Садоводы обычно используют нематод для естественного избавления от вредных насекомых, живущих в почве. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Functional Ecology, показало, что эти нематоды, убивающие насекомых, также производят характерные химические сигналы, которые отпугивают колорадских жуков и делают листья картофеля менее вкусными для них.
Колорадский жук является разрушительным вредителем листьев картофеля в домашних условиях и на приусадебных участках, а также питается помидорами, перцем, баклажанами и другими растениями семейства пасленовых (Solanaceae). В настоящее время широко распространенный вид в Северной Америке, континентальной Европе и Азии, борьба с колорадским жуком часто терпит неудачу из-за его способности быстро развивать устойчивость к инсектицидам.
В рамках проекта, финансируемого Министерством сельского хозяйства США, энтомологи из Техасского университета A&M и Пенсильванского государственного университета исследовали, реагируют ли колорадские жуки и растения картофеля на присутствие энтомопатогенных нематод (EPN).
Хотя колорадские жуки питаются листьями растений над землей, они могут вступать в контакт с EPN, когда они перемещаются по почве к новому растению-хозяину и когда их личинки закапываются в землю для окукливания.
«Из предыдущих исследований мы знаем, что хищников и паразитов привлекают запахи, которые помогают им найти свою добычу. признаки хищника», - сказал доктор Анджел Хелмс из Техасского университета A&M, который руководил исследованием.
Нематоды и их симбиотические бактерии атакуют и убивают насекомых в почве. Их можно использовать для борьбы с широким спектром насекомых-вредителей, обеспечивая естественную и эффективную альтернативу химическим пестицидам, не нанося вреда божьим коровкам, дождевым червям и другим полезным садовым насекомым.
Чтобы определить, реагируют ли колорадские жуки на химические сигналы, испускаемые EPN, исследователи позволили жукам выбирать растения картофеля с зараженными нематодами насекомыми или без них в окружающей почве.
Они обнаружили, что зараженные нематодами трупы насекомых издавали характерные запахи, отличные от запахов неинфицированных мертвых насекомых. Самки колорадского жука откладывают примерно на 30% меньше яиц на растения, окруженные зараженными трупами, по сравнению с контрольными растениями, что указывает на то, что они обнаруживают EPN как потенциальную угрозу продуктивности и выживанию их потомства.
Личинки жуков жадно питаются листьями картофеля, прежде чем войти в почву, чтобы окуклиться и всплыть на поверхность во взрослых жуков.
Становится все труднее бороться с этими ядовитыми жуками обычными методами, особенно с учетом их способности быстро вырабатывать устойчивость к пестицидам.
Нематоды, однако, могут быть добавлены в почву, чтобы нацеливаться на них напрямую, и, как показывают наши исследования, могут также повышать устойчивость растений к насекомым, замедляя их развитие и снижая их привлекательность для растений», - сказал соавтор. Доктор Джаред Али из Университета штата Пенсильвания.
Интересно, что растения картофеля, по-видимому, также реагировали на присутствие этих хищных нематод или их запахи усилением своей защиты. В результате личинки колорадского жука, питавшиеся этими растениями, потребляли меньше листовой ткани и были примерно на 40% меньше, чем личинки, питавшиеся контрольными растениями, что могло иметь дополнительные последствия для их развития и приспособленности.
Хелмс прокомментировал: «Одним из объяснений может быть то, что растения воспринимают присутствие нематод как предупреждение об опасности травоядных насекомых, поэтому они укрепляют свою защиту в качестве меры предосторожности. Лучше перестраховаться, чем сожалеть».
Хотя нематоды, скорее всего, не являются единственным решением проблемы колорадского жука, эти крошечные черви могут предложить производителям естественную альтернативу существующим методам борьбы с насекомыми-вредителями, живущими в почве.
«Нематоды могут оказаться более полезными, чем считалось ранее. Они не только напрямую убивают насекомых в почве, мы обнаружили, что они также производят химические сигналы, которые обеспечивают растениям дополнительную защиту», - заключил Хелмс.