Kdo žere kůrovce?
Kůrovec je jedním z nejvýznamnějších lesních škůdců. V západní Sibiři je proto nyní vážný problém s jedlemi, spojený s globálním oteplováním a kůrovcem. Kvůli změně klimatu je vzduch příliš suchý pro jedle, které je oslabují a stávají se zranitelnými pro kůrovce, brouka ussuri polygrapha. Na okraj poznamenejme, že problémy samozřejmě nemají jen jedle, protože existují i další škodliví kůrovci, například kůrovec typografický, který se živí převážně jedlemi.
Zdroj: TASS – Podkroví
K hubení škůdců používají nejen chemikálie, ale také přirozené nepřátele. Vědci z Tyumen State University strávili tři roky hledáním někoho, kdo by mohl obsahovat čísla z polygrafu. Díky tomu se jim podařilo najít klíště, které požírá vajíčka a larvy kůrovce a může polygrafovi vážně ublížit.
Co dělá klíště?
– Jaká jsou klíšťata?
“Chci vás hned opravit, správné slovo není kleště, ale kleště.” Kleště jsou nástroj používaný k vytahování hřebíků. Okamžitě bych rád poznamenal, že klíšťata nejsou hmyz, jsou to pavoukovci. Pokud jde o počet druhů, jsou pravděpodobně na druhém místě po hmyzu. Maximálně na třetí. A klíšťata byla ve srovnání se stejným hmyzem studována extrémně špatně. Skutečně existující počet druhů je několikanásobně větší než to, co známe nyní, a co do počtu nově popsaných druhů jsou na jednom z prvních míst. Za prvé proto, že jsou velmi malé. Většina roztočů je menší než půl milimetru, ale najdou se i takové, které mají velikost 100 mikrometrů a nejsou viditelné pouhým okem. Mikroskopy se v poslední době velmi zlepšily – nyní vidíme více rysů než dříve a popisujeme mnohem více druhů. To, co bylo před 50–60 lety jedním druhem, nyní často patří do samostatných rodů.
První věc, kterou stojí za zmínku o jejich roli v ekosystému: vzhledem k tomu, že klíšťata jsou velmi malá a početná, patří do takzvané ekologické skupiny mikročlenů. Spolu s roztoči do této skupiny patří drobní živočichové, jako je hmyz – ocásky nebo ocasy.
Mikročlenovci jsou celá obrovská armáda, která žije pod našima nohama.
Podílejí se na rozkladu organické hmoty: listí, které padá ze stromů, byliny hnijí – žvýkají tuto podestýlku a činí ji stravitelnou pro rostliny. Tráví ho a rostliny mohou konzumovat stejné látky. Podílejí se na půdotvorných procesech, to je obrovská role a roztoči jsou zde na prvním místě.
Druhá úvaha: existuje obrovské množství roztočů, kteří se živí houbami – mykofágy. Kde je vlhko a organická hmota, tam jsou houby, živí se jimi i klíšťata. Existuje velmi velké množství roztočů predátorů. Živí se především jinými roztoči, jinými malými mikročleny a hojně se živí háďátky. Existují specializovaní predátoři, kteří se živí larvami hmyzu. Existují klíšťata, která se živí larvami kůrovce. Existují klíšťata, která se živí larvami much. A samozřejmě obrovské množství parazitů klíšťat. Především jsou to klíšťata, která parazitují na teplokrevných zvířatech, klíšťata ixodidů, kterým nesprávně říkáme „klíšťata encefalitidy“.
— Jak stará jsou klíšťata? Jak dlouho žijí na Zemi?
– Toto je nejstarší skupina! Skutečný věk můžeme vidět studiem pouze fosilních pozůstatků. Protože jsou roztoči tak malí, ložiska se hledají velmi obtížně. V podstatě můžeme studovat pouze jantar, kde uvízl a zůstal, a nejstarší jantar je před více než 100 miliony let. Ale ve skutečnosti je tato skupina s největší pravděpodobností starší než hmyz, pavoukovci jsou v zásadě starší než hmyz. Podle všeho jsou to jedni z prvních osadníků země. V karbonu jsou spolehlivě známí (karbon je geologické období, které začalo před 359 a skončilo před 299 miliony let – pozn. z Attiky).
Roztoč užitečný pro národní hospodářství
— Řekněte nám o nedávných studiích roztočů spojených s kůrovcem.
— Proběhl velký projekt podpořený Ruskou vědeckou nadací (Ruská vědecká nadace vydala grant na léta 2016–2018 „Klíšťata — symbionti kůrovců — hlavní lesotvorné jehličnany západní Sibiře“). Původně bylo myšlenkou studovat klíšťata spojená s nejškodlivějšími druhy kůrovců, kteří žijí na západní Sibiři. Existuje takový kůrovec, polygraf ussurijský, který se v posledních desetiletích přesunul z Dálného východu na území východní a západní Sibiře a ničí jedlové lesy. Tam, lokálně, na Dálném východě, to není vůbec žádný druh škůdce. A miloval sibiřskou jedle natolik, že nyní dochází k masivnímu přemnožení těchto kůrovců, takže jsou ničeny celé lesy. Cílem bylo zjistit roli roztočů v regulaci populace kůrovců. Kromě toho jsme studovali komplexy druhů klíšťat, které jsou vázány na ten či onen druh kůrovce, snažili jsme se studovat biologii jednotlivých druhů klíšťat, jak se chovají, jak se rozmnožují a čím se živí.
Existují různé metody pro studium kůrovce a klíšťat. Pro hromadný odchyt kůrovců, kteří obývají stromy, existují speciální lapače. Do pasti se umístí feromon, kůrovec vyletí směrem k pachu feromonu a chytí se. Takto můžete nasbírat tisíce kůrovců a my jsme takto studovali kůrovce typografa.
Když kůrovec létá, ulpívají na něm i klíšťata, která je využívají jako přepravu – jako bezplatné taxi.
(Na konci těla kůrovců je trakař – prohlubeň v elytře, ve které brouci vytahují piliny z chodeb. Na tomto kolečku jezdí i klíšťata – pozn. „Attic“).. Tedy [usazují se] – na kůrovce nebo na jiný hmyz, který je nějak příbuzný s kůrovcem, protože do pastí nalétá i dravý hmyz, který se živí kůrovcem. Studovali jsme celý komplex hmyzu, který vlétne do pasti a studovali komplex roztočů. Například s typografickým kůrovcem je spojeno více než 60 druhů roztočů, celá obrovská armáda. Jsou mezi nimi jak druhy, které se živí různými stádii vývoje kůrovce, tak druhy, které se živí různými látkami a houbami v chodbách kůrovců – existují druhy roztočů, kteří mohou přenášet spory plísní a podílet se tak na šíření škodlivých látek. houby.
Foto: nnymfy roztoče Dendrolaelaps quadrisetus na trakaři kůrovce. Zdroj: Tisková služba Tyumen State University
— To znamená, že v kůrovcových chodbách rostou houby, které požírají roztoči, kteří přinesli spory hub?
– Ano, ano, toto je interakce. Existuje také velké množství predátorů, kteří se živí jinými roztoči nebo háďátky. V tunelech pro kůrovce je spousta háďátek. Hlístice se samy usazují na kůrovci; Zajímali jsme se především o druhy, které jsou schopny regulovat početnost kůrovce. Patří sem parazitoidní roztoči a predátoři. Jak se parazitoidi liší od predátorů? Predátoři se během svého života živí několika oběťmi: jednu snědli, [pak] šli a snědli další. A parazitoid je schopen se živit jednou obětí po celý svůj život.
Klíšťata se živí vajíčky kůrovců a vysávají je, přičemž velikost se zvětšuje desítky a stovkykrát. Některé kladou vajíčka po krmení a některé jsou prostě živorodé, to znamená, že z nahromaděné samice klíštěte se vynořují četné potomky. Existují parazitoidi, kteří se živí výhradně vejci, a jsou roztoči, kteří jsou schopni se živit všemi nezralými stádii – vajíčky, larvami a kukly.
Nejzajímavější klíšťata pro člověka jsou: Pyemotes. Studovali jsme jeden druh, Pyemotes dryas, je vázán na velmi širokou škálu kůrovců, polyspecifických. Je schopen přecházet z jednoho druhu kůrovce na druhý. Proto je perspektivní jej do budoucna studovat a pokusit se jej použít proti těm druhům kůrovců, kterými se v přírodních podmínkách neživí. Zkoušeli jsme ji pěstovat v laboratorních podmínkách, na larvách kůrovce. Dobře se na něm živí a vyvíjí, ale možným omezením jeho použití je nemožnost usadit se právě na tomto druhu kůrovce. Nemůžeme uměle někam jít a rozprašovat tato klíšťata na obrovské plochy našich lesů.
Foto: vývojový cyklus roztoče Pyemotes dryas na larvě kůrovce Pityogenes chalcographus: A – začátek vývoje (první hodiny krmení), B – druhý den, C – třetí den, D – čtvrtý den, E – pátý den , E – sedmý den (vylíhnutí jsou viditelní samci). Zdroj: Tisková služba Ťumeňské státní univerzity
— Ne každý ví, jak se usadit?
“Nejsou schopni to udělat u každého kůrovce.” Bohužel ne pro každého.
– To znamená, že mohou parazitovat na různých druzích.
“Ale ne každému se dá vyhovět.”
— Jaké jsou příznaky, které určují, zda jsou klíšťata slibná pro boj s kůrovcem?
– Jednak se musí rychle množit, např. v Pyemotes dryas životní cyklus je sedm dní. Samozřejmě, že v přírodě se při teplotních výkyvech může životní cyklus prodloužit. Za druhé, dokážou se krmit poměrně opakovaně, to znamená, že mají několik generací během roku.
Pyemotes dryas schopen krmit nepřetržitě po celý rok. V některých případech pyemotes zcela zničí plod kůrovce.
Foto: odsamice Pyemotes dryas cestující na kůrovci (Pityogenes chalcographus): A – celkový pohled, B – detailní pohled. Zdroj: Tisková služba Tyumen State University
— Proč přirozeně nezničí kůrovce?
— Kůrovci jsou regulováni přirozeně; Dravý hmyz, jezdci, ptáci, ale v některých případech dochází k masivnímu propuknutí – pak je nemůže nic zastavit. Létají mraky kůrovců, kteří jsou schopni zničit i zcela zdravé stromy. Do budoucna se samozřejmě hromadí množství predátorů a parazitů, kteří regulují početnost kůrovce, ale přesto se jim daří lokálně působit škody. Proto je v současné době velmi důležité pátrat po některých prostředcích schopných regulovat početnost kůrovce. Bohužel jsme zatím nenašli roztoče, kteří by uměli přirozeně regulovat počet ussurijských polygrafů, ale práce pokračují, v budoucnu je to docela možné.
— Je to slibný směr?
— Ano, tento směr se nyní v zemědělství široce rozvíjí. Jedná se o hledání některých dravých druhů schopných ničit fytofágy. Už se proti nim našli draví roztoči, teprve se testují, jestli jsou lepší nebo horší.
Na rostlinách, které se živí rostlinnými šťávami, je celá skupina býložravých roztočů a mezi nimi je mnoho zemědělských škůdců. [Klíšťata způsobují zvláště znatelné škody] ve sklenících, protože skleníky jsou uzavřené a není tam žádná skupina predátorů, kteří by mohli regulovat jejich počet. Pokud se stejní roztoči dostanou dovnitř, mohou způsobit značné škody. Používají se proti nim draví roztoči. Jsou speciálně pěstovány na farmách, poté vypuštěny a dokonale regulují množství škodlivých, býložravých roztočů. Jde o obrovský byznys, existují speciální společnosti, které tato klíšťata pěstují a posílají je do celého světa těm, kteří je potřebují.
— Na čem vyrůstají?
— Existují různé metody, ale nyní je nejběžnější pěstování na sýpkových roztočích, kteří jsou schopni se živit nějakými otrubami, zbytky obilí, které se nepoužívají k jídlu, a pak vypouštět dravé roztoče, kteří se živí těmito roztoči. Tyto metody se nyní osvědčily.
Klíště v zemi a jméno, které by mohlo definovat kariéru
— Proč zkoumáte parazitoidní klíšťata, to je jasné. Je také jasné, jak škodí býložraví roztoči. Proč studovat půdní roztoče?
– To je filozofická otázka, proč vůbec něco studovat. Faktem je, že věda je zaměřena na pochopení světa kolem nás a člověk je také součástí světa kolem nás. Čistě aplikované aspekty jsou podle mě druhořadé. Obvykle plynule plynou ze základního výzkumu. Na prvním místě je fundamentální výzkum v jeho rámci, vzniká paradigma, tedy nějaké zásadní objevy, v jejichž rámci dochází k nějakým menším.
Klíšťat je obrovské množství – potřebujeme vědět kolik, jakých druhů, jaká je jejich role v ekosystému, jakou niku zabírají. Počínaje popisem druhů až po studium jejich biologie a jejich ekologické role. Jedná se o rozsáhlý a komplexní soubor výzkumů.
Chápu, že 99 % lidí má antropocentrický pohled na svět: věří, že jakýkoli výzkum by měl být zaměřen na prospěch lidí. To je normální a správné, ale pro běžného člověka může být obtížné pochopit, proč studovat tu či onu vědu.
Existují vědecké oblasti, které nemají praktické uplatnění. Řekněme literatura nebo filozofie – žádná praktická aplikace. Přesto se jedná o velmi důležité oblasti lidského vědomí.
— Proč jste se rozhodl pro tuto specializaci?
— Faktem je, že když jsem nastoupil na univerzitu, byl jsem zvídavý člověk. Chtěl jsem něco dělat, když jsem byl studentem. Přemýšlel jsem o tom, že se pustím do hmyzu – vždycky se mi líbil. A pak jsem narazil na článek, který popisoval druh klíštěte pojmenovaný po mém otci. Můj otec pracoval v Jaltě v botanické zahradě a můj budoucí vedoucí pojmenoval na počest mého otce druh roztočů. A říkal jsem si, proč si nevezmu klíšťata. No a tak to dopadlo.
