Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

D. suzukii неместный вид, прибывший в Соединенные Штаты из Юго-Восточной Азии в течение последних десяти лет или около того. Этим мухам особенно нравится в Джорджии, где выращивают голубику. Ежегодный ущерб фруктов, причиняемый этой мухой американским производителям, достигает 400 млн долларов. Кроме того, данный вид быстро распространяется вдоль морского побережья Южной Европы[479], питаясь со «шведского стола» цитрусовыми, инжиром, вишней и ежевикой.

Что мы с этим делаем? Классический биологический контроль предполагает внедрение хищника или паразита, нацеленного на конкретный вид вредителя. Ежемухи – это обширное семейство паразитоидов[480], поражающих растительноядных насекомых (включая мух), и по этой причине их широко используют в борьбе с насекомыми – вредителями растений. Несколько видов этих мух перевозили из Европы по всему миру для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, такими как пяденица зимняя в Северной Америке. Преимущество данного подхода в экономии времени и средств. Он практически вообще не требует дополнительного вмешательства[481]. В исследовании, проведенном в 2006 году[482], энтомологи Мейс Воган и Джон Лоузи подсчитали, что такие средства борьбы с насекомыми-вредителями сэкономили 4,5 млрд долларов в год в одних только Соединенных Штатах.

Однако внедрение насекомых в другом ареале обитания всегда сопряжено с риском, и пример тому – катастрофические последствия этого. Ежемуха, завезенная в Северную Америку из Европы в 1906 году, чтобы помочь бороться с другим неместным видом, пяденицей зимней, расширила свое меню до 200 известных хозяев, включив в него множество безвредных местных видов, популяция которых резко сократилась и не восстановилась по сей день. К ним относятся два великолепных гиганта, цекропия и сатурния луна. Согласно исследованию, муха истребляет около 80 % цекропий в Массачусетсе[483].

Специализированный яйцеклад пятнистой плодовой мухи (Drosophila suzukii) позволяет ей проникать под кожицу плодов, чтобы отложить яйца (© Martin Hauser, California Department of Food and Agriculture)

У других методов есть свои недостатки. Три большие проблемы инсектицидов – токсичность для человека, токсичность для нецелевых организмов и резистентность[484]. Когда мы атакуем организм чем-то предназначенным для его уничтожения, будь то химическое вещество или паразит, в популяции немедленно возникают устойчивые мутации и адаптации, и чем более подвижен организм-мишень с точки зрения эволюции, тем скорее развивается устойчивость. Насекомые с их способностью производить огромное потомство за короткий срок – именно такие организмы.

Наиболее эффективный ответ – многосторонняя стратегия. Возможно, вы встречали такое название – комплексная борьба с вредителями (КБВ). Подобно книге шахматных дебютов, КБВ охватывает широкий спектр тактик. Кроме того, с ее помощью стараются избежать разрушительного воздействия химических веществ, убивающих всех без разбора. Методы КБВ[485] включают массовый отлов взрослых мух с использованием приманки; защиту посевов специальными сетками; выращивание посевов в закрытых теплицах; опрыскивание натуральными репеллентами; частый сбор урожая; послеуборочное охлаждение, фумигация или облучение; и введение (предпочтительно местных) паразитоидов, обычно хищников или грибов, убивающих насекомых.

Исследования в области экологически чистых природных пестицидов продолжаются до сих пор. Здесь используют естественную адаптацию растений к дефолиации и проникновению насекомых в ткани. В ходе испытаний[486] масло чайного дерева, масло андиробы и цитронелла каждое по отдельности вызвали 100 % смертность комнатных мух и Haematobia irritans, а применение конопляного масла[487] к органическим культурам оказалось высокотоксичным для комнатных мух и тли. О действии этих масел известно довольно мало, возможно, потому, что они менее прибыльны, чем коммерческие инсектициды[488], а также неизвестно, они нейротоксичны или просто душат мух.

Кроме того, существуют соединения, которые используют сенсорные системы и поведение насекомого, чтобы сбить его с пути истинного. Исследование, проведенное в 2019 году[489], показало, что как природные, так и синтетические смеси половых феромонов делают самцов крестоцветной галлицы – серьезного вредителя рапса – не способными обнаружить самок.

Азиатские фермеры держат плодовых мух в страхе уже более 70 лет, используя простую, хотя и довольно трудоемкую технику упаковки фруктов в мешки прямо на месте. Урожайность таких культур, как манго, дыни и огурцов, выросла с использованием этой технологии на 40–58 %. Малайзийские компании, выращивающие на экспорт карамболу (звездчатый фрукт)[490], которая еще в 1994 году приносила 10 млн долларов США в год, защищает целые сады, упаковывая фрукты в мешки на деревьях.

Естественные подходы, как правило, наносят меньший сопутствующий ущерб как другим видам, так и окружающей среде. Применение конопляного масла для защиты органических культур показало, что оно токсично для домашних мух, однако полезные беспозвоночные, такие как божьи коровки и дождевые черви, не пострадали. При этом ивермектин, препарат, вводимый перорально домашнему скоту для избавления от внутренних паразитов, таких как оводы, не разрушается полностью в кишечнике крупного рогатого скота. Выделяемые с навозом остатки ивермектина сохранялись в течение 20 и более лет[491], превращая навоз в зону смерти для жуков, мух и другой полезной навозной фауны.

В 1980 году в Калифорнии была обнаружена средиземноморская плодовая муха, знаменитый захватчик фруктов и овощей с мягкой кожурой. Для борьбы с ней развернули кампанию опрыскивания посевов с воздуха, в ходе которой обработали 2253 км2 инсектицидом карбофосом. На данной территории располагались 43 города с населением 2 млн жителей, при этом мероприятие стоило 100 млн долларов, использованных из денег, выделенных штатом на ликвидацию вредителей. Оно вызвало гнев жителей, которым было рекомендовано оставаться вместе с домашними животными. В нынешнюю эпоху глобальной торговли[492] мухи время от времени возвращаются в регион, но их сдерживают, не применяя опрыскивания, а используя стратегию выпуска стерильных самцов.

Считается, что в сочетании с малатионом метод стерильных самцов сдержал и в некоторой степени обратил вспять экспансию средиземноморской плодовой мухи в Центральную Америку и Южную Мексику. Появившись в Коста-Рике в 1955 году, к 1979 году данный вид достиг южных регионов Мексики. Согласованная кампания по использованию метода стерильных самцов в рамках программы Moscamed была запущена в конце 1970-х годов. Программа финансируется главным образом Соединенными Штатами и Мексикой и демонстрирует колоссальные масштабы производства бесплодных самцов, необходимого для того, чтобы сделать такую кампанию эффективной, учитывая, что целевая муха быстро размножается. На протяжении большей части кампании четыре селекционных центра в Мексике и Гватемале выпускают более полумиллиарда мух в неделю. В период с 1979 по 2016 год были выпущены 1,52 триллиона стерильных самцов средиземноморской мухи. Муха была уничтожена примерно на 1,42 миллиона гектарах и не попала на большую часть территории Мексики и Соединенных Штатов. Конечно, случались неудачи, вызванные, как правило, погодным явлением Эль-Ниньо[493], что привело к быстрому увеличению популяции мух, или, говоря на языке тех, кто выращивал мух, случались шторма мух. Тем не менее садоводческая промышленность в регионе оценивается в миллионы долларов США в год