Инвазивный вредитель, ответственный за потерю урожая на миллиарды долларов в десятках африканских стран, сформировал одну межконтинентальную «суперлигу»

По словам ведущего автора работы о «супер-популяции» кукурузной лиственной совки Эми Уизерс, аспиранта Ротамстедского исследовательского и Ланкастерского университета, проверка генетики популяций этого вредителя из Ганы, Кении, Малави, Руанды, Судана и Замбии подтвердили, что они не являются изолированными. То есть, скрещивание популяций увеличивает шансы того, что в случае возникновения где-либо устойчивости к пестицидам, она, скорее всего, быстро распространится по всей Африке.

«Кукурузная лиственная совка использует дальние перелеты и преобладающие ветры, чтобы часто перемещаться по Африке, что приводит к смешению популяций. Понимание путей миграции этой бабочки важно, поскольку их можно использовать для прогнозирования зон риска и предупреждения фермеров о методах раннего вмешательства. Кроме того, понимание потока генов поможет предсказать вспышки и предвидеть распространение устойчивости к инсектицидам, которое в первую очередь происходит за счет смешения популяций - это приводит к тому, что форма устойчивости гена становится все более распространенной среди популяций, которые ранее были восприимчивы», поясняет Уизерс.

«Это важное открытие, поскольку устойчивость к фосфорорганическим соединениям и пиретроидам уже отмечена для лиственной совки в Китае, поэтому весьма вероятно, что она будет присутствовать в Африке», добавила она.

Кукурузная лиственная совка была впервые зарегистрирована в Нигерии всего пять лет назад, но с тех пор вредитель распространился по всей Африке к югу от Сахары.

Прожорливые гусеницы уничтожают урожай на миллионы тонн с огромными экономическими потерями и угрозой голода.

Мигрирующий вид обитает в некоторых частях Северной Америки, где популяции зимуют во Флориде и Техасе, прежде чем весной улететь на 300 миль к северу.

Исследователи использовали микросателлиты - короткие повторяющиеся участки ДНК, которые чаще всего встречаются между генами, - чтобы определить, в какой степени популяции разных африканских стран скрещивались между собой.

Поскольку эти короткие последовательности ДНК находятся в некодирующих областях, они не подвергаются естественному отбору и случайным образом накапливают мутации из поколения в поколение.

Если люди принадлежат к одному и тому же генофонду, их микросателлиты будут состоять из многих одинаковых случайных изменений в их ДНК, тогда как люди, которые не связаны между собой, унаследуют очень разные наборы мутаций.

В статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые пояснили, что команда взяла три различных показателя для определения структуры популяции, и ни один из них не показал никаких признаков изоляции.

Две наиболее генетически разные популяции оказались самыми северными и самыми южными популяциями, при этом насекомые из Замбии и Малавии более похожи друг на друга по сравнению с родственниками из Кении, Руанды, Ганы и Судана, расположенными на севере.

«Этот образец генетического разделения совпадает с известными маршрутами миграции, следующими за движением доминирующих ветров каждый вегетационный период, - сказал профессор Кеннет Уилсон из Ланкастерского университета, руководивший исследованием. - Миграция на большие расстояния, вероятно, является причиной очень быстрого распространения этого инвазивного вида по Африке и Азии».

Анализы также показали, что кукурузная лиственная совка в Африке прошла через узкое генетическое место, подтверждая теорию о том, что все африканские популяции возникли в результате одного инвазивного интродукционного события.

В исследовании также участвовали эксперты из Университета Центрального Ланкашира и Ливерпульской школы тропической медицины, а также исследователи из Замбии и Китая.

(Источник: Rothamsted Research. Фото: pixabay.com).