Международный коллектив ученых выяснил пути расселения липовой моли-пестрянки. Генетический анализ почти четырех сотен образцов насекомого, собранных на огромной территории от Дальнего Востока до Нидерландов, показал, что очагом распространения вредителя на запад потенциально служила Япония. В ходе исследования также был обнаружен ранее неизвестный вид-двойник моли, который обитает только в Восточной Азии. Вселившаяся несколько десятков лет назад в Европу липовая моль-пестрянка способна причинять серьезный ущерб липовым насаждениям, в первую очередь в городах, и местах производства липового меда. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS ONE.

Массовое повреждение листьев липы молью-пестрян...

Массовое повреждение листьев липы молью-пестрянкой в Новосибирске, июль 2016 года. Фото Натальи Кириченко.

Липовая моль-пестрянка относится к экологической группе минирующих насекомых. Крошечные бабочки моли-пестрянки (размах крыльев не больше семи миллиметров) откладывают яйца на листья липы. Вылупившиеся из яиц гусеницы вгрызаются в лист и выедают его изнутри, оставляя после себя характерные повреждения — мины. Через три недели из гусениц образуются куколки. Из последних отрождаются бабочки и цикл повторяется снова. Во многих европейских городах липа активно используется в озеленении. Деревья с поврежденной листвой менее привлекательны и сбрасывают листву раньше, чем их здоровые собратья. Более того, в регионах, где липа один из источников меда, насекомое причиняет ощутимый урон этой деятельности.

Бабочка липовой моли-пестрянки Phyllonorycter i...

Бабочка липовой моли-пестрянки Phyllonorycter issikii (Lepidoptera: Gracillariidae) из энтомологической коллекции Натальи Кириченко.

«Мы собрали почти четыреста образцов бабочек для морфологического и генетического анализа с огромной территории — от Японии до Нидерландов. Это большой проект с участием ученых из Франции, Италии, Японии, Южной Кореи и Китая, который был начат во время моей стажировки во Французском национальном институте сельскохозяйственных исследований (INRA) в лаборатории лесной зоологии под руководством Алана Рока. Исследования на территории России были поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований. Основных результатов три. Во-первых, молекулярно-генетические данные свидетельствуют о том, что моль пришла в Европу из Восточной Азии, скорее всего, из Японии. Во-вторых, наши исследования показывают, что речь идет не о единичном заносе вредителя, а о нескольких волнах инвазии. И, наконец, расшифровывая последовательности генов и оценивая размер и форму гениталий самцов, мы пришли к выводу, что у липовой моли-пестрянки есть ранее неизвестный науке вид-двойник, который обитает только в Японии и на Дальнем Востоке», — поясняет один из основных авторов исследования, старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета Наталья Кириченко.

Ареал липы (зеленый цвет), липовой моли-пестрян...

Ареал липы (зеленый цвет), липовой моли-пестрянки (оранжевый цвет) и места сбора материала (черные точки) для исследований. Карта из публикации авторов. PLoS ONE doi:10.1371/journal.pone.0171104

Липовая моль-пестрянка впервые была обнаружена и описана в 1963 году, как вид из Японии. Начиная с 80-х годов прошлого века насекомое стали находить в европейской части России и несколькими годами позднее в странах Европы. Современный ареал обитания вредителя теперь простирается на обширной территории Палеарктики. Из-за малого размера бабочек их находки в первое время были фрагментарны, поэтому для ученых оставалось загадкой, является ли весь этот регион первичным ареалом вида. Распространение видов за пределы их естественных ареалов — биологические инвазии — сегодня одно из наиболее ярких последствий глобализации. Вселение чужеродных видов может приводить к необратимым нарушениям в жизнедеятельности природных экосистем и вызывать различные негативные последствия.

Определения видовой принадлежности до сих пор является проблемой для многих мелких существ. Для мира насекомых она стоит особо остро. По некоторым прогнозам на нашей планете своего обнаружения и научного описания ждут более 5 миллионов видов насекомых. Классическим методом определения видов насекомых является изучение внешнего и внутреннего строения взрослых особей. Зачастую при диагностике видов решающее слово остается за гениталиями самцов. Их форма и строения специфичны для подавляющего большинства видов. Современные методы молекулярной генетики позволяют не только изучать пути распространения тех или иных организмов, но и попутно обнаруживать ранее неизвестные для науки виды. Исследования таких близких видов (видов-двойников), помогают понять причины успешности видов при расширении их первичных ареалов.

Выращивание гусениц липовой моли-пестрянки для ...

Выращивание гусениц липовой моли-пестрянки для получения бабочек в лаборатории Киотского префектурного университета. На фото соавторы статьи Наталья Кириченко и Карлос Лопез-Ваамонде. Фото Иссей Охшима.

«На территории Сибири естественных липняков — по пальцам пересчитать. Одним из них является реликтовая Кузедеевская липовая роща в Кемеровском районе. По оценкам возраст рощи несколько миллионов лет. Она находится в небольшой котловине с микроклиматом и, скорее всего, оказалась не тронутой со времени последнего ледникового периода, — рассказывает Наталья Кириченко — можно сказать, что этот и несколько других островков липы на территории Сибири связывали дальневосточный и европейский ареалы лип. Пока не совсем понятно, как вредитель смог распространиться на запад, учитывая отсутствие явных коридоров распространения — липовых насаждений в азиатской части России. Мы планируем подробно изучить и описать открытый нами новый вид моли с Дальнего Востока и Японии. Интригует вопрос, почему один вид оказался более успешным и заселил значительную часть континента, а второй обитает только в Восточной Азии. В качестве курьезного факта можно отметить, что у более распространенного вида гениталии самцов, несколько крупнее, чем у вида-двойника, но это вряд ли может служить обоснованием его успеха. Если же быть серьезными, очевидно, мы поймали «за хвост» процесс видообразования, протекающий в Восточной Азии в группе липовых молей-пестрянок, и зафиксировали момент появления нового вида. Для фундаментальной науки это интереснейшее явление».

Исследование выполнено при поддержке французского фонда Le Studium и Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 15-29-02645-офи-м). Дополнительную информацию о результатах исследования можно получить у Натальи Кириченко.

Группа научных коммуникаций Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН»