Соевая тля (Aphis glycines) — это крошечный, но прожорливый враг, способный серьезно обрушить урожайность сои. Традиционно с соевой тлей боролись агрохимией, но китайские ученые решили подойти к вопросу с точки зрения цифровых технологий и биологии. Они разработали уникальную модель EQPAL, которая превращает обычный выпуск божьих коровок на поля в точно спланированную военную операцию.
Ученые не просто выпустили жуков на поле «на удачу». Они оцифровали весь жизненный цикл тли, разбив его на четыре стадии (нимфы 1–2 стадии, нимфы 3-й стадии, нимфы 4-й стадии и взрослые особи) плюс компартмент божьей коровки (Harmonia axyridis).
Harmonia axyridis — в научном мире её называют «Божьей коровкой-арлекином» или Азиатской божьей коровкой. Арлекин обладает феноменальным аппетитом. За свою жизнь одна такая коровка может уничтожить до 5000 тлей. Она не просто ест, а ведет агрессивную зачистку территории. Причем охотятся и взрослые жуки, и их личинки (которые выглядят как крошечные шипастые «крокодилы»). В отличие от многих других видов, коровка Harmonia axyridis очень вынослива, легко адаптируется к разным температурам и типам ландшафта. Эта коровка выделяет очень горькую и пахучую оранжевую жидкость (гемолимфу) при малейшей опасности. Для птиц и других хищников она — «невкусная» и ядовитая, поэтому в поле у Арлекина почти нет естественных врагов. И коровка может спокойно заниматься охотой на тлю, не отвлекаясь на собственную безопасность.
Из-за своей невероятной агрессивности в Европе и США её даже начали считать инвазивным видом, так как она вытесняет местных, более «ленивых» божьих коровок. Но в Китае, на своей родине, она станет союзником фермеров.
Модель EQPAL учитывает всё: как быстро тля размножается, когда она наиболее уязвима и сколько взрослых вредителей может съесть одна божья коровка. Это позволило создать сценарий «искусственной эпидемии» хищников, где каждый выпуск насекомых рассчитан максимально точно.
Численное моделирование преподнесло важный урок: секрет успеха не только в количестве божьих коровок, но и в времени их десантирования. Несколько ранних выпусков хищников в самом начале сезона оказались в разы эффективнее, чем массированная атака позже. Компьютер высчитал критические точки, когда популяция тли только начинает расти, и именно в эти моменты божьи коровки наносят максимальный урон, не давая вредителю шанса на взрывное размножение.
Анализ показал, что такая стратегия — это не только забота о природе, но и выгода. Зная точные параметры «эмиграции» и «конверсии» (сколько тли нужно съесть божьей коровке, чтобы произвести потомство), фермеры получат четкие инструкции. Больше не нужно заливать поля инсектицидами — достаточно точечного биологического удара, который стоит дешевле, а работает чище. Теперь божьи коровки будут работать по науке, обеспечивая экологическую безопасность и стабильные урожаи сои.