Изменение климата и глобальная торговля способствуют распространению инвазивных видов вредителей сельскохозяйственных культур за счет расширения ареалов их обитания. В этом контексте томатная минирующая моль, Tuta absoluta, представляет собой один из самых успешных инвазивных видов, который достиг почти глобального повсеместного распространения. Поиск способов биоконтроля томатной моли ведется постоянно. В дополнение к уже существующим ученые предложили задействовать колонии общинных пауков с уникальной паутиной для южных стран
Сделать пауков с «рикошетной паутиной» союзниками в борьбе с томатной молью – идея группы ученых из Великобритании и Израиля. Авторы Томас А. Робертс-МакЮэн, Элла К. Дойч, Моника А. Мауэри и Лена Гринстед изложили свои соображения и результаты опыта в статье, опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI.
«Томатная минирующая моль – вид неотропических олигофагов пасленовых культур, предпочитающих помидоры, но также кормится на картофеле, перце и баклажанах. На сегодня в целом Tuta absoluta заразила 60% мировых площадей томатов, - пишут авторы. - Повреждение урожая вызвано питанием личинок, которое поражают все надземные части растений, особенно листья. Личинки зарываются, чтобы поглотить слой мезофилла, уменьшая площадь фотосинтетической поверхности и угнетая культуру, или атакуют плоды напрямую, нанося эстетический ущерб и делая урожай непригодным для продажи.
Личинки томатной моли живут внутри листа до тех пор, пока не окукливаются, что затрудняет их контроль на ювенильных стадиях жизни из-за отсутствия у хищников возможности эффективно охотиться внутри листа. При этом вредитель вызывает снижение урожайности в случае помидоров на 80–100% как в открытом грунте, так и в защищенном грунте, если не контролировать популяцию.
Исторически в борьбе с томатной молью предпочтение отдавалось химическим инсектицидам в качестве средств. Однако T. absoluta выработала устойчивость ко многим широко используемым синтетическим инсектицидам. Кроме того, выращивание томатов в развивающихся странах зачастую сопровождается применением фальсифицированных или вообще самодельных смесей пестицидов как более дешевых. Такие агрохимические самоделки приводят к отравлениям фермеров. Наконец, стремление конечных потребителей экологических овощей тоже имеет значение в изменении стратегий борьбы с томатной молью.
Исследования по поиску подходящих агентов биологической борьбы с T. absoluta ведутся постоянно. Из-за повсеместного распространения вредителя вполне вероятно, что для удовлетворения потребностей различных экологических систем и климатических условий, в которые он вторгся, нужно несколько видов биологической борьбы.
Были опробованы различные подходы к управлению популяцией T. absoluta, включая использование хищников, паразитоидов и энтомопатогенов. Вполне вероятно, что комбинация этих методов окажется весьма эффективной, однако, для новых членов всегда есть место.
Большинство современных методов биоконтроля томатной моли основаны на борьбе с вредителями на личиночной стадии.
Методы, используемые в настоящее время для воздействия исключительно на личиночные стадии T. absoluta, включают, но не ограничиваются ими:
использование бактериальных токсинов, продуцируемых Bacillus thuringiensis; изоляты грануловируса из Phthorimaea operculella, которые задерживают рост личинок T. absoluta и уменьшают окукливание; личиночные паразитоиды, такие как Dolichogenidea (=Apanteles) gelechiidivoris; энтомопатогенные грибы, такие как Beauveria bassiana и Metarhizium anisopliae; энтомопатогенные нематоды, такие как Heterorhabditis bacteriophora и Steinernema carpocapsae.Из-за короткого жизненного цикла T. absoluta, а также перекрывающихся поколений, необходимо добиться одновременного удаления особей и на всех возрастных стадиях, вот тут в игру вступают пауки.
Пауки, строящие паутину, - основные хищники летающих насекомых. Одним особенно многообещающим, но неизученным потенциальным агентом биологической борьбы со взрослой возрастной группой T. absoluta является C. citricola, вид группового паука-кругопряда, называемый еще «тропический паутинный паук».
Cyrtophora citricola встречается в Средиземноморье, Европе, Африке, Азии и на Ближнем Востоке – все эти регионы страдают от инвазии томатной моли. География обитания циртофоры подчеркивает пригодность этих пауков для уничтожения летающих взрослых особей моли.
Кроме того, склонность циртофоры к групповому образу жизни с их высоким уровнем конспецифической толерантности и низким уровнем каннибализма обещает высокую плотность хищников.
Паук циртофора плетет нелипкие горизонтальные сети и соединяет их с соседними вместе, образуя большие ловчие угодья. Геометрия колонии циртофор дает «эффекта рикошета», при котором объекты добычи, ускользнувшие из паутины одной особи, попадают в паутину соседнего сородича.
Поскольку циртофоры крупны, охотятся вместе без конфликтов и даже допускают к своим сетям другие виды пауков, их потенциал в качестве агентов биоборьбы с молью выше, нежели у более агрессивных одиночных пауков, склонных к каннибализму.
В этом исследовании мы используем южную Испанию в качестве примера, где пауки циртофоры селятся на кактусах опунции, выращиваемых в качестве заборов и границ полей вокруг сельскохозяйственных полей.
В лабораторных опытах мы проверили коэффициент поимки небольшими колониями пауков добычи в виде томатной моли, дрозофил и мух черной львинки.
Было создано 20 экспериментальных колоний пауков, каждая по пять пауков. В лаборатории пауки росли с разной скоростью, после чего отобрали в общей сложности 100 молодых пауков широкого диапазона размеров тела.
Затем пауков временно поместили по отдельности в пробирки объемом 40 мл и ранжировали их по массе тела (от 0,1 мг до 52,6 мг при среднем значении 5,3 мг). Далее пауков определили по колониям, исходя из одинакового размера. В эксперименте использовались только самки пауков как наиболее крупные. Самки были идентифицированы по их более светлой окраске и меньшим педипальпам по сравнению с самцами.
Крупные пауки оказались удачливее мелких, легко справлялись с молью и дрозофилами, черную львинку ловили редко.
Поимка T. absoluta составила 100% для колоний со средней массой тела ~9 мг, длиной тела ~5 мм и размером паутины ~14 см и более. Проще говоря, для успешной охоты паук должен быть не менее 5 мм в длину и иметь паутину от 14 см.
Пауки в диких колониях C. citricola на юге Испании образуют самую большую паутину в мае и июне, то есть эти месяцы являются наиболее благоприятными для использования C. citricola в качестве агента биологической борьбы. К счастью, период четко коррелирует с началом сезона выращивания помидоров в Андалусии, на юге Испании, где контроль T. absoluta имеет решающее значение для коммерческих томатных ферм.
Поскольку мы обнаружили, что размер паутины зависит как от массы тела паука, так и от длины тела C. Citricola, следовательно, потенциал захвата добычи может быть предсказан путем оценки среднего размера паутины. Измерение паутины в полевых условиях выполняется быстро и легко».
По статье группы авторов Томас А. Робертс-МакЮэн, Элла К. Дойч, Моника А. Мауэри, Лена Гринстед, опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото группы указанных ранее авторов.
На фото вы видите: а) личинка Tuta absoluta (обведена красным), питающаяся мезофильным слоем листа томата. Фото сделано в лабораторных условиях; (b) взрослая особь C. citricola в естественных условиях на юге Испании с четырьмя яйцевыми мешками; (c) колония C. citricola с видимыми отдельными горизонтальными листами паутины на Opuntia sp. кактусе в естественных условиях на юге Испании; (d) паучки и яичный мешок в пробирке объемом 40 мл; (е) колония пауков на проволочной сетке в вольере с крупной сеткой; (f) маленькие, средние и большие сетчатые ограждения, содержащие опоры из проволочной сетки для колоний C. citricola. Подобные сетчатые ограждения также использовались для выращивания бабочек T. absoluta на растениях томата.