Эффект бабочки. Феромоны насекомых убьют их самих и спасут зерно

Ежегодно на хлебокомбинатах и кондитерских фабриках Ленинградской области возникает одна и та же проблема — порча зерна. Причина — мельничная огневка. Эта бабочка-вредитель падка буквально на все продукты. Особые же условия на складах помогают сохраниться не только съестному, но и насекомым. Недавние исследования петербургских ученых из ИЭФБ РАН под руководством Оксаны Селицкой доказали эффективность массового отлова крылатых нахлебников с помощью синтетических половых феромонов.

Знакомство с капканом

Феромонная ловушка — не что иное, как небольшая треугольная палатка с клеевой поверхностью внутри. Однако в подобной засаде окажутся лишь невнимательные. Так провиант не уберечь. Завлекает же в нее бабочек феромон. Им и пропитывают ловушки.

Феромоны — это особые вещества, выделяемые самкой. Они сообщают самцам о ее готовности размножаться. Таким образом, в ловушку попадаются лишь особи мужского пола. А без «сильной половины» популяции продолжение рода становится невозможным.

В отличие от таких методов борьбы с насекомыми, как фумиганты, мелки или таблетки, половые феромоны практически безопасны. Человеку нужно только помыть руки с мылом после работы с ними. Действие веществ направлено лишь на определенные виды. Теплокровным животным и полезным насекомым также ничего не грозит. Феромоны, точнее их химический аналог, не наносят никакого вреда окружающей среде. Они разлагаются под воздействием солнечного света, температуры и влаги как на свежем воздухе, так и в помещениях.

С чего начинаются опыты

Мест для «тестирования» вредителей выбрано всего два: лабораторные условия (в сосудах объемом около 3 л, а также в ольфактометре с движущимся воздухом) и непосредственно на самих предприятиях. Чтобы понять, как избавиться от крылатых едоков, для начала их пришлось разводить.

В выращенном поколении мельничной огневки — потомки реальных обитателей хлебокомбинатов Петербурга. Подопытные бабочки проходят жесткий «кастинг». Все они одного возраста и способны спариваться. Исследуется не только их брачное поведение, но и реакция самцов на синтетический аналог феромона.

Для отлова мельничной огневки используются в основном треугольные ловушки, описанные вначале. Их клеевая поверхность немного больше площади листа А4. Чтобы узнать, ловушка какой конструкции наиболее действенна, тестируют еще две: ловушку-ленту (как для обычных мух) и ловушку-живоловку. Помимо этого, исследователям необходимо ответить еще на один важный вопрос: какое расстояние между ловушками оптимально для уничтожения вредителей? Определить его можно лишь в производственных условиях. Решено выпускать, а затем обратно отлавливать оставшихся маркированных самцов. Всё это будет происходить при постепенном отдалении химических капканов друг от друга.

Насколько эффективны ловушки на складах, проверят по двум критериям: числу пойманных самцов и числу оплодотворенных самок. Подсчитают абсолютно всех бабочек как на стенах помещения, так и на оборудовании.

Среда объедания

Эффективно бороться с крылатым врагом можно, лишь зная его в лицо. Исследователи вычислили самых популярных вредителей, место и время их налета. На хлебокомбинатах самой многочисленной оказалась мельничная огневка. Другие — сухофруктовая и южная амбарная — активно помогают ей подъедать запасы. Кондитерские фабрики атакуют уже знакомая нам мельничная огневка и какаовая. Однако бабочки не являются единственными налетчиками. В их компании и малый мучной хрущак. Хоть этот жук и не порхает с места на место (его крылья недоразвиты), вреда он наносит не меньше. Его обедом становится мука, крупа, отруби. Реже — пораженные зерновые злаки, орехи или сухофрукты. Не признает он только бобовые, рис, ячмень и овес. Именно с этими видами насекомых приходится усиленно бороться. Остальные вредители немногочисленны. Например, рогатый хрущак, суринамский мукоед (тоже небольшой жук) или инжирная огневка прибывают на фабрики только с партиями зараженного сырья.

По наблюдениям ученых, передвижение армии бабочек связано с движением муки на предприятиях. Огневка оккупирует все хранилища, бункеры для накопления муки (в производственном корпусе) и тестомесильный цех.

Численность мельничной огневки непосредственно зависит от температуры, влажности и качества продуктов. Брачный сезон у бабочек длится весь год, но весной и летом насекомые плодятся особенно активно. Именно в это время температура в помещениях достигает 26 °С, что идеально для вредителей. В таких условиях рождается 6–7 поколений налетчиков. Они сменяют друг друга через полтора-два месяца.

Биологи выяснили, что на разных предприятиях количество насекомых увеличивается примерно в одно и то же время. Связано это со схожими условиями на кондитерских фабриках и хлебокомбинатах. Приходится демографический взрыв на конец февраля — начало марта, хотя в Петербурге за окнами еще ниже нуля.

Влияние других организмов, с которыми вредители взаимодействуют, невелико. Рассмотрим это на примере осы-наездника Venturia. Данное насекомое паразитирует на гусеницах мельничной огневки и на паразите малого мучного хрущака — Bethylidae (одном из семейств примитивных ос). Однако ни массовой гибели, ни всплеска рождаемости у бабочек или жуков наездник не вызывал.

Убойный эликсир

Наиболее эффективные ловушки для отлова вредителей содержат особый компонент. Это половой феромон, на который самцы и летят в поисках самки. Данное вещество не только приманивает особей мужского пола, но и в точности определяет их поведение. Каждый представитель мельничной огневки совершает брачный ритуал. В нем пять основных этапов: движение усиков, бег и взлет, полет к «источнице» феромона, приземление на нее и попытка спаривания. Действенный синтетический аналог должен пробуждать в насекомых такую же реакцию.

Из «оригинального» гормона ученые выделили два вещества. Одно из них основное и входит в состав половых феромонов каждой мельничной огневки. Полученный элемент привлекает абсолютно всех самцов. Насекомые повторяют свои свадебные церемонии, не подозревая о коварном обмане. Именно это вещество и используется для ловушек. Другое же не изучено. Его функции неизвестны.

Тестирование синтетического феромона в ольфактометре дополняют другие наблюдения. Реакция бабочек изучается непосредственно на созданных треугольных ловушках. Те самцы, что оказываются в полуметре от капкана, начинают свой брачный ритуал. Когда же расстояние сокращается до 30–40 см, только 6% мужских особей избегает западни. В большинстве случаев бабочки приземляются рядом с ловушкой и более не двигаются. Возможно, из-за их привыкания к синтетическому феромону. Живыми из «сетей» выбирается не более 4% вредителей. Хоть насекомые и не погибают, поиск самки для них становится затруднительным.

Массовый отлов самцов при помощи феромонов резко нарушает соотношение между полами. Мужским особям становится сложно ориентироваться в пространстве и искать себе пару. Однако задержка спаривания увеличивает срок жизни самок и время их готовности размножаться. Это негативное последствие компенсируется снижением плодовитости бабочек и жизнеспособности яиц.

Производственная практика

После лабораторных опытов феромонные ловушки начинают проверять «в полях». Испытания показали, что на один капкан хватает 1–1,5 мг искусственного гормона. Но точные цифры необходимы не только в дозировке вещества. Расстояние между ловушками и уровень их размещения — важные факторы эффективного отлова. Например, в помещениях с высокими потолками и невысокой численностью вредителей западню можно устраивать в полутора метрах от пола. Если же насекомые густо заселили предприятие, то высота снижается до половины метра.

Нередко на фабриках приходится ставить ловушки по соседству с оборудованием или впритык к стене. Биологи доказали, что и при таких условиях клеевые капканы исправно ловят крылатых нахлебников. Оптимальное расстояние между феромонными ловушками — 2,5–5 м. Ученые пытались более четко определить диапазон. Но разница в количестве пойманных появляется лишь тогда, когда западня от бабочки находится в 7,5–10 м.

Бытует мнение, что угодившие в капкан насекомые снижают его эффективность. Результаты опыта петербургских исследователей опровергли это. По статистике, отловленные вредители никак не влияют на действенность ловушки, не «засоряют» ее и не отпугивают своих сородичей.

Из всевозможных феромонных капканов ловушки-ленты и треугольные ловушки лучше всех нейтрализуют мельничную огневку. Живоловка же с бабочками справляется куда хуже, что, скорее всего, связано с недостатками ее конструкции.

Использование феромонных ловушек на предприятиях снижает численность вредителя и не позволяет ей резко увеличиться. Это экологически безопасно. Токсическая нагрузка на фабриках снижается, не нарушается рабочий процесс. Минус данного метода один — всё это не действует моментально. Эффекта приходится дожидаться не менее трех месяцев.

Самая высокая эффективность достигается при использовании капканов с одновременной обработкой помещений. В таком случае гибнет около 93-95% мельничной огневки, что позволяет сохранять провиант практически нетронутым.

Екатерина Седошенко