Пожирающего леса России шелкопряда остановит вирус
Шелкопряды — одни из самых опасных насекомых-вредителей, угрожающих лесам России. Они уничтожают миллионы гектаров хвойных и лиственных деревьев. Как с этим борются сейчас и что предлагают ученые в перспективе.
За последние 100 лет больше 10 млн гектаров сибирских лесов испытали на себе нашествие шелкопряда. В 2024 году случилась очередная вспышка. На территории России распространены два вида этого вредителя: непарный и сибирский. Первый предпочитает лиственные деревья (дуб, березу, осину), второй — хвойные (сосну, пихту, кедр).
У шелкопряда только одна стадия жизненного цикла, когда он способен приносить вред, — это гусеница. Они вылупляются из яиц, которые откладывают взрослые бабочки. Этим обжорам нужно не так много времени, чтобы погубить лес. Они съедают до 95 % листвы, ослабляя деревья, которые потом становятся жертвами других вредителей и болезней. А если гусеницы не насытились, они не брезгуют шишками и побегами.
Непарный шелкопряд встречается в южных регионах на территории всей России
Изображение: © Яна Алябьева / «Сириус(Журнал» / И.Я. Гричанова / ВИЗР
Пораженные шелкопрядом леса утрачивают способность поддерживать экосистемный баланс, что нарушает водный режим регионов, снижает биоразнообразие и негативно влияет на климат. Больше половины бюджета, выделяемого в России на защиту лесов, уходит на борьбу с этим вредителем. Сегодня прожорливых гусениц в нашей стране уничтожают следующими методами:
- авиахимическая обработка инсектицидами;
- биологические агенты, в том числе вирусы и хищные насекомые;
- мониторинг очагов заражения с использованием дронов и технологий искусственного интеллекта.
Зарубежный опыт
В Канаде шелкопряда истребляют с помощью биопрепаратов на основе вирусов и хищных насекомых. В США используют гормональные препараты, нарушающие размножение вредителей. А в Китае разрабатывают генетически модифицированные деревья, устойчивые к нападению гусениц.
Свое решение проблемы шелкопрядов хотят предложить и в Научно-технологическом университете «Сириус». Там сейчас создают систему, способную не только предсказывать численность этих вредителей, но и регулировать ее. Исследование включает в себя несколько задач. Первая — создание аналитического алгоритма для молекулярной тест-системы. Биологи изучают ДНК шелкопряда, чтобы определить гены, отвечающие за его устойчивость к неблагоприятным условиям. Эти данные позволят прогнозировать массовые вспышки и эффективно бороться с прожорливыми насекомыми.
Характерные «уши» отличают самца непарного шелкопряда
Фото: © HWall / Shutterstock / FOTODOM
«Мы планируем создать протокол, который поможет быстро определять вредоносное насекомое по его ДНК. Преимущества нашей системы: скорость получения результатов, дешевизна и простота использования. Внедрение разработки в практику не потребует от надзорных органов покупки новых дорогостоящих приборов. Для успешной работы достаточно иметь лабораторию, оснащенную стандартным оборудованием для генетического анализа. Любой карантинный центр растений сможет использовать нашу систему генов-маркеров, четко указывающих на присутствие в лесном массиве опасного вредителя», — рассказывает руководитель молодежной исследовательской группы Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» Сергей Павлушин.
Другая задача, которой займутся исследователи, — разработка безопасных и экологичных способов борьбы с шелкопрядом. Генетики изучат природного врага насекомого — цитоплазматический полиэдровирус DsCPV-1. Он эффективно заражает этого и других вредителей (в том числе табачного шелкопряда-гусеницу, поедающего томаты и картофель), а значит, отлично подходит для разработки биологического инсектицида.
Шелкопряд, погибший от полиэдровируса DsCPV-1
Фото: © В. Мартемьянов / Исследовательская группа Университета «Сириус»
Этот патоген способен передаваться от самки насекомого к ее потомству. Даже если инфицированная бабочка успеет отложить яйца, они все равно будут заражены вирусом, поэтому вылупившиеся из них гусеницы вскоре погибнут, не успев нанести вред растениям. Преимущество такого подхода состоит в том, что DsCPV-1 абсолютно безопасен как для человека, так и для полезных насекомых. Ученые Сириуса изучат, как именно он попадает в организм бабочек, и определят генетические особенности, которые помогают насекомым противостоять патогену. В будущем это поможет создать препарат, способный эффективно регулировать численность вредителей, тем самым снижая государственные расходы на сохранение лесов и сельхозугодий России.
Это исследование проводится в рамках проекта «Молекулярные подходы в защите растений от насекомых-вредителей как фундамент экологически безопасного природопользования», поддержанного грантом нацпроекта «Наука» федеральной территории Сириус.
Жук Пикассо и пчелиный волк: лучшие фото насекомых 2023 года
Читать
