Біологічний контроль бур'янів може посилювати їхнє поширення, виявили науковці

Науковці з Університету Нового Південного Уельсу опублікували нове дослідження в журналі Trends in Ecology & Evolution, яке ставить під сумнів ефективність традиційних методів біологічного контролю інвазивних рослин.

Професор Стівен Бонсер з Школи біологічних, земних та екологічних наук UNSW зазначає, що попри тривале вивчення інвазивних видів, їхній вплив продовжує зростати. Це свідчить про те, що в сучасному підході до контролю їхнього поширення бракує важливого розуміння.

«Я вважаю, що ми неправильно оцінювали успішність біологічних засобів контролю», — стверджує професор Бонсер. За його словами, принцип біологічного контролю полягає в тому, що спеціалізованих природних ворогів інвазивного виду переносять з їхнього природного ареалу до місця інвазії.

Дослідник наводить приклад опунції — кактуса, який походить з Америки і став інвазивним видом у природних та сільських районах Австралії. «Одним із помітних успіхів біологічного контролю досі вважається невелика гусениця, яка ефективно бореться з опунцією», — зазначає він. Однак існують десятки випадків, коли застосування біологічного контролю не дає очікуваних результатів.

Яскравим прикладом є хрестовник (Bitou bush) — прибережний вид, що утворює щільні монокультурні зарості на великих територіях. Для його контролю використовують гусениць метелика, що живиться верхівками рослин. Хоча окремі гусениці можуть істотно пригнічувати ріст окремих рослин, популяції хрестовника продовжують «поширюватися як лісова пожежа».

Професор Бонсер пояснює, що рослини зазвичай конкурують між собою, намагаючись перерости сусідів заради сонячного світла, замість того щоб співпрацювати, ділячись ресурсами. Саме принцип співпраці став ключовим під час «Зеленої революції» для таких культур як кукурудза та пшениця.

«Зелена революція полягала в тому, щоб зробити рослини більш кооперативними», — пояснює вчений. У той період науковці змогли виділити та виростити менш конкурентні рослини, які спрямовували енергію на виробництво більшої кількості їжі. Цього досягли шляхом селекції карликових сортів на основі їхніх гормональних властивостей.

У природних умовах, таких як ліси, перемагають рослини, які ростуть найшвидше і найвище. Кооперативні рослини часто витісняються з екосистеми агресивнішими, конкурентними видами. «Теорія ігор підказує нам, що співпраця в природі трапляється рідко», — зазначає професор. «Якщо рослина припиняє боротьбу за ресурси, конкурентна рослина швидко захопить її місце».

Однак дослідження показує, що біологічний контроль, який мав би сповільнювати ріст інвазивних рослин, може насправді робити їх сильнішими. Пошкоджуючи окремі рослини та зменшуючи конкуренцію, група інвазивних рослин починає діяти як команда.

«Ми вважаємо, що біологічні засоби контролю перетворюють агресивних загарбників на кооперативні спільноти», — пояснює Бонсер. «І коли вони співпрацюють, то можуть покривати величезні території — навіть більші, ніж раніше».

Дослідник наголошує, що рослини, які ростуть вище і швидше в конкуренції з іншими, часто гірше захищаються від травоїдних. Це пов'язано з тим, що здатність рослини конкурувати та захищатися генетично пов'язані.

«Це може працювати і в зворотному напрямку: рослина, яка захищає себе хімічними речовинами, може не рости такою високою для конкуренції з іншими рослинами», — пояснює він. «І не витрачаючи енергію на конкуренцію, вони можуть спрямувати її на розмноження».

Наразі професор Бонсер та його колеги досліджують способи руйнування «команд» рослин-загарбників. Це включає експерименти з введенням високих, сильних місцевих рослин, які порушують їхню командну роботу, а також поєднання біологічного контролю з іншими методами.

«Це може змінити не лише те, як ми боремося з інвазивними видами в природі, але й те, як ми вирощуємо сільськогосподарські культури для подальшого збільшення виробництва продуктів харчування», — підсумовує вчений. Він зазначає, що це не означає додавання комах до сільськогосподарських культур, але можливо, вдасться «обманути» рослини, змусивши їх думати, що на них є комахи, що може допомогти їм рости більш кооперативно.