Определение источника инвазивных японских жуков по изотопному "отпечатку"
Исследователи из Университета Северной Аризоны разработали метод, помогающий точнее определять происхождение инвазивных японских жуков и время их прибытия в новый регион. Это позволяет принимать более обоснованные решения по борьбе с этими вредителями.
Метод: стабильные изотопы водорода как "химические часы"
Учёные под руководством Брюса Хангерда использовали сигнатуру стабильного изотопа водорода (дейтерия) в тканях жуков. Количество дейтерия в местных источниках воды уникально для разных регионов и передаётся растениям и животным, включая жуков, создавая своего рода "географический отпечаток".
- Исследование установило тесную связь между изотопной сигнатурой в тканях жука и местной водой на 71 участке по всей стране.
- Это позволяет сравнивать сигнатуру пойманных жуков с данными из известных источников распространения на востоке США.
Эксперимент по моделированию времени прибытия
Чтобы понять, как быстро сигнатура меняется в новой среде, учёные пересадили восточных жуков в западную среду.
- Изменения начались через две недели.
- Полное уравновешивание сигнатуры с новой средой заняло около пяти недель.
- Вывод: жуки, пойманные в точках входа (например, в аэропортах), вероятно, являются новоприбывшими, если их изотопная сигнатура сильно отличается от местной.
Также выяснилось, что сигнатура в твёрдых хитиновых покровах (надкрыльях) меняется медленнее, чем в мягких тканях, что может дольше сохранять информацию о происхождении жука.
Результаты и значение для контроля
Применив модель к жукам, пойманным в международном аэропорту Портленда за последнее десятилетие, исследователи сделали выводы:
- Источником жуков, вероятно, является юго-восток США.
- Жуки, пойманные после 2011 года, оказались более "свежими" прибывшими по сравнению с отловленными ранее. Это указывает на то, что усилия по предотвращению укоренения популяций жуков в аэропорту Портленда, по-видимому, дают эффект.
Практическая ценность метода: он помогает ответить на ключевой вопрос — является ли обнаруженный жук новым завозным экземпляром или частью уже укоренившейся местной популяции. Это определяет стратегию борьбы: контроль в месте происхождения (для новых прибывших) или в месте обнаружения (для местных популяций).
Японские жуки, питаясь более чем 300 видами растений, наносят значительный экономический ущерб, исчисляемый миллиардами долларов в год.