Новое исследование, проведенное тремя учеными, связанными с Калифорнийским университетом в Дэвисе, имеет важное значение для того, как правительственные учреждения разрабатывают политику для успешной борьбы с вредителями, которые представляют угрозу для калифорнийских ценностей.5 млрд. Агропромышленный комплекс.
"Несмотря на должную осмотрительность, быстрое реагирование и огромные расходы на предотвращение проникновения и акклиматизации этих насекомых, практически все виды плодовых мух, намеченные проектами по искоренению, снова появляются в одних и тех же местах – несколько из них ежегодно – и постепенно распространяются. в штате ", – сказал профессор энтомологии Калифорнийского университета в Дэвисе Джеймс Кэри, международный авторитет в области биологии вторжения плодовых мух и соавтор исследования, в котором были изучены данные по отлову плодовых мух за более чем 60 лет.
"Регуляторная политика, а также борьба с вредителями и методы ведения сельского хозяйства должны быть пересмотрены, чтобы отразить реальность того, что эти насекомые здесь, чтобы остаться. «Нам необходимо разработать долгосрочные стратегии борьбы с этими вредителями, которые были бы эффективными, безопасными для здоровья населения и окружающей среды и минимально обременительными для производителей», – сказал Кэри. "К счастью, наличие нескольких небольших популяций плодовых мух в штате и длительное время задержки в росте этих популяций дадут политикам и специалистам по планированию время для разработки надежных и научно обоснованных ответных мер."
«Эта работа является наиболее полным анализом популяций тропических плодовых мух в Калифорнии на сегодняшний день и в любом регионе мира», – сказал биолог по популяциям насекомых Джордж Родерик, профессор Уильяма Мюрис Хоскинс и председатель Отдела организмов и окружающей среды Калифорнийского университета в Беркли. и эксперт по биологическим инвазиям, не имеющий отношения к новому исследованию.
«Сила исследования заключается в использовании нескольких линий доказательств – моделирование популяции, молекулярная генетика, экологическая ловушка, пограничный контроль / обнаружение в аэропортах – и в том, что оно изучает одно и то же явление у 17 видов», – сказал Родерик.
«Исследование имеет драматические последствия для сельского хозяйства Калифорнии и международных торговых партнеров штата и говорит о насущной необходимости изменить текущую политику ликвидации, направленную на инвазивные виды», – сказал садовод-энтомолог Майкл Паррелла, профессор и заведующий кафедрой энтомологии Калифорнийского университета в Дэвисе. Нематология.
Фрэнк Залом, будущий президент Энтомологического общества Америки и профессор энтомологии Калифорнийского университета в Дэвисе, сказал, что новое исследование обеспечивает «тщательный и систематический анализ находок плодовых мух и представляет убедительный аргумент в пользу того, что эти обнаружения представляют собой продолжающиеся повторения постоянных популяций, а не повторные вторжения в Калифорнию."
«Это исследование заслуживает серьезного рассмотрения, и я надеюсь, что оно поможет привести к новым обсуждениям долгосрочного подхода к борьбе с плодовыми мухами и аналогичными экзотическими вредителями в Соединенных Штатах и международных регулирующих органах», – сказал Залом, эксперт по комплексная борьба с вредителями.
Кэри отмечает, что другой U.S. государства и европейские страны с условиями, одинаково благоприятными для плодовых мух, а также аналогичные схемы международных путешествий и обнаружение плодовых мух в грузах в портах ввоза, не имеют установленных популяций плодовых мух.
«Эта комбинация результатов окончательно опровергает гипотезу о том, что многократное обнаружение многих видов плодовых мух в Калифорнии каждый год является результатом повторяющихся новых интродукций», – сказал он. "То, что мы обнаруживаем здесь, – это низкоуровневые устоявшиеся группы населения."
Кэри сотрудничал с ведущим автором исследования Никосом Пападопулосом, энтомологом из Университета Фессалии, Греция, и Ричардом Плантом, почетным профессором Калифорнийского университета в Дэвисе в области наук о растениях, биологической и сельскохозяйственной инженерии. Пападопулос, ведущий автор исследования и всемирно известный эксперт по демографии плодовых мух и биологии вторжений, ранее был научным сотрудником и приглашенным научным сотрудником Калифорнийского университета в Дэвисе.
«Эти результаты могут иметь более широкое значение в отношении борьбы с нашествиями плодовых мух, которые могут выходить далеко за пределы Калифорнии», – сказал Пападопулос. "Этот уникальный набор данных может дать много фундаментальных ответов по многим аспектам биологии вторжения и соответствующей глобальной политики."
«Мы очень уверены, что наши результаты указывают на то, что по крайней мере пять, а возможно, еще несколько видов плодовых мух установлены в Калифорнии», – сказал Плант, который предоставил математическое моделирование и статистический анализ для исследования.
Исследователи применили компьютеризированную технологию картирования данных для анализа исторических данных обнаружения плодовых мух. Используя этот анализ, они определили, что помимо оливковой мухи, которая подтверждена как установленная, в Калифорнии теперь также поселились средиземноморские, мексиканские, восточные, дынные, персиковые и гуавовые плодовые мухи.
История плодовых мушек в Калифорнии
Тропические плодовые мухи были проблемой для Калифорнии почти 60 лет, первая плодовая мушка была обнаружена здесь в 1954 году.
С тех пор почти во всех регионах штата было обнаружено 11386 особей мух, включая взрослых особей и личинок 17 различных видов плодовых мух.
И взрослые, и личинки плодовых мух представляют собой угрозу, поскольку личинки (личинки) фактически зарываются в самые разные фрукты и овощи и повреждают их.
Из-за географического положения и климата штата Калифорния считается особенно уязвимой для интродукции и укоренения популяций тропических плодовых мух. Считалось, что вредители прибывают либо с грузовыми грузами, либо с зараженных фруктов, привезенных путешественниками из регионов мира, где плодовые мухи были местными или прижились.
Государственные и федеральные агентства в течение многих лет координируют усилия по предотвращению создания размножающихся популяций инвазивных плодовых мух в Калифорнии и других уязвимых штатах. Такие мероприятия включают ограничение импорта товаров из регионов с продолжающимися вспышками плодовых мух, требование послеуборочной обработки продуктов, выращиваемых в районах с установленными популяциями плодовых мух, поддержание крупномасштабных программ мониторинга плодовых мух для раннего выявления и выпуск стерильных плодов. мухи, чтобы замедлить или предотвратить размножение инвазивных мух.
Потенциальные затраты, связанные с созданием популяций плодовой мухи, значительны. Например, исследование 1995 года показало, что только подтвержденное предприятие по средиземноморской мухе в Калифорнии приведет к ежегодным прямым расходам от 493 до 875 миллионов долларов, а введение соответствующего эмбарго на доставку фруктов и овощей из штата приведет к дополнительным потерям в размере 564 долларов. миллион.
Экономика штата может потерять 1 доллар.2 миллиарда валовых доходов и более 14 000 рабочих мест, как предполагало ранее проведенное исследование.
Результаты нового исследования
В новом опубликованном исследовании исследователи сообщают, что несколько линий доказательств теперь указывают на то, что плодовые мушки стали самодостаточными и, таким образом, обосновались в Калифорнии, в том числе:
внезапное первоначальное появление плодовых мушек в середине 1950-х годов, за которым последовало множество повторных обнаружений;
сезонность появления плодовых мух;
распространение обнаружений плодовой мухи в штате на север;
отсутствие новых обнаружений или интродукций видов плодовых мух в большинстве других подверженных риску регионов Соединенных Штатов и Средиземноморья; а также
многократное обнаружение нескольких видов плодовых мух почти в одних и тех же местах Калифорнии через 20-50 лет после их первого обнаружения.
«В совокупности данные показывают, что, как и другие инвазивные виды, тропические плодовые мухи могут присутствовать в небольших количествах в течение десятилетий», – сказал Кэри. «Это« время запаздывания », которое является отличительной чертой биологии инвазии, объясняет, почему в Калифорнии могут быть укрыты очень небольшие, устоявшиеся популяции этих вредителей только с периодическими отловами, которые выявляют их присутствие."
Он отметил, что два аспекта нашествия плодовых мух являются выгодными для политиков и специалистов по планированию: все обнаруженные виды плодовых мух чрезвычайно малы и могут продолжать существовать в течение многих лет ниже обнаруживаемых уровней, а довольно длительные периоды задержки предоставляют возможности для разработки новых методов управления. протоколы и программы.
Предлагаемый ответ
Кэри сказал, что необходимо немедленно оценить экономические последствия внедрения каждого вида в штате, чтобы спрогнозировать индивидуальные и коллективные эффекты плодовых мух на все затронутые калифорнийские фруктовые и овощные культуры.
Он также предполагает, что правительственные агентства могут усилить мониторинг плодовых мух, особенно в Центральной долине и других важных для сельского хозяйства районах Калифорнии; составить план действий на случай будущих вспышек; создать в штате зоны, свободные от плодовой мухи, чтобы обеспечить торговых партнеров; и дать возможность фермерам приобрести страховку урожая, которая обеспечит защиту от потерь из-за повреждения урожая плодовой мухой или маркетинговых ограничений.
Кроме того, калифорнийские фермеры и упаковщики должны учитывать наличие устойчивых популяций плодовой мухи при разработке своих планов посевов и производственных стратегий, сказал он.
На научной арене Кэри рекомендует разработать генетический анализ для всех видов плодовых мух, идентифицированных в штате, чтобы определить, происходит ли единичное или множественное вторжение каждого вида, и определить новые штаммы, которые могут быть интродуцированы в будущем.
Эксперт по биологии вторжений Родерик из Калифорнийского университета в Беркли прогнозирует, что новое исследование окажет устойчивое влияние как на науку, так и на политику.
«Я предполагаю, что этот документ запомнится как за его влияние в будущем на то, как наука используется для разработки стратегий борьбы с вредителями во всем мире, так и за выводы, которые он делает о состоянии популяций тропических плодовых мух в Калифорнии», – сказал он.
Исследование было поддержано Организацией экономического сотрудничества и развития и внутренним финансированием Калифорнийского университета в Дэвисе, а также Программой совместных исследований Университета Фессалии, Греция.