Виды ясеня, вероятно, переживут жука-изумрудную узкотелую златку, но лишь немногие
«Сохранившийся ясень» — так Лесная служба США называет относительно немногочисленные деревья ясеня зелёного и белого, пережившие нашествие изумрудной ясеневой узкотелой златки. Эти деревья выживают не случайно, и это может спасти вид, согласно исследователям из Университета Пенсильвании, которые провели шестилетнее изучение упадка и гибели ясеня.
Исследование показывает, что некоторые ясени обладают разной степенью устойчивости к этому необычно красивому инвазивному жуку из Азии. Исследование уникально, так как проводилось на плантации ясеней, высаженных на территории кампуса в середине 1970-х годов.
«Мы обнаружили, что генетическая изменчивость существует у деревьев со всей страны, и со временем — особенно по мере сокращения популяции златки из-за исчезновения деревьев-хозяев — наблюдаемая нами устойчивость, вероятно, обеспечит выживание вида», — сказал профессор лесной биологии Ким Штайнер.
Исследователи выяснили, что генетика влияла на скорость, с которой жуки повреждали и убивали деревья. Это говорит о том, что некоторые генотипы ясеня, особенно на благоприятных участках, выживут.
Штайнер собрал семена диких ясеней зелёных в 27 штатах США и провинциях Канады осенью 1975 года. Вырастив саженцы в течение двух лет, он методично высадил 2100 из них на семи акрах земли. Вместе с ними было высажено небольшое количество ясеня белого.
Это была провениенциальная проба — перемещение деревьев, эволюционировавших в разных климатах, в одно место для мониторинга их роста. Позже плантацию использовали для изучения влияния изменения климата.
Эта малоизвестная плантация, являющаяся крупнейшей в мире коллекцией зародышевой плазмы ясеня зелёного в одном месте, может сыграть роль в спасении вида.
«Мы начали измерять упадок в 2012 году, вскоре после появления златки на плантации, и делали это каждый год до 2017 года», — сказал Штайнер. «Эффект от насекомого был опустошительным. По состоянию на август этого года из 1762 деревьев, живших до прихода жука, осталось только 13».
Хотя уничтожение было почти полным, генетика влияла на скорость гибели деревьев, отметил ассистент Штайнера Лейк Грабоськи.
«Это говорит о том, что некоторые генотипы ясеня, особенно на благоприятных участках, выживут при более низкой плотности популяции жука на территории», — сказал он.
Тот факт, что некоторые деревья выживали дольше, означает наличие наследуемых генетических различий между деревьями из разных популяций и от разных материнских растений, добавил Штайнер.
«Впервые это исследование продемонстрировало наличие генетической изменчивости, которую можно использовать в селекционной программе для повышения устойчивости к златке как у ясеня белого, так и у ясеня зелёного», — сказал он.
Существует три распространённых типа устойчивости деревьев к насекомым, объяснил Штайнер, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, какие из них используют ясени:
- Избегание: дерево не привлекает взрослых самок, ищущих место для откладки яиц, возможно, за счёт отсутствия химического сигнала.
- Выживание при атаке: дерево достаточно жизнеспособно, чтобы выдержать повреждения от личинок.
- Производство соединений (или их отсутствие), которые снижают вероятность выживания личинок до взрослой стадии.
Ирония решения современной экологической катастрофы с помощью 43-летней экспериментальной плантации, созданной для другой цели, не ускользнула от Грабоськи.
«Доктор Штайнер посадил эти ясени задолго до моего рождения, и окончательная судьба вида может решиться не при моей жизни, потому что деревьям необходимо эволюционировать, чтобы выживать», — сказал он.
В исследовании, опубликованном в Biological Invasions, также участвовали студенты Пенсильванского университета и сотрудники Исследовательской станции Лесной службы USDA.