Инвазивное насекомое-вредитель изменяет экосистемные услуги саговниковых
Исследование, опубликованное в июньском номере 2024 года журнала Pedosphere, посвящено тому, как неместный щитовидный червец (cycad aulacaspis scale, CAS) изменяет динамику разложения листового опада у нового вида растения-хозяина — саговника — на недавно заражённых островах. Этот вредитель, известный как CAS, десятилетиями вторгается на новые территории по всему миру, уничтожая как культурные, так и природные популяции саговников.
Неместные насекомые-вредители, вторгающиеся в островные сообщества, часто угрожают аборигенным растениям, которые становятся их новыми хозяевами. Научное сообщество часто количественно оценивает гибель растений после таких вторжений, но каскадные экосистемные реакции редко учитываются в природоохранных исследованиях.
Толчком для данного биогеохимического исследования послужило вторжение CAS на Гуам в 2003 году, где под угрозой оказалась местная популяция саговника Cycas micronesica.
«Мы зафиксировали начало вызванной CAS гибели местных саговников уже в 2005 году, — сказал автор Томас Марлер, заслуженный профессор Университета Гуама. — В ответ международная коалиция специалистов по саговникам начала настойчиво рекомендовать создание коалиции организмов для биологического контроля популяции CAS на Гуаме».
По мере накопления лет гибели растений, вид Cycas micronesica был в конечном итоге занесён в список находящихся под угрозой исчезновения в соответствии с Законом США об исчезающих видах (ESA).
«К нашему разочарованию, ответственные лица так и не сосредоточились должным образом на необходимых шагах по установлению биологического контроля над CAS», — отметил Марлер.
В результате Лаборатория физиологии растений Западно-Тихоокеанского тропического исследовательского центра университета начала серию исследований, чтобы лучше понять ущерб на уровне экосистемы, следующий за вторжением CAS в островное сообщество. Конечная цель — получить новые знания о том, как потеря популяций саговников может изменить динамику экосистемы в островных условиях.
Команда с Гуама использовала традиционные протоколы изучения разложения опада, чтобы сравнить динамику разложения листьев саговника, повреждённых CAS, и неповреждённых листьев.
Приблизительно год инкубации опада показал, что повреждение CAS значительно увеличивает скорость разложения листьев, включая скорость высвобождения макроэлементов из опада в почву. Например, содержание азота в неповреждённом опаде в конце исследования было в три раза выше, чем в опаде, повреждённом CAS.
«Мы также хотели расширить рамки исследования, чтобы определить, влияет ли повреждение CAS на разложение опада других видов саговников, — сказал Марлер. — Логистические ограничения для проведения исследований на Гуаме стали препятствием из-за включения вида в список ESA, поэтому мы дополнили первое исследование работой в филиппинской коллекции зародышевой плазмы саговников Университета Гуама».
Филиппинское исследование сравнило разложение опада шести видов саговников, и его результаты подтвердили данные, полученные на Гуаме. Примерно через год разложения масса оставшегося неповреждённого листового опада в камерах инкубации была как минимум вдвое больше, чем у опада, повреждённого CAS.
Этот кейс с Гуамом подтверждает, что новое вторжение CAS в островную экосистему требует от защитников природы быстрых действий по установлению биологического контроля, поскольку бездействие позволяет CAS наносить ущерб на уровне экосистемы.
«Действительно, одна из экосистемных услуг, которые саговники предоставляют своим сообществам, — это производство медленно разлагающегося листового опада, который учёные называют рекальцитрантным, поскольку углерод и другие питательные вещества удерживаются в нём в течение длительного времени, — пояснил Марлер. — Мы показали, что эта экосистемная услуга нарушается хроническим повреждением CAS».