"Сырка" поедает поля без покрытия
Югу Африки угрожает новая трагедия: Spodoptera frugiperda - это название вредителя, который пожирает кукурузные поля Африки догола. Вряд ли какое-либо средство выросло против «армейского червя».
Почти ежедневные сообщения в зимбабвийских газетах звучат как военные сводки: «Вторжение в Булавайо», «Чума была замечена в Матабеленде», «Семь из восьми провинций оккупированы», - говорится в таких изданиях, как «Геральд». " или "Хроники". Биологи также провели сравнение с наступлением армии: «армейские черви» - это то, что они называют гусеницами, которые вторгаются в участки земли и наносят разрушительный ущерб своим аппетитом к еде. Как сейчас личинки Spodoptera frugiperda в Зимбабве и соседних странах.
Ущерб, который нанесло и нанесет внезапное вторжение, далеко не ясен. По текущим оценкам ФАО, Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, 70 процентов посевов в некоторых регионах Зимбабве уже уничтожены.
Здесь, как и в большинстве стран Африки к югу от Сахары, кукуруза является самым важным продуктом питания. Под завод отведено до 90 процентов площадей страны. Но теперь сообщения аналогичны сообщениям из соседней Замбии, откуда появился вредитель. Там гусеница уже заселила не менее 130 000 га обрабатываемых сельхозугодий, что соответствует более десяти процентам пахотных земель страны. Ненасытные съели более 250 000 тонн кукурузы. На одном квадратном метре может скучиться до 1100 молодых гусениц.
Против «кукурузного боко харам» средства медленно заканчиваются
Чумы совок не являются чем-то новым для Африки, но до сих пор они затрагивали только местные виды рода Spodoptera. Однако гусеница Spodoptera frugiperda является захватчиком, межконтинентальным захватчиком, происходящим из тропических и субтропических регионов Северной и Южной Америки. И это заставляет биологов нервничать.
«Мы предполагаем как минимум два независимых запуска в Африке», - говорит Георг Гёрген. Как руководитель Центра биоразнообразия Международного института тропического сельского хозяйства (IITA) в Бенине, Западная Африка, немецкий энтомолог исследует распространение таких вредителей. «Впервые Spodoptera frugiperda появилась в Африке в январе 2016 года в Нигерии. Там ее так никто и не признал, даже после того, как она уже уничтожила 50 000 гектаров кукурузных полей», - сообщает Гёрген. Некоторые думали, что гусеница была одним из ее африканских кузенов, Spodoptera exempta, в то время как другие просто окрестили вредителя «кукурузным боко харам», имея в виду нигерийскую исламистскую террористическую группу. Спустя несколько месяцев морфологические исследования и тестирование штрих-кода ДНК, проведенное IITA, наконец идентифицировали нарушителя.
В отчете от октября 2016 года в «PLoS One» Георг Гёрген и его соавторы уже предупреждали об опасностях, которые может иметь для Африки интродукция видов панамериканской совки: «Многочисленные факторы свидетельствуют о том, что Spodoptera frugiperda важнее, чтобы кукуруза причиняла вред, чем те виды рода Spodoptera, произрастающие в Африке», - говорится в отчете.
Это предупреждение теперь кажется подтвержденным. Вспышки совки в настоящее время сконцентрированы вокруг двух групп штатов:
Сообщается, что в Западной Африке захватчик напал на посевы в Бенине, Того и островном государстве Сан-Томе и Принсипи, а также в Нигерии. Новые отчеты теперь также относятся к Нигеру, Камеруну и Гане.
На юге Африки, помимо Зимбабве и Замбии, затронуты также Малави и Демократическая Республика Конго.
Как мозаика, новые отчеты постепенно выявляют географические связи. Даже на востоке континента вспышки, которые первоначально приписывались местным видам, в настоящее время пересматриваются, например, в Бурунди и Уганде. «Во всех этих случаях нам еще предстоит с помощью лабораторных тестов безоговорочно подтвердить триггер как вид Frugiperda. Но если это так, то эта совка распространилась более чем на 5000 километров всего за двенадцать месяцев», - говорит Герген.
Опыт работы с Spodoptera frugiperda не сулит ничего хорошего
Это быстрое распространение также беспокоит коллегу Гёргена Кеннета Уилсона. Профессор эволюционной экологии в Университете Ланкастера в Великобритании считается международным экспертом по совкам и даже ведет веб-сайт, посвященный только этим вредителям, - Сеть совок.«Учитывая, что эта гусеница круглый год обитает в тропиках Южной Америки, ее можно ожидать и во многих странах Африки к югу от Сахары», - говорит Уилсон..
Элиот Зицанза из Международной организации по борьбе с красной саранчой в Центральной и Южной Африке также видит значительный потенциал для уничтожения: «Сравнительные данные по этому вредителю из Южной Америки показывают, что пораженные фермеры потеряют от 30 до 40 процентов урожая,, - говорит эксперт замбийской организации по борьбе с мигрирующими вредителями.
Могло быть и хуже. Потому что страны Южной Америки, регулярно поражаемые вредителем, имеют многолетний опыт борьбы с ним. В Бразилии, например, совка считается врагом номер один для сельского хозяйства. Несмотря на ограниченный бюджет, страна ежегодно тратит около 600 миллионов долларов США на борьбу с гусеницей. Такие страны, как Зимбабве, не имеют таких ресурсов. Они полагаются на традиционные продукты, такие как инсектицид Carbaryl 85 WP. Но уже появляется все больше сообщений о том, что он часто остается неэффективным. Но валюты на другие химикаты у государства не хватает.
В любом случае ученые предостерегают от переноса проверенных рецептов борьбы с аборигенными видами непосредственно на панамериканскую совку. «Африканские виды в основном нападают только на листья кукурузы, в то время как Spodoptera frugiperda также поедает соплодия», - говорит Уилсон. В целом виды из-за Атлантики более агрессивны по отношению к посевам, говорит Герген: в то время как африканская совка сначала заражает дикие травы, американский захватчик сразу же атакует кукурузу. «Кроме того, у гусениц более сильные челюсти».
Койяр Хамумсимби заметил особенно проблематичную характеристику контроля в Замбии. Представитель сельскохозяйственного союза ZNF говорит, что африканская совка питается снаружи, тогда как личинки нового вида сначала зарываются в растения, а затем питаются изнутри. «Вот почему вы не видите этих образцов, пока они не выйдут из кукурузы. Тогда уже слишком поздно, потому что ущерб уже нанесен», - говорит Хамумсимби. Это не только затрудняет обнаружение чумы, но и затрудняет использование обычных инсектицидов, которые действуют только при контакте с личинками.
"Армейский червь" также угрожает фруктам и овощам
По оценке Кеннета Уилсона, совки в любом случае большие приспособленцы. Именно это делает их такими успешными в качестве вредителей. Поэтому биолог предупреждает, что опасности связаны не только с кукурузой, даже если это одна из предпочтительных целей Spodoptera frugiperda: «Хотя она предпочитает злаки, такие как кукуруза, пшеница или рис, она также может выбирать из более чем 80 различных видов. на виды растений, включая помидоры, перец, хлопок или табак.«Поэтому, если африканские мелкие фермеры выращивают другие овощи, такие как горох или фасоль, в дополнение к кукурузе, они никоим образом не застрахованы от гусеницы. - говорит Уилсон.
Биологи пока не могут предсказать, что произойдет, когда панамериканский захватчик столкнется с местными видами Spodoptera. Но ни одна из альтернатив не дает надежды сельскому хозяйству. «Старые личинки Frugiperda обычно становятся каннибалами», - говорит Георг Гёрген. Таким образом, эта совка могла доминировать над родственными видами рода, возможно, даже искоренить их. Следствием этого будет то, что в будущем большая часть Африки будет поражена более агрессивной версией мотылька-совки. И даже если этого не произойдет, в этих штатах все равно останутся два печально известных вида вредителей.
«В настоящее время в Зимбабве у нас есть африканская совка и ее латиноамериканский родственник», - говорит Кеннет Уилсон. «Любой фермер, которому посчастливилось избежать одной чумы, может пострадать от другой».
Проблема: не только специалисты по защите растений терпят неудачу со своими методами, но и защитные системы растений тоже терпят неудачу.
Кукуруза обычно защищает себя от хищников с помощью токсинов, которые действуют в пищеварительной системе гусеницы. Однако, как обнаружили исследователи из Института химической экологии Макса Планка в Йене в 2014 году, личинки Spodoptera могут использовать химический трюк, чтобы обезвредить токсины. Это оказывается фатальным для растения, которому нечего противопоставить вредителю.
Оказывается ли его система защиты ахиллесовой пятой?
Тем не менее, выводы йенских исследователей вселяют надежду на то, что защитный механизм окажется полезной слабостью совки. Возможно, удастся отключить или иным образом атаковать фермент, который гусеница использует для обезвреживания яда.
Такие альтернативы были бы крайне необходимы, потому что послужной список классических методов и мер не особенно высок.«В Северной и Южной Америке большие популяции совок уже устойчивы к таким токсинам, как карбарил и циперметрин», - говорит Уилсон. Тот факт, что подобные симптомы резистентности теперь поступают из Зимбабве, не сулит ничего хорошего.
Совка также отражала атаки с помощью генной инженерии. Кукуруза Bt, например, производит инсектицид Cry1F благодаря встроенному гену бактерии Bacillus thuringiensis. Однако первоначальный успех генетически модифицированных видов длился всего несколько лет, прежде чем исследователи смогли продемонстрировать устойчивость Spodoptera frugiperda. В 2008 году Пуэрто-Рико сняла с рынка ГМ-кукурузу, поскольку она оказалась бесполезной против резистентных личинок Frugiperda. Вредителям также удалось успешно адаптироваться к растениям с другими штаммами Bt.
И если их приспособляемости недостаточно, добавьте к этому их огромный диапазон. Одно поколение бабочки-совочки может преодолеть несколько сотен километров. Тот факт, что иногда одновременно существует до шести поколений, может дать мотыльку дальность действия в тысячи километров. «Миграция на большие расстояния является частью ее жизненной стратегии. Она расширяет и сокращает свой ареал в Северной и Южной Америке на 4000 километров каждый год между весной и зимой», - объясняет Георг Гёрген. Только более низкие зимние температуры, которые устанавливаются каждый год, отталкивают Spodoptera frugiperda, которым нужна температура значительно выше 20 градусов по Цельсию, из больших частей США и Канады. То же самое относится и к более холодным регионам Южной Америки. Однако такие климатические ограничения на него не накладываются на значительной части Африки. «Этот вредитель скоро сможет колонизировать тропическую Африку», - предсказывает Герген.
Но как он вообще смог пересечь Атлантику? Могла ли взрослая моль-совенок просто перелететь через океан, как думают некоторые биологи? "Я думаю, что это маловероятно. Для этого должны были существовать очень полезные воздушные потоки», - говорит Кеннет Уилсон. Кроме того, миграция должна была происходить в течение нескольких поколений, что означало бы остановки на стратегически расположенных островах - слишком много факторов на вкус Уилсона. "Вероятнее всего, Spodoptera frugiperda была непреднамеренно завезена в Африку через международную торговлю", - сказал Уилсон..
В Зимбабве Думисани Ниони, сотрудник сельскохозяйственного агентства Agritex, подозревает импорт кукурузы из США. Завезли бы гусеницу на дачу. Другие источники новостей упоминают импорт из Замбии. Но Георг Гёрген считает, что и то, и другое маловероятно: «Личинки очень редко встречаются в свежей кукурузе. Они там не окукливаются, и бабочки также не откладывают яйца на зернах». Скорее, при импорте свежих растений вы должны искать источник.
После прыжка в Атлантику следует прыжок в Средиземное море?
Статистические данные Европейской системы быстрого оповещения об интродуцированных заболеваниях растений EUROPHYT показывают, что все экземпляры Spodoptera frugiperda, перехваченные на границах ЕС и Швейцарии в 2016 г., были исключительно на свежих растениях, например, на цветах или фруктах. и овощные растения.
В Европе министерства сельского хозяйства тоже обеспокоены появлением совки в Африке. Европейская и средиземноморская организация по защите растений (ЕОКЗР) повысила уровень Spodoptera frugiperda до карантинного вредного организма группы A1, что является максимально возможным уровнем угрозы. Температуры Средиземного моря определенно могут предложить совке приятный климат. Перебравшись, наконец, через Атлантику, может быть только вопросом времени, когда котлетная моль пересечет африканскую пустыню, будь то своим ходом или случайно перевезенная.
Около 236 миллионов человек живут в регионах Африки, пострадавших от котлетной моли, то есть в районах, которые только восстанавливаются после катастрофической засухи 2016 года. По прогнозам Организации Объединенных Наций, к марту 2017 года около 32 миллионов из них больше не смогут получать достаточно еды. По данным Всемирной продовольственной программы (ВПП), к марту только в Зимбабве около 4,5 миллионов человек будут зависеть от продовольственной помощи, что составляет почти половину всего населения.
В Западной Африке ситуация не лучше. По данным Норвежского института биоэкономики, нашествие Spodoptera frugiperda может иметь «катастрофические последствия для беднейших слоев населения». «В худшем случае высокие потери урожая могут привести к голоду и усилению эмиграции», - объясняют ученые.
По словам экспертов, пройдет некоторое время, прежде чем будет создана действующая противогусеничная защита.«Тем временем фермеры должны внимательно осматривать свои поля и как можно раньше опрыскивать яйца и личинки инсектицидами», - говорит Уилсон. Его коллега Гёрген отмечает, что личинок мужского пола можно обнаружить с помощью ловушек с феромонами даже на самой ранней стадии их развития. Где бы они ни находились, самки готовы откладывать яйца.
Другие идеи находятся в стадии разработки. Уилсон пытается использовать бакуловирус SpexNPV против африканской совки. «К сожалению, это не сработает против Spodoptera frugiperda». Однако для борьбы с ним в долгосрочной перспективе могут быть разработаны другие бакуловирусы. Эффективные штаммы бакуловируса уже используются в Мексике. Кроме того, можно было бы исследовать, можно ли победить совок паразитическими осами, как это уже происходит в Латинской Америке.
По словам Георга Гёргенса, прежде всего необходим быстрый международный ответ на вторжение: «Эта чума может стать проблемой континентального масштаба», - говорит эксперт.«Поэтому пострадавшие страны должны совместно разрабатывать региональные стратегии сдерживания».