоводов иначе есть лишь несколько средств борьбы.
Проект AntFarm исследует, возможно ли крупномасштабное культивирование муравьев-древоточцев для переселения в органические сады.
"Мы ожидаем, что органические садоводы с помощью муравьев достигнут более высоких и стабильных урожаев, одновременно увеличив биоразнообразие в садах", — говорит Йенсен.
В течение следующих двух лет AntFarm оценит экономическую целесообразность культивирования муравьев для биоконтроля. Исследователи также возлагают большие надежды на антибиотические вещества, производимые микроорганизмами муравьев.
Во всём мире сейчас изучают, можно ли использовать антибиотические вещества от муравьев и их микроорганизмов для борьбы с болезнями человека, особенно с теми, у которых развивается устойчивость к известным антибиотикам.