Долгоносик Aegorhinus nodipennis (Coleoptera: Curculionidae) — многоядный вредитель-древоточец, представляющий экономическую опасность в Чили и южной Аргентине, в основном поражающий ягодные культуры и фундук. Хотя инсектициды могут применяться в ореховых садах, их эффективность ограничена и они могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, что подчеркивает необходимость альтернативных, устойчивых стратегий борьбы. Команда исследователей из Чили и Словении разрабатывает вибрационные отпугиватели.
Долгоносики рода Aegorhinus (Coleoptera: Curculionidae: Aterpini) — нелетающие жуки, эндемичные для умеренных лесов южной части Южной Америки, особенно Чили и некоторых районов южной Аргентины, где они стали серьезными вредителями многолетних культур.
В Чили долгоносик Aegorhinus nodipennis является наиболее распространенным видом, в настоящее время сильно поражающим ягодные культуры и европейский фундук. Его личинки питаются внутри корневой шейки, часто убивая растения, в то время как взрослые особи повреждают ветви и листву, снижая урожайность.
Быстрое расширение выращивания фундука в Чили, которое в настоящее время превышает 49 000 гектаров, усилило экономическое значение этого вредителя, угрожающего одной из самых динамично развивающихся агропромышленных отраслей страны.
Борьба с видами рода Aegorhinus в основном основывалась на применении инсектицидов, но их эффективность ограничена, поскольку личинки остаются защищенными внутри растения. В сочетании с опасениями по поводу экологической безопасности и воздействия на опылителей это подчеркивает необходимость в альтернативных, более устойчивых стратегиях борьбы с вредителями.
В качестве альтернативы, недавние исследования сосредоточились на вибрациях, передаваемых через субстрат, как на новом инструменте борьбы с вредителями.
Вибрационные сигналы и ориентиры играют ключевую роль в коммуникации насекомых и избегании хищников, что обусловлено широким распространением специализированных органов обнаружения вибраций в ногах насекомых. Насекомые особенно зависят от вибрационных ориентиров в растительных местообитаниях, где растительные ткани передают вибрации с высокой эффективностью.
В биотремологии, науке об изучении взаимодействия животных посредством вибраций субстрата, большая часть прикладных работ сосредоточена на нарушении спаривания, как правило, путем вмешательства в вибрационное ухаживание посредством воспроизведения сигналов соперников или шума.
Этот подход успешно применялся у нескольких видов полужесткокрылых: цикадок и листоблошек. В последнее время вибрационные сигналы также были адаптированы для активного отлова коричнево-мраморного клопа, что расширяет потенциал вибрационных подходов в борьбе с вредителями, использующими вибрации в половом контексте.
Кроме того, растет интерес к использованию более обобщенных вибрационных сигналов, которые запускают защитное поведение насекомых, такое как неподвижность, испуг и бегство.
В отличие от половых сигналов, эти «запрограммированные» реакции широко проявляются в ответ на стимулы, имитирующие сигналы хищников, и открывают потенциал для борьбы с вредителями. Они могут вызывать немедленное нарушение питания, откладки яиц и передвижения, а также приводить к долгосрочным последствиям в виде увеличения энергетических затрат и стресса, связанного с хищниками, что снижает выживаемость и плодовитость. Среди жуков вибрация вызывает защитные реакции, такие как замирание, испуг и тоническая неподвижность, и эти реакции были задокументированы во многих семействах и исследованы в качестве потенциальных стратегий защиты урожая у некоторых видов вредителей из семейства усачей и жуков-листоедов.
В начале ноября 2024 года ученые собрали взрослых особей A. nodipennis в ореховой роще на юге Чили (регион Араукания). Насекомых содержали в пластиковых террариумах (размером 35×20×20 см) группами до 50 особей при температуре 23–25 °C с естественным циклом свет:темнота. Им предоставляли свежие веточки, листья и воду в неограниченном количестве, а также изучали реакции на вибрации через субстрат.
Выяснилось, что у ползающих особей наблюдается стереотипная реакция замирания на вибрационные стимулы, с пиковой чувствительностью в диапазоне 50–150 Гц (медианный порог 0,71 м/с² ) и вторичным увеличением чувствительности в диапазоне 1–2 кГц.
«Длительность неподвижной фазы значительно увеличивается с длительностью стимула, достигая медианы около 200 с после 5-секундного стимула, но значительно меньше зависит от амплитуды после превышения порога. Кроме того, у долгоносиков наблюдается выраженное подавление двигательной активности после замирания, при этом скорость ходьбы снижается до 25–30% от уровня до стимула. Эти результаты позволяют предположить, что длительные вибрационные стимулы низкой амплитуды могут эффективно подавлять активность и питание. Это предлагает новый, нехимический и потенциально экономически выгодный подход к борьбе с этим вредителем. Отпугивающие вибрации могут быть применены непосредственно на растениях-хозяевах или на структурных барьерах в садах. Данное исследование закладывает основу для интеграции вибрационных сигналов в системы борьбы с вредителями, в частности с A. nodipennis и родственными долгоносиками, хотя в настоящее время результаты ограничены самками», рассказали исследователи.
Источник: Journal of Economic Entomology, doi.org/10.1093/jee/toaf309
На графике: Aegorhinus nodipennis A) на стволе лещины в коммерческом саду, регион Араукания, Чили, и B) в экспериментальной установке (схема). В эксперименте долгоносика помещали у основания стержня, прикрепленного к мини-вибратору, и оставляли ползать по нему. Тестовый стимул применяли, когда средние лапки долгоносика достигали центральной точки стержня.