Независимо от того, на каком континенте растет сельскохозяйственный урожай, фермеры во всем мире сталкиваются с проблемой вредных насекомых, которые уничтожают урожай.
Наличие таких насекомых заставляет фермеров и ученых разрабатывать новые и новые способы, чтобы бороться с ними и сохранять урожай. Что еще сильнее осложняет ситуацию, так это тот факт, что те насекомые или болезни, которые поражают урожай в одном регионе, могут быть абсолютно безвредны в другом, а следовательно, те меры защиты, которые принимаются в одном регионе, бесполезны в другом.
Именно поэтому фермеры тратят много времени и сил на то, чтобы определить, какие меры защиты подойдут для урожая в определенных условиях и определенном климате.
Несмотря на все усилия, насекомые из года в год наносят непоправимый урон в том или ином регионе, что приводит к гибели урожая.
Ниже мы расскажем о вредных насекомых, которые опасны для урожая.
Западный кукурузный жук
Один из основных вредителей кукурузы в США, где ежегодные потери и траты на борьбу с ним составляют около $1 миллиарда. Жуки поедают пыльцу, кукурузные столбики, зерна молочно-восковой спелости, а личинки питаются корнями растения. Взрослые жуки питаются пыльцой многих видов растений. Министерство сельского хозяйства США считает, что западный кукурузный жук ежегодно приносит убыток в размере $1 миллиарда, в том числе $800 миллионов в результате потери урожая и $200 миллионов — на стоимость обработки кукурузы.
Фермеры используют различные методы, которые позволяют контролировать популяцию жуков.
Белокрылка
Белокрылка является настоящим ужасом для фермеров, так как она вредит растениям на протяжении всех стадий жизни. Бороться с белокрылкой сложно, так как для уничтожения насекомого требуются комплексные меры борьбы и профилактики всеми доступными способами: биологические, химические, механические, народные.
Считается, что ущерб от белокрылки только в США достигает около $2 миллиардов ежегодно.
Отмечается, что у белокрылок быстро развивается иммунитет к различным пестицидам, что существенно затрудняет борьбу с этими насекомыми.
Ясеневая изумрудная узкотелая златка
Эти насекомые развиваются на деревьях рода ясень, а также на некоторых видах вязов и орехов. Ясеневая изумрудная узкотелая златка относится к группе агрессивных стволовых вредителей, способных поселяться на живых, обычно ослабленных деревьях, что неизбежно приводит их к гибели.
У заселенных златкой деревьев усыхание начинается с верхней части кроны и постепенно распространяется ниже.
Сосновый лубоед
Этот жук откладывает яйца на старых, больных или срубленных соснах и очень редко на елях. Его личинки проделывают длинные ходы в толще коры. Июньское поколение жуков нападает на молодые вершинные побеги сосен и выедает сердцевину их, вследствие чего эти побеги, после того как жуки их оставили, часто обламываются ветром.
Для уничтожения жуков, водящихся во многих местностях России и Германии, выкладывают ловчие деревья или устраивают приманочные деревья, обрубая вершины у некоторых сосен, причем лубоед нападает особенно охотно на гибкие деревья, которые затем уничтожаются.
Кукурузная лиственная совка
Гусеницы этого насекомого являются вредителем распространенных сельскохозяйственных растений, в частности кукурузы.
Для борьбы с вредителем на территории Северной и Южной Америки применяются современные пестициды и генетически модифицированные виды растений.
Как и в случае с другими вредителями, на борьбу с этим насекомым тратятся немалые средства, при этом кукурузная лиственная совка продолжает наносить большой вред урожаю кукурузы.
Минирующая моль
Это насекомое, попадая в благоприятные для жизни условия, начинает массово размножаться. А так как оно не имеет в новой среде обитания природных врагов, то ее распространение становится настоящим бедствием, нанося значительный ущерб хозяйствам, производящим томаты.
В 2006 году насекомое было завезено в Испанию, где быстро размножающихся колонии южноамериканской моли стали в буквальном смысле уничтожать целые плантации томатов, вследствие чего насекомое начало представлять экономическую угрозу для страны в целом. Затем насекомое распространилось по Европе, и в настоящий момент представляет угрозу для сельскохозяйственной отрасли.
Саранча
Саранча встречается практически повсеместно, за исключением самых холодных районов. История знает много примеров того, как саранча уничтожала урожаи, что приводило даже к голоду. В настоящее время огромные территории посевов по всей Земле страдают от нашествий саранчи, особенно в Африке. Так, власти Эфиопии сообщают, что саранча уничтожила 500 акров сельхозугодий.
Помимо Эфиопии, пострадали такие страны, как Сомали, Кения, Джибути, Эритрея, Танзания, Судан, Южный Судан и Уганда. В этих странах может развернуться полномасштабный продовольственный кризис, что подтверждает Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН.
Они закрывают собой Солнце: нашествие безжалостных пожирателей природы
Пока мы так увлечены коронавирусом, по планете разливается еще одна опасная волна. Словно в библейских «египетских казнях», болезнью дело не ограничивается, и обширные пространства Африки и Азии охватили нашествия саранчи. Как и пандемия COVID-19, эта напасть приобрела давно забытые масштабы и затронула уже десятки стран мира. 14 апреля 2020 г. эксперты ООН опубликовали особенно встревоженный отчет, назвав угрозу крайне опасной и беспрецедентной. По их словам, обильные мартовские дожди снова обеспечили насекомых отличными условиями для размножения — и новая волна может оказаться еще в 20 раз мощнее предыдущей.
Нашествия саранчи — угроза древняя и страшная, и самые знаменательные из них стали частью нашей истории. Сегодня благодаря массовому применению инсектицидов на большей части планеты о ней практически забыли, — как о столь же древней и пугающей чуме. Однако, подобно чуме, такие нашествия продолжаются в некоторых регионах, а в других их обычно удается вовремя погасить быстрыми и скоординированными действиями. Для этого при Продовольственной и сельскохозяйственной организации (FAO) ООН действует Служба информации о пустынной саранче (DLIS), которая старается контролировать ситуацию в угрожаемых странах и регионах.
Главным объектом ее внимания выступает пустынная саранча Schistocerca gregaria. По оценкам DLIS FAO, ареал ее охватывает территории более чем 60 стран общей площадью до 29 млн кв. км — это примерно пятая часть всей суши. Именно эти насекомые считаются виновниками восьмой «египетской казни», хотя самое масштабное из достоверно зафиксированных нашествий создали колоссальные стаи другого вида. В 1875 г. спустившаяся со Скалистых гор саранча Melanoplus spretus прокатилась по североамериканской равнине потоком, который не прекращался несколько дней и, по разным подсчетам, включал от 3,5 до 12,5 триллионов особей, агрессивных и вечно голодных.
Русский след
Но не стоит думать, что именно эти виды отличаются особенной злобностью характера: при определенных условиях переходить в стайную форму способны около двух десятков из тысяч видов кузнечиков. Первым это поразительное превращение обнаружил российский энтомолог Борис Уваров, изучавший на Кавказе азиатскую саранчу — до того времени ее одиночные и стайные формы считались разными видами (Locusta migratoria и L. danica). Во время Гражданской войны Уваров эмигрировал в Великобританию, где руководил Противосаранчовым исследовательским центром (ALRC), получил рыцарское звание и стал «отцом акридологии». Именно он выделил и назвал две фазы саранчи — одиночную, solitaria, и стадную — gregaria.
Сравнивая одно и то же насекомое, перешедшее из одной фазы в другую, легко понять, отчего люди так долго считали их совершенно разными видами. Возьмем хотя бы ту же пустынную саранчу. Отложенные ею яйца могут пролежать от 10 дней до 2 месяцев, после чего из них вылупляются нелетающие нимфы, живущие 1−3 месяца, которые затем превращаются во взрослую крылатую форму, живущую еще до 5 месяцев. Обычно они ведут одиночный, скрытный образ жизни, полагаясь на осторожность и маскирующую окраску. Но стоит им оказаться в толпе себе подобных, как все резко меняется.
Эксперименты показывают, что для запуска превращения может быть достаточно одного лишь вида сородичей, и саранча начнет превращение, просто видя собственное отражение в нескольких зеркалах. Кроме того, изменения запускает запах близких насекомых, а также тактильная стимуляция чувствительных волосков на ножках. Как и у людей, обнимающих друг друга, в центральной нервной системе усиливается выделение серотонина, — только вот на саранчу он оказывает прямо противоположное действие. Она становится намного более подвижной и агрессивной, демонстрирует повышенную активность при груминге и, конечно, ненасытный аппетит.
Фазовый переход
Позабыв свою былую избирательность, насекомое становится всеядным и с одинаковой яростью набрасывается и на растительную пищу, и на трупы животных — а чаще собственных соседок, подвернувшихся под горячую руку. В этой фазе саранча тянется даже к ядовитым пасленовым, многие из которых (как, например, знакомая всем белена) содержат токсичный алкалоид гиосциамин. Предполагается, что, накапливаясь в теле стадного насекомого, он делает его опасным для хищников. Заодно резко меняются и внешний облик, и даже анатомия саранчи.
Увеличиваются части мозга, участвующие в социальных взаимодействиях. Лапки становятся короче, окрас делается из маскировочного — предупреждающим, контрастным: в таких количествах им нечего ни скрывать, ни бояться. В этом состоянии саранчи стремятся друг к другу, образуя стаи, которые «заражают» своим поведением остальных сородичей, сливаются друг с другом, как капли воды, образуя колоссальные скопления. И каждое насекомое каждый день потребляет количество пищи, сравнимое с собственным весом. Крупная стая съедает столько, сколько хватило бы нескольким десяткам тысяч человек.
Крупная стая может достигать численности в десятки миллиардов особей, накрывая пространство около 50 км в поперечнике. В постоянных поисках пищи и новых мест обитания они способны перемещаются на сотню километров. Обнаружив зелень, первые ряды тут же усаживаются и начинают ее пожирать — а задние устремляются дальше в день в экстазе совокупления и голода. Для экономии энергии стаи часто полагаются на помощью ветра, поэтому пути нашествий нередко столетиями проходят через одну и ту же местность. Служба информации о пустынной саранче при FAO выделяет три ключевых эпицентра распространения пустынной саранчи — юго-западная Азия, побережье Красного моря и страны Африканского рога. Так вышло и на этот раз.
Война и климат
Самка пустынной саранчи в стадной фазе оставляет по кладке из нескольких десятков яиц каждые 6−11 дней, в одиночной — от 100 до 150 яиц. В подходящих условиях численность этих насекомых способна быстро увеличиться в десятки и сотни раз, запустив фазовый переход, — и глобальное потепление обеспечило им такую возможность. Дело в том, что климат всего бассейна Индийского океана — от Красного моря до Австралии — во многом определяется «диполем Индийского океана» (ДИО), разницей в температуре воды между его западной и восточной частями. Как правило, восток остается холоднее, но в некоторые годы ДИО переходит в противоположное (положительное) состояние, принося в Австралию засухи, а в Индию, на Ближний Восток и в Восточную Африку — проливные дожди.
Считается, что глобальное потепление увеличивает частоту появления положительного ДИО, и происходящее в последние годы указывает на его результат. Жестокие засухи и пожары в Австралии отражаются ливнями и даже наводнениями на противоположной стороне Индийского океана. В мае 2018 г. влажный ураган Мекуну накрыл безлюдные, ненаселенные пустыни Аравии, заполнив низины водой. Влажная почва — именно то, что необходимо для размножения пустынной саранчи, а быстро зазеленевшая растительность обеспечила пищей новое, куда более многочисленное поколение. Недаром считается, что стадная фаза служит саранче своеобразной адаптацией, позволяющей как переждать неблагоприятные периоды дефицита пищи, так и наоборот, максимально использовать периоды бурного роста растений.
Так уже летом 2018 г. пустынная саранча стала размножаться бесконтрольно. К осени ее численность в этом регионе резко выросла и к тому же получила дополнительный толчок от ливней, принесенных октябрьским циклоном Лубан. Происходящее долго ускользало от внимания мониторинговых станций DLIS: эти части Аравийской пустыни действительно пустынны, а продолжающаяся в Йемене гражданская война не способствует надежному мониторингу ситуации. В результате сразу три поколения саранчи подряд увеличивали численность экспоненциально, и к концу года она подскочила в 8000 раз. Скученность запустила то самое фазовое превращение в стадную форму — и, конечно, миграции.
Нашествие
Стаи саранчи росли и перемещались, и к лету следующего 2019 г. пересекли Аденский залив, оказавшись в Эфиопии и Сомали. Ситуация здесь также не позволила организовать скоординированный и мощный ответ на угрозу, а к осени в регион пришли новые дожди, которые вызвали затопления и запустили новый цикл бешеного воспроизводства насекомых. К концу того же 2019-го саранча добралась до Кении, а к февралю нынешнего года нашествие достигло Уганды и Танзании. «Уничтожение полей, пастбищ, природы вообще — все это, конечно, страшно, — рассказывает об этом представитель Эфиопии в FAO Фатима Сеид (Fatouma Seid). — Но туча страшна и сама по себе: ее темное облако может надолго закрыть свет Солнца».
Тем временем другие стаи саранчи, отправившиеся с Аравийского полуострова на север и восток, преодолели Иран и стаи оказались уже в Пакистане. Угроза расценивается настолько значительной, что правительство страны объявило ситуацию чрезвычайной. «Эпидемия» охватила уже более десятка государств мира. В Сомали и Эфиопии, по данным DLIS, катастрофы подобных масштабов не случалось с конца 1980-х, а в Кении — с нашествия 1967−1969 гг. Местные СМИ распространяют прогнозы по перемещению насекомых, а власти призывают жителей запастись едой и водой, разворачивают пожарные и добровольческие бригады, военные части и авиацию для широкой инсектицидной обработки.
На этих этапах противодействие нашествию саранчи напоминает уже борьбу с лесными пожарами: найдя очередной очаг распространения, его пытаются локализовать и подавить. В целом такой подход демонстрирует достаточную эффективность, хотя многие специалисты считают, что он чересчур негативно сказывается на ни в чем не повинных насекомых и наносит слишком серьезный вред местной флоре и фауне. Вдобавок, со временем насекомые делаются все менее чувствительными к такой обработке, заставляя применять все более и более агрессивные вещества. Они весьма токсичны, так что перед распылением часто приходится проводить эвакуацию местного населения, дополнительно усложняя положение.
Поэтому особенное внимание экспертов приковано к крошечным грибкам Metarhizium acridum, поражающим некоторые виды кузнечиков и саранчи. В начале 2000-х успешно завершилась Международная исследовательское программа LUBILOSA, направленная на использование этих паразитов для «биологического» контроля за популяциями насекомых. Ученым удалось исследовать некоторые механизмы действия грибка, разработать технологии его массового производства и распространения. Создан и готовый продукт — «биопестицид» Green Muscle, содержащий споры паразитических Metarhizium, — но процесс его принятия для массового применения продолжается до сих пор. Возможно, что нынешнее нашествие саранчи хотя бы немного приблизит его окончание.
Исследование: интенсивное сельское хозяйство увеличивает риск эпидемий
Интенсивное сельское хозяйство увеличивает риск эпидемий. К такому выводу пришли ученые из Университетами Бата, исследование которых опубликовано в журнале PNAS.
Чрезмерное использование антибиотиков, большое количество животных и низкое генетическое разнообразие, вызванное интенсивными методами ведения сельского хозяйства, увеличивают вероятность того, что патогенные микроорганизмы станут серьезным риском для здоровья населения, говорится в работе ученых.
В новой работе исследователи рассмотрели эволюцию бактерии Campylobacter jejuni, переносимой скотом, которая является основной причиной гастроэнтерита в странах с высоким уровнем дохода. Бактерия передается людям от употребления в пищу зараженного мяса и птицы и вызывает кровавую диарею, а также обладает высокой устойчивостью к антибиотикам, используемым в сельском хозяйстве.
Ученые исследовали генетическую эволюцию патогена и обнаружили, что штаммы бактерий, специфичные для крупного рогатого скота, появились одновременно с резким увеличением численности крупного рогатого скота в XX веке.
