Текст книги "Тайная жизнь вредителей"

Автор книги: Наталья Жирмунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 10 страниц)

Наталья Михайловна Жирмунская
Тайная жизнь вредителей

От автора

Когда я писала эту книгу, мне, во–первых, хотелось показать читателям, что любой так называемый вредитель – это не просто существо, приносящее вред, но необыкновенно мудрое и загадочное создание природы. При сборе материалов, описывающих жизнь каждого из них, передо мной постепенно раскрывалась поразительная и захватывающая картина удивительной приспособленности и целесообразности. Я надеюсь, что мне хоть в какой–то степени удастся заразить читателей интересом к этим удивительным созданиям.

Во–вторых, я старалась как можно подробнее описать те стороны биологии этих животных (насекомые относятся к животным), знание которые дает возможность принять меры, уменьшающие приносимый ими вред. Некоторые, упоминаемые в литературе методы приводятся в книге, но одновременно читателям предоставляется полный простор для изобретения собственных способов, разрабатывая которые он может использовать всю свою сообразительность и изобретательность. Вы также можете сообщить о своих изобретениях автору по адресу, указанному в конце книги.

И, в-третьих, я надеюсь, что эта книжка поможет совершиться такому сдвигу в сознании читателей, что они перестанут видеть единственное спасение в ядохимикатах и поймут, что жить в понимании и согласии с природой гораздо интереснее, чем механически выполнять чьи–то указания.

Биологическое равновесие

В природе равновесие между насекомыми, питающимися растительной пищей, которых мы называем вредителями (ученые называют их фитофагами), и насекомыми–хищниками, питающимися животной пищей, которых мы называем полезными, устанавливается как бы автоматически. Это настолько слаженная и безотказная система взаимодействия, что она работает самостоятельно без всякого вмешательства извне, не позволяя фитофагам размножиться сверх меры. Их естественные враги – насекомые–хищники, птицы, животные, болезни – держат под строгим контролем их численность. Стоит фитофагам–вредителям воспользоваться благоприятными погодными или какими–либо другими условиями и размножиться сверх обычного уровня, как соответственно возрастает число хищников, которым увеличение количества жертв, то есть пищи, дает толчок к более активному размножению. Биологическое равновесие в природе подвижно. Оно может сдвигаться в ту или другую сторону, но эти колебания происходят вокруг какой–то средней величины, которая обеспечивает относительно постоянный уровень численности и хищников и фитофагов.

Вторжение человека в природу и окультуривание земли нарушает это естественное равновесие, причем нарушает его в пользу фитофагов, для которых пища всегда имеется в изобилии. Полезные для нас хищники оказываются в худших условиях, так как им, кроме животной пищи, на определенных фазах развития требуется как дополнительное питание цветочная пыльца и нектар, а также благоприятные условия, чтобы перезимовать и отложить яйца. Земля, сплошь занятая посевами, которую часто рыхлят и перекапывают, не служит им тем местом обитания, где их численность могла бы достичь величины, необходимой чтобы удерживать количество вредителей на приемлемом уровне. Значит наша задача – сделать все от нас зависящее, чтобы создать благоприятные условия для размножения хищных насекомых, обеспечить их дополнительным питанием и привлечь в свой сад. Они создадут живой щит – защиту от вредителей.

Для обеспечения биологического равновесия необходимо выполнить несколько условий. Первое – максимальное разнообразие растительности на садовом участке. Кроме различных культурных растений должны быть дикие виды естественной растительности, травянистые однолетники и многолетники, кустарники и деревья. Когда вы обдумываете, какие растения посадить на своем участке, не забывайте о нуждах полезных насекомых. С этой точки зрения важно, во–первых, чтобы было как можно больше цветущих растений, снабжающих их пыльцой и нектаром и, во– вторых, чтобы были участки земли, всегда покрытые растительностью, под покровом которой многие полезные насекомые находят приют во время засухи или перезимовки. Чем более разнообразна растительность, тем больше видов полезных насекомых ее населяют. Там, где не применяют ядохимикаты, количество видов полезных насекомых достигает десятков и сотен. Они могут послужить мощным прессом, подавляющим рост численности вредителей, особенно в условиях, способствующих их массовому размножению.

Животную пищу у большинства хищных насекомых едят и взрослые, и личинки. В подкормке пыльцой и нектаром нуждаются только взрослые. У тех видов, которые относятся к паразитическим насекомым, хищник – только личинка, а взрослые питаются исключительно нектаром и пыльцой. Поэтому их численность, а также продолжительность жизни и, следовательно, количество зараженных ими вредителей напрямую связано с разнообразием цветущих растений. Количество видов паразитических насекомых обычно значительно меньше, чем хищных, но зато у них более высокая специализация. Достаточно бывает одного вида паразитического насекомого, специализирующегося на основном вредителе, чтобы он принес очень большую пользу. Такие случаи известны.

При выборе цветущих растений для привлечения полезных насекомых следует учитывать размер и форму цветков, а также время цветения. Большинство полезных насекомых не имеют длинных хоботков, и поэтому доставать нектар им удобнее из маленьких открытых цветков. Этому требованию лучше всего удовлетворяют следующие виды растений: укроп, тмин, фенхель, бархатцы, фацелия, гречиха, подсолнечник, донник, горчица, анис, петрушка, тысячелистник, мята, кориандр, морковь, белый клевер. Чтобы обеспечить полезных насекомых подкормкой на весь сезон, рекомендуется создавать смесь растений с разным временем цветения, в целом перекрывающим весь сезон.

Второе условие – повышение плодородия почвы методами органического земледелия. Плодородие почвы играет прямую и косвенную роль в создании биологического равновесия. Первая заключается в том, что на почвах, плодородие которых создается и поддерживается с помощью органических удобрений, растения обладают естественной высокой устойчивостью к вредителям. Частично это объясняется более высоким содержанием белка и более низким содержанием аминокислот и сахаров в листьях, чем при использовании минеральных удобрений. Такой состав листьев делает их менее привлекательными для фитофагов и не способствует высокой плодовитости. Это важный фактор, влияющий на общую численность вредителей. На плодородных почвах растения обладают мощной корневой системой и высокой энергией роста, что позволяет им успешнее и без значительного снижения урожая преодолевать повреждения, причиненные вредителями.

Косвенное действие заключается в том, что в плодородной биологически активной почве тоже создается свое биологическое равновесие, препятствующее чрезмерному развитию вредных организмов. Например, численность паразитических нематод–вредителей находится под контролем хищных нематод и хищных грибов.

Большая часть мероприятий, направленных на повышение плодородия почвы, одновременно создает предпосылки для установления биологического равновесия. Например, севооборот – важная мера повышения плодородия почвы, как и биологическое равновесие, требует разнообразия культур. Зеленое удобрение, мульчирование – все эти меры создают постоянный покров почвы, в котором нуждаются многие виды полезных насекомых, в том числе жужелицы, хищные клещи, хищные клопы и другие. Жужелицы, как и многие другие хищные жуки, обычно не удаляются от места перезимовки. Жужелицы – очень эффективный для борьбы с вредителями вид хищных насекомых, и приютить их вблизи своих посадок всегда полезно. Выходя из зимней спячки, они тут же ищут жертв, чтобы пополнить израсходованный за зиму запас энергии, и поедают наиболее рано пробудившихся вредителей.

Третье условие – живые изгороди. Живые изгороди из кустарников и невысоких деревьев, а также естественная травянистая растительность под ними служат приютом для многих полезных обитателей. Это не только насекомые, но и животные – ежи, землеройки, жабы, лягушки, а также птицы. Живые изгороди, если их не стричь и не косить под ними траву, играют роль мини–заповедников. В них устанавливается свое биологическое равновесие. Там постоянно обитает какое–то количество вредителей, которые служат пищей хищникам и таким образом поддерживают их численность на постоянном уровне. Как это ни парадоксально, но приходится заботиться и о сохранении в хозяйстве какого–то количества вредителей. Если нет тлей, божьи коровки уходят и не так–то легко привлечь их обратно, когда в этом возникает необходимость. При наличии живых изгородей, если на культурных посадках начинает возрастать численность какого–либо вредителя, то не надо долго ждать, когда появятся в нужном количестве его естественные враги. Они уже рядом и наготове, чтобы воспользоваться появившейся вдруг в изобилии пищей. В живых изгородях обычно обитают пауки и хищные клещи, которые контролируют численность тлей и паутинных клещей.

Живые изгороди обязательно должны включать цветущие и ягодные виды. Цветущие – для привлечения опылителей и паразитических насекомых, ягодные – для привлечения птиц.

Повесть о колорадском жуке

Занесенные ветром

Среди других наиболее распространенных вредителей колорадский жук, пожалуй, лучше всех приспособлен для противостояния человеку.

До того как колорадский жук столкнулся с культурным картофелем, он тихо и мирно обитал в северных районах Мексики на отрогах Скалистых гор. Его главную пищу составляли дикие пасленовые, главным образом дикие виды картофеля. Там у него было достаточно естественных врагов, к тому же суровый климат и не слишком высокие питательные свойства дикого картофеля сдерживали его размножение. В таких условиях его численность оставалась на постоянном, довольно низком уровне.

Когда в начале XIX века вместе с американскими переселенцами посевы культурного картофеля достигли мест обитания колорадского жука, произошло то, что теперь называют экологическим взрывом. Называют даже довольно точную дату этого события – 40‑е годы XIX столетия. У колорадского жука, как и у всех насекомых, плодовитость очень сильно зависит от качества пищи. Оказалось, что культурный картофель – это как раз то, чего он, очевидно, ждал все тысячи лет своей эволюции, чтобы показать, на что он способен. То, что случилось дальше, можно сравнить с разгоревшимся пожаром, который, подгоняемый ветром, с большой скоростью распространился по просторам Северной Америки, главным образом в восточном направлении. Скорость его передвижения составляла 185 км в год. Уже в 1880 году он достиг восточного побережья. Восточный вектор передвижения колорадского жука объясняют направлением господствующих ветров. Хотя потом уже, в Европе, оказалось, что он и тут почему–то предпочитает распространяться в восточную сторону. Свое движение на восток колорадский жук продолжает и до сих пор, постепенно заселяя Китай, Иран, Сирию и другие азиатские страны.

Через Атлантический океан его, вероятнее всего, действительно перенесло восточным ветром. Часть этого длинного пути колорадский жук летел по ветру, а часть плыл по воде или на палубе парохода, куда он упал, когда ветер ослабел и не мог нести его дальше. Предполагают также, что он мог попасть в Европу и в трюмах пароходов, перевозивших грузы из Америки. Так или иначе колорадский жук высадился на берега Европы в тот момент, когда после Первой мировой войны она еще пребывала в кризисном состоянии и не была готова отразить это новое нашествие.

В конце 1940‑х годов жук появился в Украине, а в 1960‑х годах распространился почти по всей европейской территории России. В Восточной и отчасти Западной Сибири его распространение сдерживается неблагоприятными климатическими условиями, зато в южных районах нашей страны он получил почти оптимальные условия для неограниченного размножения. Большая продолжительность летнего периода, благоприятная температура, обилие подходящей пищи приводят к тому, что жук успевает дать за лето два, а иногда и три поколения. Назову такую устрашающую цифру: в описанных условиях первоначальное количество жуков за лето может увеличиться приблизительно в 200 раз.

Главный механизм выживаемости

Секрет необыкновенных успехов колорадского жука в освоении столь обширных пространств кроется в его биологических особенностях, которые чудесным образом очень пригодились жуку в новой роли завоевателя. Те же особенности объясняют и сложности, возникающие при всех попытках противостоять его нашествию на картофельные поля. Одну из особенностей, которая, может быть, является в этом плане основной, биологи называют индивидуальной разно– качественностью, или разнородностью, сообществ жука. Это явление было подробно изучено профессором Р. С. Ушатинской с учениками и описано в монографии «Колорадский картофельный жук» (1981).

Эту разнородность легко увидеть собственными глазами. Возьмите для начала одного жука и рассмотрите его. Между головой и полосатыми крыльями вы увидите так называемую переднеспинку, на которой легко можно рассмотреть несколько черных пятен. Если вы не поленитесь и наберете на своем поле 10– 20 жуков, то обнаружите, что не у всех жуков эти пятна имеют одинаковую форму. У одних они расположены симметрично, у других – нет. У одних они разделены, у других – слиты и т. д.

Форма и расположение пятен служат основой для классификации жуков и разделения их на несколько типов. Каждый тип отличается не только рисунком пятен, но и определенными физиологическими особенностями, среди которых для нас наибольшее значение имеют их различия по устойчивости к неблагоприятным факторам. Один тип более устойчив к засухе и лучше в таких условиях выживает, другой – к ядохимикатам и лучше выживает при обработке картофеля химическими препаратами, третий – к морозу и лучше выживает в морозные зимы. В одном типе все виды устойчивости, часто противоречащие друг другу, было бы трудно совместить, а при таком рассредоточении они позволяют сообществу жуков сохраняться в самых разнообразных неблагоприятных ситуациях. Отметим, что и в каждом типе жуки не одинаковы по устойчивости и среди них выживают только самые сильные и жизнеспособные, а значит, и самые плодовитые.

Неоднородность биологических свойств сообщества жуков позволяет ему противостоять тем мерам борьбы, которые пытается применить против него человек. Например, при обработке ядохимикатами эта неоднородность является причиной возникновения такого явления, как резистентность. Представьте себе, что вы обработали картофель каким–либо рекомендованным для этого ядохимикатом. Погибают все личинки и почти все взрослые особи. Однако среди всего разнообразия жуков, обитающих на вашем поле, всегда найдется какое–то, пусть небольшое, количество устойчивых к этому ядохимикату. Они дадут потомство, унаследовавшее эту устойчивость, и через два–три года ваше поле окажется заселенным жуками, невосприимчивыми к применяемому вами ядохимикату. Тогда вы обрабатываете растения другим ядохимикатом, но та же история повторяется снова. Вновь и вновь, как феникс из пепла, возрождается колорадский жук на, казалось бы, очищенных от него полях, и его красные личинки снова покрывают все листья картофеля.

Учитывая, что на разработку каждого нового препарата уходит несколько лет, невольно задаешься вопросом: кто победит в этом соревновании на скорость: колорадский жук или фирмы, разрабатывающие препараты против него?

Колорадский картофельный жук:1 – жук; 2 – яйца; 3 – личинка; 4 – поврежденный картофельный куст картофеля (в почве – куколки); 5 – жук и личинки, объедающие лист картофеля; 6 – куколка

Другая сложность борьбы с колорадским жуком, также обусловленная неоднородностью его сообщества, заключается в том, что разные жуки обладают разной скоростью пробуждения после зимней спячки. Скорость пробуждения каждого отдельного жука зависит от многих условий. В частности, от того, как питалась личинка, давшая ему начало; успела ли она окуклиться задолго до наступления морозов; успел ли жук до наступления морозов получить достаточно питания, чтобы запастись жиром на зиму и т. д. И хотя основная масса жуков весной пробуждается и выползает на поверхность почвы более или менее одновременно, все же имеется немалое количество особей, у которых этот процесс сильно растягивается во времени. Они постепенно выползают из–под земли в течение всего лета, а некоторые, так и не проснувшись, остаются на вторую зимовку. Предположим, вы решили каким–то способом уничтожить или отпугнуть жуков, и для этого обработали поле каким–либо химическим препаратом или экстрактом или просто собрали вручную. После обработки поле кажется чистым: ни жуков, ни личинок. Однако через некоторое время вы обнаружите на листьях картофеля новые кладки яиц, а затем – новых личинок. Это поработали заспавшиеся жуки. В течение всего лета картофельные посадки требуют неусыпного внимания. Обработку приходится повторять снова и снова. При этом какая–то часть жуков остается живой, и на следующий год они снова появляются из–под земли.

Для чего жуку крылья

Когда мы выбираем средства борьбы с колорадским жуком, не будем забывать, что у него есть крылья. Правда, колорадский жук летает не очень охотно и только в том случае, когда ему нечего есть. Тогда он тяжело поднимается в воздух, из–под жестких полосатых надкрыльев появляются красные тонкие крылья, и он устремляется на поиски своей любимой пищи – картофеля. Большинство исследователей сходятся на том, что жук находит его по запаху. Какие именно летучие вещества, выделяемые листьями картофеля, привлекают жука, установить не удалось. Но что это именно запах, никто не сомневается. Когда на растениях картофеля поселяются личинки жука, этот запах даже усиливается и привлекает еще больше насекомых.

Летают жуки особенно интенсивно после зимней спячки, когда они голодные выползают из–под земли и срочно нуждаются в подкреплении. Тогда в поисках пищи они могут пролететь несколько километров, а при благоприятном ветре – несколько десятков километров. На такие дальние перелеты способны только самые сильные и крупные жуки. Если же картофель посажен на том же поле, что и в предыдущий год, то проснувшимся весной жукам нет никакой необходимости куда–то лететь: питание у них под носом. Также нет необходимости летать жукам второго поколения, которые выходят из куколок на своем родном картофельном поле.

Мы ждем милостей от природы

Казалось бы, на колорадского жука нет никакой управы. Там, где он находит для своего развития подходящие условия, он размножается в неограниченных количествах. К несчастью, природные условия, подходящие для возделывания картофеля, соответствуют и основным требованиям жука. Поэтому ареал его распространения точно совпадает с ареалом выращивания картофеля. В какой–то степени нас выручает то, что ежегодная заселенность картофельных полей колорадским жуком – величина непостоянная и сильно зависит от погодных условий. При неблагоприятных погодных условиях много жуков и особенно личинок погибает, и мы можем рассчитывать, что удастся собрать приличный урожай картофеля. Поэтому в картофелеводстве большое значение придают прогнозированию, которому главным образом поддается зимняя выживаемость жуков и, следовательно, численность наиболее вредоносного первого поколения.

Рассмотрим цикл развития колорадского жука и выделим те этапы, на которые погодные условия могут оказать наибольшее влияние.

Весной перезимовавшие в почве жуки выползают на поверхность, и самки откладывают яйца на нижней стороне листьев растений. Из яиц вылупляются личинки, которые проходят четыре стадии развития, сопровождающиеся четырьмя линьками. Все это время они активно питаются листьями того растения, на которое самка отложила яйца. Закончившие рост и развитие личинки спускаются на землю, зарываются в нее и окукливаются. Через некоторое время из куколок выходят молодые жуки, выбираются на поверхность и тут же начинают поедать листья растений. Если, при благоприятных условиях, это произошло в середине лета, они успевают отложить яйца и дать начало второму поколению. Если, при неблагоприятных условиях, развитие растягивается и жуки выходят на поверхность в конце лета, то они зимуют в почве и откладывают яйца весной.

Успех прохождения описанного цикла определяется и летними, и зимними погодными условиями.

Летом на скорость развития личинок очень сильно влияет температура. Сравните: при оптимальной температуре 20-25 °C развитие от яйца до жука длится 25 дней; в холодное лето оно может растянуться до 60 дней. В то время как личинки колорадского жука очень сильно страдают от превратностей погоды, взрослые жуки владеют способами избегать их. При наступлении неблагоприятных условий, например жары или засухи, они зарываются в землю и переходят в состояние временного покоя, пережидая, пока погода не наладится. Таким образом, жуки летом выживают в таких экстремальных условиях, при которых личинки погибают.

Перезимовка – суровое испытание для колорадских жуков. В норме зимой погибает около половины всех особей. Для того чтобы жук благополучно перезимовал, личинка, из которой он развился, должна в течение лета хорошо питаться. Сам жук тоже должен активно готовиться к перезимовке, накапливая в своем теле жировые запасы, достаточные, чтобы обеспечить его энергией на всю зиму. Осенью жуки зарываются в землю и погружаются в спячку, которая длится 8– 9 месяцев. Хотя все процессы в теле жука заторможены, все–таки он дышит и ему нужна энергия для противостояния промерзанию и для того, чтобы весной выйти из состояния покоя, выбраться на поверхность почвы и найти пищу. А это не всегда удается сразу, и ему приходится какое–то время голодать или даже летать в поисках подходящего растения. Мелкие, слабые и недокормившиеся жуки не способны на такие подвиги и погибают. Выживают только самые крупные и жизнеспособные, они же, как уже говорилось, и самые плодовитые.

На выживаемость жуков в зимнее время влияют также температура и толщина снежного покрова.

Зимующие в почве жуки не промерзают, а находятся в охлажденном состоянии, в котором они долгое время выдерживают мороз 4-7 °C. При небольшой высоте снежного покрова и сильных морозах температура в почве опускается ниже этого предела, и тогда большая часть жуков промерзает и погибает. В поисках защиты от мороза колорадские жуки стараются зарыться поглубже в землю. Особенно хорошо им это удается на легких почвах, где они иногда уходят на глубину до 1 м. На тяжелых почвах средняя глубина зимовки 25– 40 см. В суровые зимы на тяжелых почвах погибает в 2-3 раза больше жуков, чем на легких.

Как видим, при неблагоприятных погодных условиях значительная часть жуков погибает и вступает в действие естественный отбор: выживают самые сильные и плодовитые особи. Однако после временного сокращения численность жуков быстро восстанавливается, и данная нам милостью природы передышка заканчивается.