stringtranslate.com

Зимняя моль

Зимняя моль ( Operophtera brumata ) — бабочка семейства Geometridae . Это распространенный вид в Европе и на Ближнем Востоке , а также известный исследовательский организм для оценки динамики популяций насекомых. [3] Это один из очень немногих чешуекрылых в регионах с умеренным климатом, взрослые особи которого активны поздней осенью и в начале зимы. Взрослые особи используют эндотермию для передвижения при таких низких температурах. [4] Самки этого вида практически бескрылы и не умеют летать, но самцы полностью крылаты и умеют сильно летать. После первых заморозков поздней осенью самки выходят из куколок, ходят к деревьям и вверх по ним и вечером испускают феромоны, чтобы привлечь самцов. После оплодотворения они поднимаются и откладывают в среднем около 100 яиц каждая. Обычно, чем крупнее самка бабочки, тем больше яиц она откладывает.

Зимняя моль считается инвазивным видом в Северной Америке. В Новой Шотландии , Канада, первые подтвержденные случаи заражения были зафиксированы в 1930-х годах. Позже он был случайно завезен в Орегон в 1950-х годах и в район Ванкувера в Британской Колумбии примерно в 1970 году. Дефолиация молью была впервые отмечена в восточных штатах США в конце 1990-х годов, а в настоящее время широко распространена в Массачусетсе , Род-Айленде и других штатах . Нью-Гэмпшир и Мэн . Подтверждено присутствие зимней бабочки в Британской Колумбии , Вашингтоне и Орегоне . [5] В Массачусетсе моль привлекла внимание нескольких средств массовой информации из-за серьезности заражения. [6] В настоящее время предпринимаются усилия по биологическому контролю . [7] [8]

Описание

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

Основной цвет передних крыльев крылатых самцов варьируется от серо-желтого до бежево-коричневого, а иногда и со слегка красноватым оттенком. Узоры часто имеют лентовидную форму темно-коричневатого цвета, часто нечеткие. Бахрома желтоватая. Задние крылья бледно-серые или желто-серые. Усики короткие, тонко опушенные. Самка кажется совершенно бескрылой, но на самом деле у самок зимней бабочки крылья сильно редуцированы. [9] Нелетающая самка имеет коричневато-серое тело с рудиментарными обрубками крыльев от коричневого до серого цвета с темными полосами. Длина тела у обоих полов составляет примерно 1 см. [10] После вылупления личинки имеют длину 0,1 дюйма (2,5 мм) и вырастают до 0,75 дюйма (19 мм) в течение шести недель. [11] В Северной Америке зимнюю моль можно спутать с родственным местным видом, совка Брюса ( Operophtera bruceata ). Фактически, 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 реколонизации после последнего ледникового периода. [13] Как инвазивный вид, эта моль встречается в Новой Шотландии, прибрежных районах Новой Англии (Массачусетс, Мэн, Род-Айленд, Коннектикут и Нью-Йорк), а также на северо-западе Тихого океана (в основном на острове Ванкувер). В Новой Англии распространение вглубь страны и на север, по-видимому, ограничивается холодными зимними температурами, как, например, в прибрежных районах штата Мэн, но не в глубине страны. Более мягкие зимы на местах, как часть глобального изменения климата, могут способствовать расширению пострадавшей территории. [8] [14] Исследование, проведенное в Массачусетсе, задокументировало, что дефолиация зимней моли снижает ежегодные темпы роста диаметра ствола дубов в среднем на 47%, не влияя при этом существенно на темпы роста менее дефолиированных кленовых деревьев. [15]

Жизненный цикл

Гусеница достигнет длины около 0,75 дюйма.

Личинки зимней моли ( гусеницы ) появляются ранней весной из яиц, отложенных возле почек листьев, после ряда дней, когда дневные высокие температуры достигают около 10 ° C (50 ° F). [10] Недавно вылупившиеся личинки питаются расширяющимися листовыми почками, часто после того, как зарылись в почку, а затем и в листву, в течение примерно шести недель. Помимо питания на дереве, на котором они вылупились, молодые личинки также производят шелковые нити, которые «раздуваются» (переносятся ветром) на другие деревья. [11] К середине мая личинки зеленого цвета и длиной около дюйма опускаются на землю. У личинок зимней моли в Северной Америке отмечена очень низкая смертность от болезней. [16] [17]

Окукливание происходит в почве в конце мая. [15] Взрослые особи выходят из почвы в середине-конце ноября. Самки зимней бабочки не летают, но выделяют половой феромон, чтобы привлечь самцов. [18] После спаривания самка откладывает от 150 до 350 крошечных яиц в расщелинах коры, на ветвях, в лишайнике и под чешуйками коры. [15] [18] С таким длительным периодом куколки зимняя моль уязвима для многочисленных куколочных хищников и паразитоидов. [19] [20]

Исследования, проведенные в Нидерландах, показали, что, поскольку потепление климата приводит к более раннему повышению весенних температур, некоторые яйца зимней моли вылупляются до того, как почки на листьях деревьев — первая пища для гусениц — начинают раскрываться. Ранние птенцы умерли от голода. Поздние птенцы выжили. Поскольку время вылупления контролируется генетически, бабочки эволюционируют, чтобы ресинхронизироваться с раскрытием бутонов, задерживая реакцию на температурный триггер на 5–10 дней. [14] Личинки, как и взрослые особи, могут выдерживать низкие температуры в ночное время. 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 кустарники. [10] [11]

Инвазивное воздействие

Зимняя моль родом из Европы, но в конце 1990-х годов вторглась на северо-восток США. По состоянию на 2007 год зимние бабочки распространились на прибрежные районы штата Мэн, восточный Массачусетс, Род-Айленд, юго-восточный Коннектикут и восточный Лонг-Айленд. Мотыльки питаются разнообразными лиственными листьями и некоторыми хвойными деревьями . Это вызвало дефолиацию деревьев во всех штатах, где обитают бабочки. В период с 2003 по 2015 год только в Массачусетсе зимняя моль вызывала дефолиацию лесов и тенистых деревьев на площади от 2266 до 36 360 гектаров в год. [22]

Биологический контроль

Листья клена повреждены личинками зимней моли

В Европе, где зимняя моль является родной, два вида паразитов , оса ( Agrypon flaveolatum ) и муха ( Cyzenis albicans ), охотятся на гусениц зимней моли. Осы откладывают яйца в личинки. Мухи откладывают на листья яйца, которые личинки заглатывают при поедании листьев. [23] В качестве средства биологической борьбы 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 , видоспецифичного для охоты на зимнюю моль, оказалось успешным в значительном снижении, хотя и не ликвидации, 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 прибрежного штата Мэн . Поскольку плотность бабочек может достигать десяти миллионов личинок на акр, потребуется несколько лет, прежде чем паразитизм мух достигнет 20-50%. Как только это будет достигнуто, плотность зимней бабочки снизится, а дефолиация листьев снизится до уровня, не столь вредного для деревьев. [8] Задержка в укоренении, вероятно, является результатом высокой смертности от хищников и гиперпаразитоидов окукливающихся C. albicans . [24] Борьба с зимней молью в Массачусетсе с использованием биологического контроля с помощью C. albicans показывает положительные результаты. [25]

Существуют разные способы успешной борьбы с популяцией зимней моли в зависимости от времени года. Поздней осенью и в начале зимы можно использовать спящие масляные отбросы, чтобы задушить яйца. Когда яйца только что вылупились в конце марта и начале апреля, Bt ( Bacillus thuringiensis ) является безопасным и эффективным способом борьбы с гусеницами. По мере того, как гусеницы становятся больше, спиносад также эффективен. [9]

Рекомендации

  1. ^ ab «Operophtera brumata (зимняя моль)». CABI Справочник инвазивных видов . Проверено 23 июля 2019 г.
  2. ^ "Химатобия". Номенклатор Зоологический . Проверено 23 июля 2019 г.
  3. ^ Футуйма, диджей (2013). Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики .
  4. ^ Генрих, Бернд (1987). «Терморегуляция зимующих эндотермических бабочек». Дж. Эксп. Биол . 127 (`): 313–332. дои : 10.1242/jeb.127.1.313 .
  5. Каирн, Север (8 декабря 2012 г.). «Эксперты: Губительная зимняя моль распространяется». Портленд Пресс Вестник . Портленд, штат Мэн . Проверено 9 декабря 2012 года .
  6. Нунан, Эрика (3 декабря 2009 г.). «Таинственные вредители». Бостон Глобус . Бостон, Массачусетс . Проверено 9 декабря 2012 года .
  7. ^ Элкинтон, Джозеф; Беттнер, Джордж; Либхольд, Эндрю; Гвяздовски, Роджер. «Биология, распространение и биологический контроль зимней моли на востоке США» (PDF) . Лесная служба Министерства сельского хозяйства США . Проверено 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). По состоянию на 6 декабря 2017 г.
  9. ^ аб "StackPath". www.northeastnursery.com . Проверено 7 декабря 2021 г.
  10. ^ abc Идентификация и борьба с зимней молью Расширение Массачусетского университета, Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды (2017), по состоянию на 7 декабря 2017 г.
  11. ^ abc Отношения между зимней молью (Operophtera brumata) и ее растениями-хозяевами О'Доннелл К.М. Университет штата Мэн (2015)
  12. ^ Хэвилл, Северная Каролина ; Элкинтон, Дж.; Андерсен, Дж. К.; Хаген, С.Б.; Бродли, HJ; Беттнер, Дж.Дж.; Какконе, А. (2017). «Асимметричная гибридизация между неместной зимней плодожоркой Operophtera brumata (Lepidoptera: Geometridae) и местной совка Брюса ( Operophtera bruceata ) на северо-востоке США, оцененная с помощью новых микросателлитов и SNP» . Бюллетень энтомологических исследований . 107 (2): 241–250. дои : 10.1017/S0007485316000857. ПМИД  27876095.
  13. ^ Андерсен, Джереми; Хэвилл, Натан; Какконе, Адальжиза; Элкинтон, Джозеф (2017). «Постледниковая реколонизация сформировала генетическое разнообразие зимней моли (Operophtera brumata) в Европе». Экология и эволюция . 7 (10): 3312–3323. Бибкод : 2017EcoEv...7.3312A. дои : 10.1002/ece3.2860. ПМК 5433974 . ПМИД  28515868. 
  14. ^ ab Зимняя моль способна приспосабливаться к изменению климата. Нидерландский институт экологии (2007).
  15. ^ abc Симмонс М.Дж., Ли Т.Д., Дьюси М.Дж., Элкинтон Дж.С., Беттнер Г.Х., Доддс К.Дж. (2014). «Влияние инвазивной дефолиации зимней моли на радиальный рост деревьев в восточном Массачусетсе, США». Насекомые . 5 (2): 301–18. дои : 10.3390/insects5020301 . ПМЦ 4592589 . ПМИД  26462685. 
  16. ^ Бродли, HJ; Баучер, М.; Буранд, JP; Элкинтон, Дж. С. (2017). «Филогенетические взаимоотношения и перекрестная инфекция нуклеополигедровирусов между инвазивной зимней молью (Operophtera brumata) и ее местным сородичем, совка Брюса (O. bruceata)». Журнал патологии беспозвоночных . 142 : 61–68. дои : 10.1016/j.jip.2016.11.016 . ПМИД  27916614.
  17. ^ Донахью, КЛ; Бродли, HJ; Элкинтон, Дж.С.; Буранд, JP; Хуанг, ВФ; Андерсен, Дж. К. (2018). «Использование SSU, ITS и расположения оперонов рибосомальной ДНК для характеристики двух микроспоридий, заражающих совка Брюса, Operophtera bruceata (Lepidoptera: Geometridae)». Журнал эукариотической микробиологии . 66 (3): 424–434. дои : 10.1111/jeu.12685 . ПМИД  30136341.
  18. ^ ab «Идентификация и управление зимней молью». Центр сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды . 06 марта 2015 г. Проверено 6 декабря 2021 г.
  19. ^ Роланд, Дж.; Эмбри, генеральный директор (1995). «Биологическая борьба с озимой плодожоркой». Ежегодный обзор энтомологии . 40 : 475–492. doi : 10.1146/annurev.en.40.010195.002355.
  20. Бродли, Ханна (январь 2018 г.). Воздействие местных естественных врагов на популяции инвазивной зимней моли (Operophtera brumata L) на северо-востоке США. Докторские диссертации (Диссертация). дои : 10.7275/12760419 . Проверено 29 декабря 2018 г.
  21. ^ Пепи, Адам; Бродли, Ханна; Элкинтон, Джозеф (2016). «Зависящие от плотности эффекты распространения личинок, опосредованные качеством растения-хозяина, на популяции инвазивных насекомых». Экология . 182 (2): 499–509. Бибкод : 2016Oecol.182..499P. doi : 10.1007/s00442-016-3689-z. PMID  27378097. S2CID  24424176.
  22. ^ Элкинтон, Дж. С., Беттнер, GH, и Бродли, HJ. 2021. Успешный биологический контроль зимней моли Operophtera brumata на северо-востоке США. Экологические приложения 31(5):e02326. 10.1002/еап.2326
  23. ^ Капинера, Джон Л. (2008). Энциклопедия энтомологии. Springer Science & Business Media. п. 4278. ИСБН 978-1-4020-6242-1.
  24. ^ Бродли, HJ; Келли, Э.А.; Элкинтон, Дж.С.; Кула, РР; Беттнер, Г.Г. (2018). «Идентификация и воздействие гиперпаразитоидов и хищников, поражающих Cyzenis albicans (Tachinidae), недавно введенного агента биологической борьбы с зимней молью (Operophtera brumata L.) на северо-востоке США» Биологический контроль . 121 : 99–108. Бибкод : 2018BiolC.121...99B. doi : 10.1016/j.biocontrol.2018.01.011 . S2CID  90918769.
  25. ^ Элкинтон, Джозеф; Беттнер, Джордж; Бродли, Ханна; Рирдон, Ричард; Уикс, Рональд. «Биологический контроль зимней моли на северо-востоке Северной Америки» (PDF) . Лесная служба Министерства сельского хозяйства США . Проверено 29 декабря 2018 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки