Муха, уничтожающая семена, угрожает вымирающим орхидеям Японии

Японские исследователи обнаружили, что муха Japanagromyza tokunagai, питающаяся семенами, критически снижает семенную продуктивность нескольких видов орхидей. Если ущерб носит долгосрочный характер и распространён по всей Японии, эти и без того вымирающие виды могут потерять способность к семенному размножению, что нанесёт серьёзный удар по их сокращающейся численности.

Исследование провели доцент Кэндзи Суэцугу (Университет Кобе), Сигэки Фукусима (Исследовательский центр сельского и лесного хозяйства префектуры Тиба) и Масахиро Суэёси (Институт лесного хозяйства и лесопродуктов). Результаты будут опубликованы 21 сентября в онлайн-издании журнала Ecology.

Более 70% аборигенных орхидей Японии имеют статус вымирающих из-за чрезмерного сбора и потери среды обитания. Для сохранения генетического разнообразия критически важно именно семенное размножение, а не клонирование.

Во время изучения опылителей орхидей команда обнаружила, что в опылённых плодах, которые в норме должны давать семена, личинки мухи J. tokunagai уничтожают семена нескольких видов.

Механизм повреждения:

  1. Муха откладывает яйца в молодые плоды орхидей.
  2. Личинки развиваются, питаясь семенами внутри плода.
  3. Окукливание происходит там же.
  4. Взрослые особи прогрызают отверстие для выхода. Паразитированные плоды вырастают до нормального размера и выглядят здоровыми, что ранее приводило к недооценке ущерба. Часто такие плоды не содержат семян вовсе.

Эксперимент и результаты:

Учёные искусственно опылили пять видов орхидей в регионе Канто. Часть плодов защитили мешочками от мух, часть оставили открытыми, а затем сравнили количество и качество семян.

  • Это первое исследование, количественно оценившее снижение семенной продуктивности орхидей из-за J. tokunagai.
  • Результаты показали, что у всех пяти видов повреждения мухой снизили производство семян более чем на 95%.

Возможные причины и будущие угрозы:

Ущерб, возможно, усиливается в последние годы по двум причинам:

  1. J. tokunagai может быть инвазивным видом, у которого в новых местообитаниях нет естественных врагов.
  2. Фрагментация популяций орхидей также сокращает численность естественных врагов мухи. Если ситуация продолжится, поражённые виды орхидей могут полностью утратить способность к семенному размножению.

Планы исследований:

Профессор Суэцугу заявил: «Мы планируем оценить масштабы ущерба в других регионах Японии и проверить гипотезу об инвазивном статусе J. tokunagai с помощью генетического анализа».