Переход организмов с дикорастущих растений на сельскохозяйственные культуры

Попробуем резюмировать описанные наблюдения. Переход фитофагов с дикорастущих на культурные растения зависит от факторов питания и климата. В результате перехода

Переход организмов с дикорастущих растений на сельскохозяйственные культуры

Статья

Сельское хозяйство

Другие статьи по предмету

Сельское хозяйство

Сдать работу со 100% гаранией

Переход организмов с дикорастущих растений на сельскохозяйственные культуры

 

Многие полезные растения были ввезены в Европу из других стран, а местные виды стали возделываться в большем масштабе лишь позднее. Чем питались те организмы, которые в настоящее время вредят культурным растениям? В некоторых случаях мы можем довольно точно установить момент перехода того или иного вида на иную пищу, но в отношении других имеются лишь предположения. Ниже будут приведены примеры, касающиеся вредителей зерновых, картофеля, сахарной свеклы и крестоцветных культур.

Зерновые культуры. Первоначально обитавший в Южной Америке и Мексике на дикорастущих злаках клоп-щитник Blissus leucopterus проник в середине XIX в. в Северную Америку. Он распространялся на север, прежде всего по побережью Атлантического океана и по долинам рек Миссисипи и Миссури. В основных областях, где он особенно вреден, между Аллеганскими и Скалистыми горами, его первое поколение охотно повреждает пшеницу; второе поколение кормится преимущественно на кукурузе. Кроме того, этот клоп повреждает овес, рис и сахарный тростник. При средней продуктивности до 600 яиц на самку его потенциал очень высок. В среднеевропейской области в качестве близкородственного вида встречается Ischnodemus sabuleti также на злаках. Некоторые популяции его живут на злаках (Elymus, Аттоphila) прибрежных дюн, другие на болотных злаках (Glyceria, Phalaris) внутренних районов. Исходя из характера питания, весьма возможен переход на зерновые культуры. Это показали и лабораторные опыты; кроме того, этот клоп был совершенно случайно обнаружен на полях зерновых на северо-западе Германии. Между тем, выяснилось, что его развитие может происходить только в условиях длинного дня. Период с длинным днем, продолжающийся в условиях Германии с мая до второй половины августа, недостаточен для развития нового поколения за один год. Необходим еще один год, чтобы развитие закончилось половой зрелостью и новой откладкой яиц. Однако в условиях ежегодной смены зерновых культур этот обитающий на поверхности почвы клоп, для развития которого требуется два вегетационных периода, не может обосноваться как вредитель. Помимо этого, потенциал размножения, редко превышающий 24 яйца на одну самку, довольно низок. Этот пример одновременно показывает, что успешный переход с дикорастущих растений на культурные связан не только с питанием.

Часто весь комплекс климатических условий определяет возможность перехода на полезные растения. Клопы, вредящие зерновым культурам (Eurygaster maura, Aelia acuminata), ограничиваются, по крайней мере, в северной части Центральной Европы, в значительной степени своими первичными кормовыми растениями - злаками. Лишь в климатически благоприятные для них годы они появляются здесь на посевах зерновых, но уже в Венгрии они принадлежат к числу опаснейших вредителей пшеницы. Следовательно, там, где климатический оптимум сочетается с богатым выбором кормовых растений, переход на культурные растения происходит легче, чем у границ ареала-

Американский пшеничный пилильщик, Cephas cinctus, перешел с злаковых трав прерии Elymus. Bromus, Agropyron на пшеницу и стал опасным вредителем вероятно потому, что его важнейший паразит Microbracon cephi не мог с такой же легкостью следовать за ним на зерновые. То же можно сказать и о галлице седельной (Haplodiplosis equestris) в Средней Европе, личинки которой на пшенице почти никогда не заражаются их эффективным паразитом хальцидой Chrysocharis seiuncta. Обнаружение личинок галлиц происходит благодаря тактильному раздражению, которое по чисто механическим причинам может вызвать откладку яиц паразита только на дикорастущих злаковых травах и угнетенных растениях зерновых. Точно так же в отношении клопов Eurygaster, Aelia, Carpocoris на севере Германии наблюдалось, что их паразиты не всегда легко следуют за хозяином на посевы культур.

Вполне возможно, что кукурузный мотылек Pyrausta nubilalis первоначально питался дикорастущими злаками, не исключено, что дикий хмель (Humulus) или полынь (Artemisia) также были его первичными кормовыми растениями. На обширной зернопроизводящей равнине, лежащей в пределах Венгрии и территории бывшей Югославии, этот вид ранее обитал на просе (Panicum miliaceum), хмеле и конопле. После того как здесь начали более широко выращивать кукурузу, произошел переход на новую пищу. В 1879 г. было отмечено первое серьезное повреждение посевов кукурузы. Личинки большой хлебной мухи, Hylemyia coarctata, развиваются также на пырее (Agropyron repens) и на мятликах (Роа trivialis, P. аппиа), растущих на берегах и в рудеральных местах, откуда муха, очевидно, и перешла на пшеницу. Другой вид-минер ячменный Hydrellia griseola перешел в Северной Европе с дикорастущих злаков на ячмень и рожь, а в Южной Европе - на рис. Некоторые из обитающих на стеблях трав злаковых мушек в прериях Канзаса (США) стали позднее вредителями посевов пшеницы. Различные саранчовые во все большей степени отдают предпочтение зерновым культурам, а не дикорастущим злакам.

Родоначальником твердой головни ржи (Tilletia secalis) и карликовой головни пшеницы (Tilletia controversa) были, возможно, виды Tilletia некоторых дикорастущих злаков (Agropyron, Hordeum bulbosum), которые не отличаются от тех ни строением спор, ни биологией прорастания. Поэтому и было предложено объединить их под общим видовым названием Т. secalis. Можно привести и другие примеры перехода грибных возбудителей болезней с дикорастущих злаков на зерновые культуры, хотя в отношении каждого отдельного из них некоторые вопросы еще остаются открытыми.

Картофель. Два организма, вредящих картофелю, всегда были связаны с этим растением и вместе с ним появились и в других частях света. Речь идет о фитофторозе (Phytophthora infestans) и о картофельной нематоде (Heterodera rostochiensis). Дикий картофель в Андах настолько приспособился к нематодам, что вряд ли страдает от поражения ими. Более низкий по сравнению со свекловичной нематодой Н. schachtii температурный оптимум Н. rostochiensis, составляющий 10-15°С, хорошо соответствует климатическим условиям нагорий в Андах. Другие современные паразиты картофеля лишь позднее перешли на нового хозяина с родственных дикорастущих растений. Возбудитель рака картофеля (Synchytrium endobioticum), например, обитал на дикорастущих пасленовых Старого Света, прежде чем перешел на картофель. Только благодаря успехам селекции большинство современных сортов устойчиво к этому грибу.

Из насекомых наиболее опасен для картофеля колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata). Большинство видов рода Leptinotarsa обитают в Мексике. Для видов группы tnultitaeniata кормовыми растениями служат Solanum rostratum и S. elaeagnifotium. Видимо, кочующие стада бизонов вначале способствовали проникновению 5. rostratum на север, так как его колючие плоды легко цеплялись к шерсти животных. После завоевания Мексики в 1521 г. пассивное расселение этого пасленового растения было в возросшем масштабе продолжено людьми, так что оно проникло вплоть до штатов Колорадо, Небраска и Южная Дакота. Leptinotarsa multitaeniata, предполагаемая исходная форма L. decemlineata, последовала за растением на север. Во всяком случае, первоначальный ареал колорадского жука простирался от восточных склонов Скалистых гор в Колорадо и Нью-Мексико до восточных районов Канзаса и Оклахомы. Это область большей частью со скудной растительностью, солеными озерами и подвижными дюнами, с ежегодным количеством осадков менее 500 мм. Засуха зимой и второй минимум осадков летом приводят там к двум перерывам вегетации. Приспосабливаясь к засушливому периоду с жалкой растительностью на своей родине, колорадский жук может долгое время оставаться в покое, пока почва не будет увлажнена. И напротив, эти зимующие в почве насекомые не переносят даже кратковременного затопления. При проникновении картофеля с востока на запад США в XIX в. колорадский жук в картофеле нашел новое кормовое растение, которое значительно повысило потенциал его размножения и способствовало его движению на восток. Примерно к 1874 г. колорадский жук достиг атлантического берега. Со времени 1-й мировой войны он смог прочно закрепиться в Европе, где в настоящее время заселил территорию от Испании до России (рис. 1). Так, в результате деятельности человека культурное растение из влажной и прохладной климатической области стало кормом для жука из полупустыни.

фитофаг паразит растение

Рис. 1. Пути распространения колорадского жука в Европе: 1 -иберийский; 2 - цеитральиоевропейскнй; 3 - альпийский; 4 - средиземноморский.

 

Среди местных фитофагов картофеля в Средней Европе преобладают такие, которые встречаются в рудеральных местах и в нитрофильных растительных сообществах пойменной бровки, как, например, земляная блоха Psylliodes affinls, цикады Eupteryx atropunctata и Empoasca pteridis и в известной мере клоп Lygus rugulipennis,

Свекла. Переносчиком вируса, вызывающего в Средней Европе курчавость листьев свеклы, является свекловичный клоп, Piesma quadrata. Он охотно поселяется на растениях сем. маревых (например, Atriplex hastata), растущих на морском побережье и на засоленных местах внутренних районов. Его общий ареал простирается, однако, на обширные пространства Евразии. Некоторые популяции в восточной части Центральной Европы в начале XX в. переселились с дикорастущих маревых на поля свеклы, причем сменили кормовое растение, так же как это сделали колорадские жуки. Гораздо менее специфичный в выборе пищи клоп Calocoris norvegicus, который, так же как и Piesma, охотно поселяется на маревых прибрежной зон

Похожие работы

1 2 3 > >>