Патология насекомых и комплексы естественных врагов сельскохозяйственных культур

Патология насекомых и комплексы естественных врагов сельскохозяйственных культур

1. Патология насекомых

Под этим понятием объединяют болезни и поражения насекомых, вызываемые вирусами, бактериями, грибами, простейшими, нематодами и неинфекционными причинами. В настоящее время патология насекомых представляет уже самостоятельную область науки.

В противоположность действиям хищников и крупных паразитов, распространение микроорганизмов происходит преимущественно пассивно, но зато они обладают способностью выживать при неблагоприятных условиях в латентном состоянии, а затем снова быстро размножаться. При этом механизм распространения у них очень разнообразен. Микроорганизмы могут разноситься ветром и дождем, хищниками, паразитами и комменсалами, трансовариально, а грибы также путем активного разбрасывания конидий. В целом успешность расселения зависит от плотности популяции их хозяев. Если условия температуры и влажности благоприятны для насекомых, то часто они благоприятны и для возбудителей болезней. В отличие от болезней, вызываемых бактериями, простейшими и вирусами, для прорастания спор грибов и начала эпизоотии требуется определенная погода. Если порог начала какой-либо эпизоотии достигается только при высокой плотности популяции насекомого-хозяина, то долгое или постоянное подавление хозяина микроорганизмами невозможно. В некоторых случаях, как, например, при заражении японских жуков Popillia japonica бактериями Bacillus popilliae, может происходить длительное действие, потому что здесь болезнь начинается уже при умеренной плотности популяции хозяина. Прямое воздействие микроорганизмов на естественных врагов своих хозяев — явление редкое вследствие их узкой специализации.

Имеется достаточно примеров сосуществования возбудителей болезней, хищников и макропаразитов без взаимного неблагоприятного влияния, однако специализированные энтомофаги (хищники и паразиты) могут косвенно пострадать, если в результате деятельности микроорганизмов численность хозяев станет недостаточной. Это можно иллюстрировать следующим примером: в Южной Африке численность капустной моли (Plutella maculipennis) долгое время поддерживалась хищниками и паразитами на допустимом уровне; когда погода стала благоприятной для возникновения эпизоотии, вызываемой грибом Entomophthora sphaerosperma, численность Plutella снизилась до минимума. При улучшении погоды эпизоотия прекратилась, плотность популяции капустной моли начала увеличиваться и достигла большей величины, чем раньше, потому что ее естественные враги и паразиты погибли во время эпизоотии от недостатка пищи и не могли так же быстро восстановить свою численность (рис. 1). Таким образом, между различными консументами в экосистеме все же легко возникают взаимные помехи, межвидовая конкуренция и уничтожение.

Рис. 1. Развитие популяции капустной моли (Plutella maculipennis) до заражения, во время заражения и после заражения грибом Entomophthora sphaerosperma.

2. Комплексы естественных врагов

В природе на определенный вид животных воздействуют не только отдельные паразиты и хищники, а целые комплексы, как это уже было показано в отношении естественных врагов тлей. Сильное ограничение массового размножения фитофагов отдельными видами естественных врагов, вероятно, явление нередкое. Однако комплексы естественных врагов в изменяющихся условиях внешней среды обладают пластичностью, намного превосходящей эффект действия одного отдельного вида. Различные естественные враги могут не только заменять, но и дополнять друг друга. Последнее относится, например, к сезонной смене паразитов. Так, паразитами яиц клопов Aelia acuminata в Центральной Европе являются хальцида Епсуrtus telenomicida и проктотрупиды из родов Microphanurus (=Asoicus), Trissolcus, Telenomus. Личинки клопов поражаются также нематодами из рода Mertnis и мухами-фазиями. В зимних укрытиях взрослые клопы заражаются иногда грибом Beauveria bassiana.

Еще один пример: в Англии проследили судьбу 10 000 молодых гусениц репной белянки. В период развития часть их погибла по следующим причинам:

Поскольку соотношение полов в популяциях репной белянки равно 1:1, то из 10 000 гусениц в конце концов вывелось 16 самок бабочек. В Рейнской области Германии была полностью уничтожена очень большая популяция репной белянки в результате совместного действия различных паразитических перепончатокрылых и гриба Entomophthora sphaerosperma.

Комплексу естественных врагов тлей посвящено особенно много работ. Из факультативных врагов, помимо птиц, следует назвать пауков, клещей, Cantharidae, Empididae (Tachydromia), некоторых Miridae, Anthocoridae и Nabidae (рис. 2).

Рис. 2. Хищные клопы Nabis, питающиеся тлями: а — жертва на открытом месте; б — жертва защищена сверху и доступна лишь с одной стороны; в — жертва находится на нижней стороне листа и ее нужно сначала вытащить; г — пока жертва сопротивляется, клоп отставляет передние ноги, которыми позднее удерживает жертву.

Важнейшими облигатными врагами тлей в сельскохозяйственных биотопах являются личинки златоглазок, журчалок и божьих коровок. Среди паразитов зарегистрированы наездники из семейств Aphidiidae (рис. 3) и Aphelenidae.

Рис. 3. Откладка яйца наездником Aphidius testaceipes в тлю.

Эффективность различных облигатных врагов тлей, между прочим, изучалась и в Чехии.

Некоторые муравьи защищают тлей, так как для них содержащие сахар экскременты тлей (медвяная роса) — важная часть пиши. Наблюдаемое в результате этих мутуалистических отношений более сильное размножение в колониях тлей объясняется не только тем, что муравьи защищают тлей от их врагов, но и изменением поведения самих тлей. В частности, при регулярных посещениях муравьев тли не так быстро расселяются с молодых побегов растений, как это бывает без муравьев. Более длительное питание на молодых листочках с качественно лучшей пищей действительно повышает коэффициент их размножения. Кроме того, присутствие муравьев тормозит появление окрыленных особей. Почему же муравьи не обращаются с тлями, как с добычей? Следует отметить, что муравьи при «доении» тлей ведут себя так же, как при выпрашивании пищи у других особей своего вида. К такому поведению их, возможно, провоцирует особое положение головы муравья, предлагающего пищу. С ним сходна форма заднего конца тела тлей (рис. 4).

Рис. 4. Сходство заднего конца тела тли (слева) с головой муравья, предлагающего пищу.

Задние ноги тлей соответствуют раздвинутым антеннам, анальные трубочки (сифоны) тлей — широко раздвинутым мандибулам муравьев и хвостики (cauda) тлей — опущенной вниз нижней губе (labium) муравья. Результат этого сходства, который можно вызвать также и с помощью восковой модели со щетинками (=сифонами), но не достигается без щетинок, может быть еще улучшен быстрыми ударами «задних ног» при приближении муравья. Последняя реакция достаточна для начала выделения медвяной росы у тлей без анальных трубочек. При таких условиях враждебный инстинкт муравьев погашается. У других продуцентов медвяной росы (Coccidae, Psyllidae), вероятно, действуют иные ключевые раздражители.

На обширный комплекс естественных врагов паутинных клещей на плодовых деревьях внимание было обращено лишь после второй мировой войны, когда обнаружили, что опрыскивание деревьев синтетическими инсектицидами нарушило сложившуюся структуру взаимосвязей различных членистоногих. В Центральной Европе обитают клещики Bryobia rubrioculus и Metatetranychus ulmi, зимующие в стадии яйца и в течение всего года находящиеся на плодовых деревьях. Зимующие во взрослом состоянии и размножающиеся только на широколистных растениях Tetranychus urticae с конца лета до весеннего потепления обитают на деревьях. Кроме них, имеются и другие виды паутинных клещиков на плодовых деревьях, например Eotetranychus pomi, у которых зимуют оплодотворенные самки. Все эти виды, в зависимости от температуры, дают несколько поколений в год.

Естественными врагами паутинных клещиков являются различные хищные клещи, божьи коровки (особенно Scymnus), коротконадкрылые жуки (Oligota), клопы (Anthocoris, Onus, некоторые Miridae), ряд трипсов, личинки Hemerobiidae и хищные личинки галлиц. Все эти хищники при наличии тлей большей частью предпочитают питаться ими. Исключение представляют специализированные на питании клещиками Scymnus punctillum или Oligota flavicornis. Нередко различные хищники нападают также и друг на друга. Наибольшее значение как природный фактор ограничения численности паутинных клещиков, безусловно, имеют хищные клещи из семейств Typhlodromidae (Typhlodromus, Phytoseius) и Raphignatidae (Mediolata). Только Туphlodromus pyri (= tiliae), без других хищников, может резко снизить численность красных плодовых клещиков. Правда, у хищных клещей, у которых зимуют оплодотворенные самки, наблюдается высокая смертность в зимние месяцы, и поэтому весной, несмотря на обилие добычи, популяция хищников восстанавливается лишь медленно. До начала откладки яиц самки нуждаются в дополнительном питании. Из отложенных ими яиц выходят самцы, которые в конце весны даже составляют значительную часть популяции.

При питании листьями или грибами хищные клещи погибают, но, питаясь пыльцой, они продолжают жить, хотя неспособны размножаться. На виноградниках паутинные клещики могут вредить еще больше, так как полезная фауна представлена там относительно немногими видами.

Целесообразно, следовательно, изучить весь комплекс естественных врагов данного вида, чтобы получить правильное представление о жизнедеятельности и значении отдельных хищников и паразитов. Такая попытка была сделана в отношении естественных врагов колорадского жука в провинции Онтарио (Канада). Как птицы, так и неспециализированные хищные жуки и клопы не имеют там значения для ограничения численности колорадского жука. Летающие хищные насекомые, в первую очередь клопы-щитники Perillus bioculatus, уничтожают 23 из 46% личинок, достигающих IV возраста. Кроме этих клопов, известное значение имеют тахины Doryphorophaga doryphorae, однако совпадение в сроках развития личинок жуков и взрослых тахин было непостоянным, и новое поколение тахин, вылетающих в середине августа, не находило больше подходящих хозяев. Так как в Центральной Европе сходный климат, здесь возможно сочетание биологических и химических методов борьбы с колорадским жуком.

сельскохозяйственный насекомое тля облигатный

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., «Колос», 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю. А. Захваткин — Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О. В. Богданкевич — Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М. В. Гальперин — Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.