Красные огненные муравьи становятся растущей проблемой во многих частях мира. Родом из Южной Америки, они сейчас являются одними из самых инвазивных и дорогостоящих вредителей в мире и добрались уже до Европы. Красные огненный муравьи наносят ущерб экосистемам и инфраструктуре, вредят посевам и скоту, их укус очень болезненный, иногда с серьезными побочными эффектами. Истребляют агрессоров химическими инсектицидами, которые могут нести риски для здоровья людей и окружающей среды. Но в Китае живет один жук – отличный охотник на красных огненных муравьев.
В Китай красные огненные муравьи (Solenopsis invicta) были завезены случайно людьми, как это часто происходит в современном мире с инвазивными вредными организмами, и, несмотря на двадцатилетние усилия по замедлению их распространения, в настоящее время они населяют значительную часть Китая, включая более половины провинций страны и два специальных административных района.
«В настоящее время красный огненный муравей обнаружен во многих странах мира, включая США, Новую Зеландию, Австралию, Китай, Индию, Японию и Южную Корею. В Европе было зафиксировано не менее 3 случаев обнаружения S. invicta. Зимой 2022-2023 годов в Сицилии, Италия, было обнаружено восемьдесят восемь гнезд, занимающих площадь около 4,7 га. S. invicta впервые был обнаружен на Тайване в 2003 году. Хотя китайское правительство пыталось замедлить его быстрое распространение в течение последних двух десятилетий, в настоящее время S. invicta распространился на более чем 390 округов 13 провинций и 2 специальных административных районов Китая», - рассказывают эксперты из Института защиты растений Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине, которым было поручено в 2022 году провести скрининг потенциальных хищников импортных огненных муравьев.
Команда обратилась к жуку-скакуну Cosmodela aurulenta, иногда называемому просто тигровым жуком, и подробно изложила свои выводы в исследовании, опубликованном в Annals of the Entomological Society of America.
Красный огненный муравей представляет угрозу для людей, живущих в районах его обитания, таких как сельскохозяйственные угодья и парки, подчеркивают исследователи в своей статье. Укусы вызывают зуд и белые прыщи. У чувствительных людей могут развиться серьезные симптомы, такие как лихорадка, шок, крапивница и даже смерть. Огненные муравьи повреждают урожай, наносят вред скоту и быстро вытесняют местные виды насекомых.
В настоящее время основной стратегией борьбы с огненными муравьями по-прежнему является применение химикатов. Около 40 химических продуктов были зарегистрированы для подавления S. invicta в Китае. Однако чрезмерное использование пестицидов имеет ряд негативных эффектов, поэтому нужна комплексная борьба с вредителями (IPM), сочетающая биологические и культурные методы контроля с химическими, сможет адекватно подавить популяции огненных муравьев в регионе.
Среди естественных врагов огненного муравья известны форидные мухи из рода Pseudacteon - иногда называемые мухами, обезглавливающими муравьев. Их использовали в качестве биоконтроля в США.
Около 17 видов Pseudacteon являются паразитоидами огненного муравья и не способны паразитировать на муравьях других родов.
На сегодняшний день в США было выпущено 6 высокоспецифичных мух-форид из рода Pseudacteon для борьбы с S. invicta. Очевидным недостатком видов Pseudacteon является то, что уровень их успешного паразитизма обычно очень низок. Самый высокий уровень паразитизма на колонию составляет около 2,8% в их родной Аргентине. И, поскольку мухи должны пройти полный жизненный цикл, прежде чем вырваться из головы огненного муравья, на уничтожение цели уходит до 10 недель.
С другой стороны, так называемые тигровые жуки-скакуны (Coleoptera: Cicindelidae) - это распространенная группа естественных хищников, которые охотятся на активную добычу, иногда превосходящую размером, преследуя и нападая из засады.
Недавно было описано или восстановлено 974 новых вида тигровых жуков, что увеличило количество видов до 2897. Взрослые особи различных тигровых жуков обычно имеют длинные серповидные челюсти, тонкие бегательные ноги, а также глаза и голову, которые вместе шире грудной клетки.
Взрослые тигровые жуки обладают важным потенциалом в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур. Например, Calochroa sexpunctata поедает различных вредителей риса в Индии, Западной Африке и на Филиппинах. Взрослые особи западноафриканского вида Cylindera octoguttata обычно охотятся на личинок нескольких комаров на мелководье. Tetracha virginica, тигровый жук, обитающий на юго-востоке США, является потенциальным средством контроля нескольких видов медведок на газонах и пастбищной траве.
Золотисто-пятнистый тигровый жук, Cosmodela aurulenta, встречается во многих провинциях Китая, а также обнаружен по всему Индо-Малайскому региону.
Исследователи собрали 80 жуков-скакунов C. aurulenta из их естественной среды обитания (в парке Басяньлин, округ Лунган, Шэньчжэнь) и выращивали потомство на муравьях Polyrhachis dives и личинках большого мучного хрущака (Tenebrio molitor), пока они не достигли подходящего размера (2-3 сантиметра) для оценки. На личинках хрущака тигровый жук рос гораздо лучше.
Ученые также собрали 150 рабочих огненных муравьев и классифицировали их как маленьких (2-3 миллиметра) или больших (6-7 мм). Затем они оценили потенциал биоконтроля, рассмотрев такие показатели, как функциональная реакция - как скорость питания тигровых жуков менялась с плотностью добычи. Они обнаружили, что хищничество постепенно росло с увеличением численности огненных муравьев, прежде чем стабилизировалось - так называемая функциональная реакция Холлинга II типа, которую они описывают как желательную для биоконтроля. Они также наблюдали за конкуренцией среди тигровых жуков.
Дальнейшие исследования могут помочь выяснить идеальное количество конкурирующих хищников для выпуска. Ученые сообщают, что теоретически каждый тигровый жук может устранить 29 мелких рабочих или 12 крупных рабочих в день.
Жуки-скакуны Cosmodela aurulenta имеют некоторые явные преимущества. Их крупные тела и длинные тонкие ноги делают их крепкими, быстрыми охотниками. Они - гибкие хищники, адаптирующие свое охотничье поведение - прятки и засады или поиск и преследование — к окружающей среде. Жуки-скакуны и красные огненные муравьи имеют перекрывающиеся ниши, к жаре тигровые жуки устойчивы.
Единственный недостаток – всеядность тигровых жуков. В отличие от мух, которые «отрывают» головы муравьям и избирательно нападают на красных огненных муравьев, тигровые жуки - оппортунистические едоки и могут не выбирать муравьев в естественной среде с большим выбором.
Однако, там, где поселились огненные муравьи, у других насекомых практически нет шансов, кроме, пожалуй, тигровых жуков. В лаборатории огненные муравь кусали тигровых жуков за ноги и пытались забираться на панцирь, но атаки не нанесли ущерба хищнику.
В этом исследовании закладывается основа биоконтроля красного огненного муравья при помощи тигрового жука C. аurulenta, а также демонстрируется способ массового производства хищника на основе питания личинками Tenebrio molitor Linnaeus.
Источник: Annals of the Entomological Society of America.
doi.org/10.1093/aesa/saaf012