Исследования пятнистого фонарного сверчка: причины распространения и влияние на экосистему
Недавние исследования раскрыли причины стремительного распространения инвазивного вида чередующего сверчка, известного как «пятнистый фонарный сверчок» (Lycorma delicatula), в Соединенных Штатах. Ученые установили, что жизнь в городских условиях способствует эволюционному развитию этих насекомых, что делает их более устойчивыми к стрессам, таким как высокие температуры и химические вещества.
По словам ведущего автора исследования Фаллон (Фан) Менг, биолога из Нью-Йоркского университета, «города могут выступать в роли эволюционных инкубаторов, helping инвазивным видам лучше справляться с давлением, что позволяет им адаптироваться к новым окружающим условиям». Особенно это касается пятнистого фонарного сверчка, который изначально появился в Китае и активно распространился через Южную Корею и Японию. В США это насекомое впервые было зафиксировано в Пенсильвании, а сейчас его можно встретить в 19 штатах восточной части страны.
Этот вид предпочитает питаться соком инвазивного дерева небесной ailanthus (Ailanthus altissima), но также способен поражать различные экономически важные растения, такие как виноград, хмель, клён и фруктовые деревья. Пятнистый фонарный сверчок не только ослабляет деревья, вытягивая из них сок, но и выделяет липкую, сладковатую жидкость, которая способствует росту сажистого грибка. Интересно, что пчёлы, выбирая эту сладкую жидкость вместо нектара из цветов, производят мед с характерным копченым вкусом.
Экономические последствия распространения пятнистого фонарного сверчка могут быть катастрофическими. Анализ, проведенный в 2019 году, показал, что если ситуацию не контролировать, ущерб только в Пенсильвании может составить 324 миллиона долларов ежегодно.
Для изучения адаптации пятнистого фонарного сверчка к жизни в США, ученые провели секвенирование геномов насекомых из городских и сельских районов Шанхая, а также Нью-Йорка, Коннектикута и Нью-Джерси. Результаты исследования показали значительные генетические различия между популяциями, обитающими в городских и сельских условиях. Например, несмотря на то, что значения этих популяций находятся всего в 30 километрах друг от друга, исследования выявили их сильную популяционную дифференциацию.
Генетические маркеры, выявленные в рамках исследования, указывают на наличие трех генетических узких мест, которые возникли, когда популяции были сформированы из ограниченного генетического пула, в том числе в результате быстрой урбанизации Шанхая более 170 лет назад. Эти адаптации, возможно, подготовили насекомых к жизни в условиях высокой температуры и загрязненности. Кроме того, схожие изменения наблюдаются и в популяциях, обитающих на территории США, несмотря на генетическую однородность между ними.
Особенности генетики пятнистого фонарного сверчка могут сыграть ключевую роль в их распространении на территории США, так как существующие у насекомых адаптации к токсичным химическим веществам помогают им переключаться между различными видами растений. Это открывает новые возможности для изучения и контроля популяции пятнистого фонарного сверчка, говорит эколог Зах Ладин из Делавэрского университета. Полученные генетические данные могут помочь в разработке более эффективных методов химического контроля, оптимизируя борьбу с этим инвазивным видом и снижая его устойчивость к химикатам.
Таким образом, проблема распространения пятнистого фонарного сверчка является многогранной и требует комплексного подхода к исследованию взаимодействий между инвазивными видами и городскими экосистемами. Учитывая серьезные экономические последствия, вызванные этим насекомым, важно продолжать научные изыскания в данной области.
