Химия и жизнь насекомых
Химические вещества играются огромную роль в жизни насекомых, снабжая коммуникацию между ними, разрешая отыскать партнера для размножения либо же защититься от неприятеля. В двух недавних изучениях, о которых мы поведаем сейчас, ученые кроме этого распознали роль определенных веществ в жизни насекомых, но в одном из этих случаев химии выяснилось не хватает.
Коричневый мраморный щитник (Halyomorpha halys)
© Wikimedia Commons
Первая работа была посвящена долгоносику и малому (Euscepes postfasciatus). Как направляться из его заглавия, пищей для этого долгоносика помогает батат – полезная сельскохозяйственная культура, которую обширно выращивают в тропиках.
Вместе с бататом распространился и в Азии, и в Центральной и Южной Америке, и в государствах Карибского бассейна, и в тихоокеанском регионе. Везде он причиняет значительный ущерб урожаю батата, исходя из этого работы защиты растений различных государств ищут методы осуществлять контроль его численность.
Небольшой бататовый долгоносик
Один из способов внесли предложение японские энтомологи с островов Рюкю, на крайнем юге Японского архипелага. Они увидели, что самки последовательности видов долгоносиков, включая и малого бататового, спарившись с одним самцом, в течение определенного периода времени не спариваются с другими.
Исследователи высказали предположение, что существует некоторый механизм, мешающий последующим спариваниям.
Дабы выяснить, как данный механизм действует, Тихиро Химуро и другие ученые из работы защиты растений префектуры Окинава изучили четыре вещества, выделяемых самцами-долгоносиками. Энтомологи выращивали долгоносиков в лаборатории и подвергали взрослых самок действию одного из четырех веществ, приобретаемых от самцов.
Это были жидкость из семенников долгоносика, и секреты трех разных желез, функции которых оставались малоизвестными. Вещества впрыскивали в туловище самок, а после этого фиксировали, сколько любая самка оставалась невосприимчивой к спариванию.
Ученые скоро поняли, что продукт одной из желез (так называемой железы B) заставлял самок существенно продолжительнее избегать спаривания, чем у самок из контрольной группы, приобретавших нейтральный физиологический раствор. Одновременно с этим жидкость из семенников и секреты двух вторых желез не оказывали влияния на период воздержания самки.
Спаривающиеся долгоносики
В соответствии с догадке ученых, самцы малого бататового долгоносика осуществляют контроль сексуальное поведение самок, получая, дабы те принесли потомство как раз от них. Ученые уверены, что их открытие окажет помощь продлевать рефрактерный период (сексуально неактивное поведение) у самок, каковые еще не приступали к размножению.
Примечательно, что инъекция секрета железы B вызывала у самок долгоносика период невосприимчивости к спариванию длительностью в среднем 9,5 дней. Это намного больше, чем у других экспериментальных групп, но меньше, чем по окончании спаривания с самцом в природе (в среднем 13,5 дней). Быть может, более долгому периоду содействуют определенные концентрации вторых веществ в семенной жидкости самца, среди них и секреты желез A и C.
Исследователи собираются продолжить изучение этого механизма, дабы выяснить, как его лучше применять для контроля численности долгоносиков в природных условиях. Один из вариантов, что они разглядывают, пребывает в сравнении результата, создаваемого различными самцами.
Возможно выделить самцов, спаривание с которыми вызывает более долгий период невосприимчивости. А после этого применять неестественный отбор для производства таких самцов.
Работа японских ученых размещена в издании Annals of the Entomological Society of America.
Авторы второй работы занимались проблемой борьбы с другим вредителем сельского хозяйства – коричневым мраморным щитником (Halyomorpha halys). Данный представитель отряда полужесткокрылых (другими словами клопов) происходит из Восточной Азии.
Его исконный ареал охватывает Китая, Корею, Тайвань и Японию. Во второй половине 90-ых годов двадцатого века он был завезен в Соединенных Штатах, где за прошедшие годы сумел существенно распространиться.
Кроме этого он сейчас отмечен в Швейцарии, Новой Зеландии, а сравнительно не так давно пробрался и в Южную Америку. В 2015 году мраморных щитников нашли в Российской Федерации (в районе Сочи) и в Абхазии.
Причем он показался в этих местах массово и сходу привёл к значительным потерям урожая плодовых культур.
Взрослый клоп имеет длину до 1,7 сантиметра, главный цвет его коричневый, но характерные вкрапления на спинке и голове вправду создают подобие мраморного окраса. От сходных видов он отличается белыми полосами на усиках и черно-белым узором по краю щитка.
Своим хоботком клоп прокалывает плоды либо листья растений и питается их соками. Поврежденные растения слабеют, развитие плодов довольно часто заканчивается, в местах прокола появляется гниль.
Появляется кроме этого риск заражения растения заболеваниями. В теплом климате он может произвести пара поколений за лето.
На зиму клопы забиваются в разные щели, довольно часто в постройках человека, во многих зданиях в сельской местности их находят много.
В еде мраморный щитник не привередлив. Ему подходят и соя, и бобы, и яблоня, и груша, и малина, и виноград, и персик, и хурма, и инжир, и каждые цитрусовые, и помидоры, и огурцы, и персик, и кукуруза.
Он может имеется кроме того орехи (фундук) в стадии молочной спелости, в то время, когда плоды еще достаточно мягкие, дабы он имел возможность проткнуть их своим хоботком. По окончании прокола орехи уже не вызревают и преждевременно опадают.
В 2016 году в Гульрипшском и Сухумском районах Абхазии, где мраморных щитников было больше всего, урожаи персиков, мандаринов и хурмы упали в два – три раза.
Многие инсектициды были малоэффективны против этого клопа, поскольку он кормится, погружая хоботок вглубь плода. Но исследовательская работа Департамента сельского хозяйства США создала феромон, которым клопов заманивают в ловушки.
В природе клопы применяют это вещество, в то время, когда по окончании зимовки приходит пора искать партнеров для размножения. Ученые смогли выяснить структуру этого вещества и синтезировать его искусственно.
Феромон советовали использовать сельским обитателям, нашедшим, что их дома и другие постройки употребляются клопами в качестве зимних квартир. По весне ловушки выставляются, дабы не дать оживившимся клопам возможности перебраться в сады и на поля.
Но новое изучение говорит о том, что феромона оказывается не хватает для привлечения клопов. Роб Моррисон (Rob Morrison) и его сотрудники изучили успешность ловушек в зданиях штатов Вирджиния, Северная Каролина и Западная Вирджиния, где в 2014 – 2016 годах отмечались скопления мраморного щитника.
Оценивалось число насекомых, попавших в ловушку, и тех, что были собраны вручную вне ловушек. Исследователи поняли, что в ловушки попадало лишь от 8 до 20 % имеющихся клопов.
Проанализировав собранную информацию, энтомологи заключили , что феромон не всегда оказывает собственный воздействие. Клопы повинуются призывному действию этого вещества, лишь в то время, когда длительность светового дня возрастает до 13,5 часов.
Так, он реагирует на два сигнала: химический и световой. В более ранний период ловушки оказываются ненужны, клопам еще рано приступать к размножению и феромон их не привлечет.
Отчет о работе Роба его коллег и Моррисона размещён в издании Journal of Economic Entomology.
Действительно, кроме феромонов в арсенале энтомологов имеется и другие способы борьбы с коричневым мраморным щитником. Против клопа были действенны патогенные грибы Beauveria bassiana.
Джон Мордок (John Moredock) и его сотрудники внесли предложение применять против коричневого мраморного щитника его близкого родственника – клопа-подизуса (Podisus maculiventris). Данный американский клоп – представитель того же семейства, но в отличие от коричневого мраморного щитника питается не растениями, а вторыми насекомыми.
Энтомологи поняли, что сезонные циклы развития двух этих видов синхронны. В опытах удалось установить, что подизусы смогут прокалывать своим хоботком яйца коричневых их личинок и щитников впредь до четвертой возрастной стадии из пяти.
Действительно, им редко удается совладать со взрослыми клопами, что осложняет контроль над вредителем в марте, в то время, когда на свет выходят которые зимуют насекомые. Исходя из этого, быть может, фермеры будут сочетать применения хищных клопов и химикатов.
Хищные клопы-подизусы в далеком прошлом обратили на себя внимание ученых, занимающихся разработкой биологических способов борьбы с вредителями. В Северной Америке данный клоп играется громадную роль в естественной регуляции численности многих видов насекомых.
В Европе его обучаются применять для борьбы с этими страшными вредителями как колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata) и американская белая бабочка (Hyphantria cunea). Установлено, что один подизус за день может съесть в среднем 14 личинок колорадского жука первого и второго возрастов.
Разрабатывают способы применения подизусов в сельском хозяйстве и русские энтомологи.
Источник: Максим Руссо polit.ru
Тайная судьба насекомых — Русский трейлер (2018)
