Борьба с тамариском получила эволюционное ускорение

Ученые Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, пытающиеся контролировать инвазивное растение тамариск, получили помощь от эволюции в виде быстро эволюционирующего жука, который изменил свой жизненный цикл, чтобы эффективнее потреблять этот вредный сорняк. Результаты опубликованы в журнале Evolutionary Applications.

"Это один из самых ясных случаев быстрой эволюции", — сказал соавтор Том Дадли. Тамарисковый листоед сумел отсрочить впадение в диапаузу (спячку), чтобы адаптироваться к более короткому световому дню на юге США. Эта адаптация позволяет жуку выжить до весны, продлевает время для размножения и повышает его эффективность в борьбе с сорняком.

Тамариск (соляной кедр) — кустарник, завезенный в США из Евразии в XIX веке. С тех пор декоративное растение стало агрессивным сорняком, захватившим приречные зоны, потребляющим водные ресурсы и вытесняющим местную растительность.

Идеальной средой обитания для тамарискового листоеда, другого евразийского вида, питающегося исключительно листвой тамариска, стал сам этот сорняк. После почти десяти лет тестирования насекомое было выпущено в зараженные тамариском районы в 2001 году USDA и исследователями, включая Дадли и первого автора Дэна Бина.

Жук успешно прижился в северных регионах США, где длина светового дня соответствовала его родным регионам в Казахстане и Западном Китае. Однако более короткий день на юге во время репродуктивного сезона (с середины весны до конца лета) служил ложным сигналом для жуков, заставляя их впадать в раннюю диапаузу до наступления зимы. Это приводило к истощению метаболических резервов и гибели до весны.

Исследователи обнаружили, что примерно через семь лет после интродукции жуки в южных регионах США отсрочили диапаузу на две недели, адаптировав время спячки к сезону. Например, с 2003 по 2008 год на реке Арканзас в восточном Колорадо жуки перестали впадать в спячку в конце июля и оставались активными до середины августа.

"Это привело к первым успехам программы биоконтроля тамариска в бассейне реки Арканзас в Колорадо", — сказал Дэн Бин.

Тот же генетический механизм позволил продолжить расселение насекомого на юг и дальнейший биоконтроль тамариска. "Это очень экономически эффективный способ сдерживания сорняка", — отметил Дадли.

Полное искоренение тамариска маловероятно и не является целью классического биоконтроля. После почти двух веков в США растение стало частью экосистемы. В некоторых районах тамариск даже обеспечивает среду обитания для мухоловки-трясогузки — птицы, включенной в федеральный список, которая гнездится в этом кустарнике на местах вытесненных предпочитаемых native растений.

Хотя есть опасения, что дефолиация тамариска может краткосрочно потревожить чувствительные виды птиц, в целом согласились, что восстановление native видов растительности предпочтительнее для долгосрочной устойчивости видов птиц и другой дикой природы, зависящих от речных систем.

Что касается жуков, маловероятно, что они перейдут на другой вид растений, о чем говорят многолетние лабораторные испытания. Наблюдается постепенное сокращение популяции жука по мере уменьшения его источника пищи. Фактически, жук также становится частью экосистемы — дополнительным источником пищи для птиц и других хищников.

"Изящность в том, что это создает большую сложность, заполняя трофический уровень травоядных и тем самым поддерживая уровни выше", — заключил Дадли.