stringtranslate.com

Зимняя моль

Зимняя моль ( Operophtera brumata ) — моль семейства Geometridae . Это распространенный вид в Европе и на Ближнем Востоке , а также известный объект для изучения динамики популяции насекомых. [3] Это один из немногих представителей отряда чешуекрылых умеренных регионов, у которых взрослые особи активны поздней осенью и ранней зимой. Взрослые особи используют эндотермию для передвижения при таких низких температурах. [4] Самки этого вида практически бескрылы и не могут летать, но самцы полностью крылаты и хорошо летают. После первых заморозков поздней осени самки выходят из куколок, поднимаются на деревья и выделяют феромоны вечером, чтобы привлечь самцов. После оплодотворения они поднимаются, чтобы отложить в среднем около 100 яиц каждая. Как правило, чем крупнее самка моли, тем больше яиц она откладывает.

Зимняя моль считается инвазивным видом в Северной Америке. В Новой Шотландии , Канада, первые подтвержденные заражения были зарегистрированы в 1930-х годах. Позднее она была случайно завезена в Орегон в 1950-х годах и в район Ванкувера Британской Колумбии около 1970 года. Дефолиация, вызванная молью, была впервые отмечена в восточных штатах Соединенных Штатов в конце 1990-х годов, а в настоящее время широко распространена в Массачусетсе , Род-Айленде , Нью-Гемпшире и Мэне . Подтверждено, что зимняя моль присутствует в Британской Колумбии , Вашингтоне и Орегоне . [5] В Массачусетсе моль привлекла внимание нескольких СМИ из-за серьезности заражения. [6] В настоящее время предпринимаются усилия по биологическому контролю . [7] [8]

Описание

Спаривание. Самцы предпочитают более крупных самок (больше икры).

Основной цвет передних крыльев крылатых самцов варьируется от серо-желтого до бежево-коричневого или иногда слегка красноватого оттенка. Узоры часто полосатые темно-коричневые, часто нечеткие. Бахрома желтоватая. Задние крылья бледно-серые или желто-серые. Усики короткие и тонковолосистые. Самка кажется полностью бескрылой, но на самом деле у самок зимних молей крылья сильно редуцированы. [9] Бескрылая самка имеет коричневато-серое тело с рудиментарными крыльевыми кочерыгами, которые от коричневого до серого цвета и имеют темные полосы. Длина тела для обоих полов составляет приблизительно 1 см. [10] Личинки имеют длину 0,1 дюйма (2,5 мм) после вылупления и вырастают до 0,75 дюйма (19 мм) в течение шестинедельного периода. [11] В Северной Америке зимнюю моль можно спутать с родственным местным видом, червем Брюса ( Operophtera bruceata ). На самом деле, эти два вида гибридизируются . [12]

Распределение

Он произрастает в Северной и Центральной Европе; на юге его ареал простирается до Северной Италии ; на востоке до Кавказа и Малой Азии ; на севере до Прибалтики . Генетические популяции зимней моли в Европе являются результатом повторной колонизации после последнего ледникового периода. [13] Как инвазивный вид, эта моль встречается в Новой Шотландии, прибрежной Новой Англии (Массачусетс, Мэн, Род-Айленд, Коннектикут и Нью-Йорк), а также на северо-западе Тихого океана (в основном остров Ванкувер). В Новой Англии расширение вглубь страны и на север, по-видимому, ограничивается холодными зимними температурами, например, в прибрежной части Мэна, но не внутри страны. Локально более мягкие зимы, как часть глобального изменения климата, могут способствовать расширению пораженной территории. [8] [14] Исследование, проведенное в Массачусетсе, задокументировало, что дефолиация зимней молью снизила ежегодный темп роста диаметра ствола дубов в среднем на 47%, при этом не оказав значительного влияния на темпы роста менее дефолиированных кленов. [15]

Жизненный цикл

Гусеница достигнет длины около 0,75 дюйма.

Личинки зимней моли ( гусеницы ) появляются ранней весной из яйцекладок, отложенных около почек листьев после ряда дней, в течение которых дневные высокие температуры достигают около 10 °C (50 °F). [10] Недавно вылупившиеся личинки питаются расширяющимися почками листьев, часто после того, как зарылись внутрь почки, а затем листвой, в течение примерно шести недель. Помимо питания на дереве, где они вылупились, молодые личинки также производят шелковые нити, которые «раздуваются» (разносятся ветром) на другие деревья. [11] К середине мая личинки зеленого цвета и около дюйма длиной спускаются на землю. Очень низкая смертность из-за болезней была отмечена у личинок зимней моли в Северной Америке. [16] [17]

Окукливание происходит в почве в конце мая. [15] Взрослые особи появляются из почвы в середине-конце ноября. Самки зимних пядениц не летают, но выделяют половой феромон, чтобы привлечь самцов. [18] После спаривания самка откладывает от 150 до 350 крошечных яиц в трещинах коры, на ветках, в лишайнике и под чешуйками коры. [15] [18] Из-за такого длительного периода куколки зимняя пяденица уязвима для многочисленных хищников и паразитоидов куколок. [19] [20]

Исследования, проведенные в Нидерландах, показали, что, поскольку потепление климата приводит к более раннему повышению весенних температур, некоторые яйца зимней моли вылуплялись до того, как начинали раскрываться почки на листьях деревьев — первая пища для гусениц. Ранние личинки голодали. Поздние личинки выживали. Поскольку время вылупления контролируется генетически, моли эволюционируют, чтобы повторно синхронизироваться с раскрытием почек, задерживая реакцию на температурный триггер на 5–10 дней. [14] Личинки, как и взрослые особи, могут выдерживать температуры ниже нуля ночью. Расселение личинок является доминирующим источником смертности личинок, зависящей от плотности, и, вероятно, регулирует динамику популяции зимней моли с высокой плотностью в Новой Англии. [21] Личинки предпочитают дуб и яблоню , но также питаются кленом , березой , грабом , каштаном , орешником , айвой , буком , лиственницей , тополем , вишней , грушей , розой , малиной , черникой , ивой , вязом и другими лиственными деревьями и кустарниками. [10] [11]

Инвазивное воздействие

Зимняя моль является родной для Европы, но вторглась на северо-восток Соединенных Штатов в конце 1990-х годов. По состоянию на 2007 год зимняя моль распространилась на побережье Мэна, восток Массачусетса, Род-Айленда, юго-восток Коннектикута и восток Лонг-Айленда. Моль питается широким спектром листопадных листьев и некоторыми хвойными деревьями . Это вызвало дефолиацию деревьев во всех штатах, в которых обитают моли. В период с 2003 по 2015 год зимняя моль вызвала дефолиацию лесов и тенистых деревьев на площади от 2266 до 36360 гектаров в год только в Массачусетсе. [22]

Биологический контроль

Листья клена, поврежденные личинками зимней моли

В Европе, где зимние моли являются местными, два паразитических вида, оса ( Agrypon flaveolatum ) и муха ( Cyzenis albicans ) охотятся на гусениц зимней моли. Осы вставляют яйца в личинок. Мухи откладывают яйца на листьях, которые личинки проглатывают во время поедания листьев. [23] В качестве биологического контроля оса была завезена в Канаду, но не преследуется в Соединенных Штатах, поскольку нет достаточных доказательств того, что оса не откладывает яйца в личинки других видов моли. [8] Внедрение C. albicans , которая является видоспецифичной для охоты на зимних молей, оказалось успешным в значительном сокращении, хотя и не устранении, заражения зимней молью в Новой Шотландии. Тестовые внедрения были начаты в восточном Массачусетсе в 2005 году. Это оказалось успешным, поэтому больше выпусков мух произошло на участках от юго-востока Коннектикута до побережья Мэна . Поскольку плотность моли может достигать десяти миллионов личинок на акр, потребуется несколько лет, прежде чем паразитизм мух достигнет 20-50%. Как только это будет достигнуто, плотность зимней моли снизится, а дефолиация листьев уменьшится до уровней, не столь вредных для деревьев. [8] Задержка в укоренении, вероятно, является результатом высокой смертности от хищников и гиперпаразитоидов на окукливающихся C. albicans . [24] Управление зимней молью в Массачусетсе с использованием биологического контроля с C. albicans показывает положительные результаты. [25]

Существуют различные способы успешного контроля популяции зимней моли в зависимости от времени года. Поздней осенью и ранней зимой можно использовать спящую масляную бродягу, чтобы задушить яйца. Когда яйца только вылупляются в конце марта и начале апреля, Bt ( Bacillus thuringiensis ) является безопасным и эффективным способом контроля гусениц. По мере того, как гусеницы становятся больше, спиносад также эффективен. [9]

Ссылки

  1. ^ ab "Operophtera brumata (зимняя моль)". CABI Invasive species compendium . Получено 2019-07-23 .
  2. ^ "Chimatobia". Nomenclator Zoologicus . Получено 23 июля 2019 г.
  3. ^ Футуйма, DJ (2013). Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики .
  4. ^ Хайнрих, Бернд (1987). «Терморегуляция зимующих эндотермических молей». J. Exp. Biol . 127 (`): 313–332. doi : 10.1242/jeb.127.1.313 .
  5. Cairn, North (8 декабря 2012 г.). «Эксперты: распространяются разрушительные зимние моли». Portland Press Herald . Портленд, Мэн . Получено 9 декабря 2012 г.
  6. Нунан, Эрика (3 декабря 2009 г.). «Таинственные вредители». Boston Globe . Бостон, Массачусетс . Получено 9 декабря 2012 г.
  7. ^ Элкинтон, Джозеф; Бёттнер, Джордж; Либхольд, Эндрю; Гвяздовски, Роджер. «Биология, распространение и биологический контроль зимней моли на востоке США» (PDF) . Лесная служба Министерства сельского хозяйства США . Получено 29 декабря 2018 г.
  8. ^ abcd Зимняя моль в Массачусетсе: История и биологический контроль Расширение Массачусетского университета, Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды (2017). Доступ 6 декабря 2017 г.
  9. ^ ab "StackPath". www.northeastnursery.com . Получено 2021-12-07 .
  10. ^ abc Winter Moth Identification & Management UMass Extension Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды (2017) Доступно 7 декабря 2017 г.
  11. ^ abc Взаимоотношения между зимней пяденицей (Operophtera brumata) и ее растениями-хозяевами О'Доннелл К. Мэнский университет (2015)
  12. ^ Havill, NP ; Elkinton, J.; Andersen, JC; Hagen, SB; Broadley, HJ; Boettner, GJ; Caccone, A. (2017). «Асимметричная гибридизация между неместной зимней молью Operophtera brumata (Lepidoptera: Geometridae) и местным щитовником Брюса ( Operophtera bruceata ) на северо-востоке США, оцененная с помощью новых микросателлитов и однонуклеотидных полиморфизмов» . Bulletin of Entomological Research . 107 (2): 241–250. doi :10.1017/S0007485316000857. PMID  27876095.
  13. ^ Андерсен, Джереми; Хавилл, Натан; Какконе, Адальгиса; Элкинтон, Джозеф (2017). «Постледниковая реколонизация сформировала генетическое разнообразие зимней моли (Operophtera brumata) в Европе». Экология и эволюция . 7 (10): 3312–3323. Bibcode : 2017EcoEv...7.3312A. doi : 10.1002/ece3.2860. PMC 5433974. PMID  28515868. 
  14. ^ ab Зимняя моль доказала способность приспосабливаться к изменению климата. Нидерландский институт экологии (2007).
  15. ^ abc Simmons MJ, Lee TD, Ducey MJ, Elkinton JS, Boettner GH, Dodds KJ (2014). «Влияние инвазивной дефолиации зимней моли на радиальный рост деревьев в Восточном Массачусетсе, США». Насекомые . 5 (2): 301–18. doi : 10.3390/insects5020301 . PMC 4592589. PMID  26462685 . 
  16. ^ Бродли, Х. Дж.; Буше, М.; Буранд, Дж. П.; Элкинтон, Дж. С. (2017). «Филогенетические отношения и перекрестное заражение нуклеополиэдровирусами между инвазивной зимней молью (Operophtera brumata) и ее местным родственником, червем Брюса (O. bruceata)». Журнал патологии беспозвоночных . 142 : 61–68. doi : 10.1016/j.jip.2016.11.016 . PMID  27916614.
  17. ^ Донахью, KL; Бродли, HJ; Элкинтон, JS; Буранд, JP; Хуан, WF; Андерсен, JC (2018). «Использование SSU, ITS и расположения оперона рибосомальной ДНК для характеристики двух микроспоридий, заражающих червя Брюса, Operophtera bruceata (Lepidoptera: Geometridae)». Журнал эукариотической микробиологии . 66 (3): 424–434. doi : 10.1111/jeu.12685 . PMID  30136341.
  18. ^ ab "Идентификация и управление зимней молью". Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды . 2015-03-06 . Получено 2021-12-06 .
  19. ^ Роланд, Дж.; Эмбри, Д.Г. (1995). «Биологический контроль зимней моли». Annual Review of Entomology . 40 : 475–492. doi :10.1146/annurev.en.40.010195.002355.
  20. ^ Бродли, Ханна (январь 2018 г.). Влияние местных естественных врагов на популяции инвазивной зимней моли (Operophtera brumata L.) на северо-востоке США. Докторские диссертации (Thesis). doi :10.7275/12760419 . Получено 29 декабря 2018 г.
  21. ^ Пепи, Адам; Бродли, Ханна; Элкинтон, Джозеф (2016). «Зависящие от плотности эффекты распространения личинок, опосредованные качеством растения-хозяина, на популяции инвазивного насекомого». Oecologia . 182 (2): 499–509. Bibcode :2016Oecol.182..499P. doi :10.1007/s00442-016-3689-z. PMID  27378097. S2CID  24424176.
  22. ^ Элкинтон, Дж. С., Беттнер, Г. Х. и Бродли, Х. Дж. 2021. Успешный биологический контроль зимней моли, Operophtera brumata , на северо-востоке США. Экологические приложения 31( 5):e02326. 10.1002/eap.2326
  23. ^ Капинера, Джон Л. (2008). Энциклопедия энтомологии. Springer Science & Business Media. стр. 4278. ISBN 978-1-4020-6242-1.
  24. ^ Бродли, Х. Дж.; Келли, Е. А.; Элкинтон, Дж. С.; Кула, Р. Р.; Боэттнер, Г. Г. (2018). «Идентификация и воздействие гиперпаразитоидов и хищников, влияющих на Cyzenis albicans (Tachinidae), недавно введенного биологического средства борьбы с зимней молью (Operophtera brumata L.) на северо-востоке США» Biological Control . 121 : 99–108. Bibcode : 2018BiolC.121...99B. doi : 10.1016/j.biocontrol.2018.01.011 . S2CID  90918769.
  25. ^ Элкинтон, Джозеф; Бёттнер, Джордж; Бродли, Ханна; Рирдон, Ричард; Уикс, Рональд. «Биологический контроль зимней моли на северо-востоке Северной Америки» (PDF) . Лесная служба Министерства сельского хозяйства США . Получено 29 декабря 2018 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки