05/07/2024
0Жуки изумрудной узкотелой златки уничтожили сотни миллионов ясеней в США. Теперь исследователи выращивают ясень, способный противостоять насекомым, в надежде получить устойчивые семена, которые обеспечат будущее деревьям, являющимся важнейшей частью восточных лесов.
Ясеневая изумрудная узкотелая златка КЛАРЕНС ХОЛМС ДИКАЯ ПРИРОДА / ALAMY STOCK PHOTO
Дерево, которое хотели показать мне Радка Вильдова и Джонатан Розенталь, находилось всего в нескольких сотнях футов от тропы в Тиволи Бэйс в государственном заповеднике в Райнбеке, штат Нью-Йорк. Но чтобы добраться до него, нужно было продираться сквозь заросли неместной жимолости, многоцветковой розы и ядовитого плюща. “Здесь как в музее инвазий”, – заметил Розенталь, эколог из близлежащего Нью-Пальца.
Дерево, до которого мы добрались, было около ста футов в высоту и десять дюймов в диаметре. На нем висела металлическая бирка с номером 047. “Это зеленый ясень, – сообщила Уилдова, ботаник, которая также работает в Нью-Пальце (и является женой Розенталя). Ясени – двудомные деревья, то есть они дают либо только мужские, либо только женские цветы.
“Я думаю, что это женский экземпляр”, – сказала Вильдова. “Но они цветут не каждый год, поэтому трудно сказать точно”.
Отличительной особенностью дерева под номером 047 было то, что оно было не просто живым, а здоровым. С тех пор как в Соединенных Штатах впервые появились изумрудные златки, вероятно, в 1990-х годах, погибли сотни миллионов деревьев. В долине Гудзона погибло подавляющее большинство ясеней.
Ученые надеются, что в один прекрасный день деревья, устойчивые к ясеням, дадут семена, которые заменят миллионы погибших ясеней.
Но только очень небольшая часть ясеней – около 1 процента – кажется, сопротивляется жукам. Эти деревья стали известны как “зажившиеся (в смысле выжившие, устойчивые) ясени”, и Вильдова и Розенталь ради них регулярно отваживаются продираться через на ядовитый плющ.
Эти двое руководят программой “Мониторинг и управление ясенем” /Monitoring and Managing Ash/, которая обозначается аббревиатурой MaMA. (“Наш слоган – “Приходите в MaMA”, – пошутил Розенталь). Программа обучает государственных и местных чиновников, а также заинтересованных граждан тому, как выявлять зажившиеся ясени, а также собирает образцы с устойчивых деревьев.
Зимой, вспоминает Вильдова, она выбралась к дереву № 047 с секатором, прикрепленным к длинному шесту. С помощью пилы она срезала небольшую ветку. “Это нужно делать, когда деревья находятся в спящем состоянии”, – объяснила она.
Ветка была использована для прививки на корневой подвой ясеня, цель которой вырастить новое деревце, которое затем отправилось в теплицу Корнельского университета. Когда дерево достаточно подрастет и начнет давать цветы – предположительно женские, – его скрестят с другим ясенем, чтобы получить деревья, которые, как надеются, будут еще более устойчивы к изумрудным ясеневым златкам, чем их родители. Ученые надеются, что когда-нибудь в один прекрасный день эти устойчивые деревья дадут семена, которые позволят заменить миллионы погибших ясеней. Аналогичная работа уже несколько лет ведется на исследовательской станции Министерства сельского хозяйства США в Делавэре, штат Огайо. Некоторые из деревьев в Огайо сейчас проходят полевые испытания. (Поскольку ясени адаптированы к региональным условиям, недостаточно вывести один сорт ясеня, устойчивого к E.A.B.; потребуется множество сортов).
Слева: исследователи Джонатан Розенталь и Радка Вилдова. Справа: “Зажившийся ясень” под номером 047 на территории заповедника Тиволи-Бэйс в Нью-Йорке. РАДКА ВИЛДОВА; ДЖЕРРИ МОНКМАН / ЭКОФОТОГРАФИЯ
“Существует пять стадий горя, и одна из них – смирение, на которой, похоже, находится огромное количество людей”, – говорит Розенталь. “Они говорятт: “Эти деревья исчезают”, и списывают их со счетов. Мы пришли к выводу, что лучший способ встряхнуть их и заставить что-то сделать – это дать понять, что надежда есть и ситуацию ещё можно улучшить”.
Изумрудные ясеневые златки /Emerald ash borers/, или, как их часто называют, E.A.B., имеют длину около полудюйма и мерцающие зеленые крылья. Эти жуки, родом из Китая, Кореи и восточной части России, вероятно, попали в США через зараженные транспортные ящики или деревянные поддоны. Впервые они были обнаружены в Мичигане в 2002 году и к настоящему времени распространились по Среднему Западу, Новой Англии, среднеатлантическим штатам и большей части Юго-Востока. В 2022 году первая популяция была обнаружена на западном побережье, в штате Орегон.
Ясень – важнейший компонент восточных лесов; в таких местах, как северо-центральный Вермонт, он составляет более четверти древесного полога. Семена этих деревьев являются важным источником пищи для птиц и мелких млекопитающих, а их листья разлагаются быстрее, чем у таких деревьев, как дуб, поэтому они играют ключевую роль в рециркуляции питательных веществ. Десятки видов насекомых зависят от ясеня, а ещё сотни с ним связаны. Если эти деревья исчезнут, то зависящие от них виды вполне могут быть доведены до вымирания.
Согласно недавней статье, изумрудная узкотелая златка – “самое разрушительное и дорогостоящее инвазивное лесное насекомое”, которое когда-либо видела Северная Америка.
“Острова спасения не существует”, – так выразился Дэвид Вагнер, профессор экологии и эволюционной биологии из Университета Коннектикута. Согласно недавней работе исследователей из Инженерного корпуса армии США, E.A.B. – “самое разрушительное и дорогостоящее инвазивное лесное насекомое”, которое видела Северная Америка.
Между тем ясень – это не просто одно дерево, а целая группа деревьев. (Любопытно, что никто точно не знает, сколько видов ясеня произрастает в Северной Америке; по разным оценкам, их от 15 до 25). Большинство видов уязвимы для E.A.B., включая зеленый, белый и черный ясень, каждый из которых важен по разным причинам, как экологическим, так и социальным.
Зеленый ясень – быстрорастущий и устойчивый к загрязнению вид. Поэтому их часто высаживали в городах после того, как там распространилась голландская болезнь вязов. (По оценкам специалистов, удаление и замена городских ясеней может обойтись городам более чем в 12 миллиардов долларов). Белый ясень – один из немногих местных видов деревьев, способных прорастать сквозь заросли неместных растений, которые сегодня образуют подлесок во многих восточных лесах. Так что без них все больше лесов могут превратиться в “музеи инвазий”. На протяжении большей части истории бейсбола биты изготавливались из белого ясеня. (Сейчас деревянные биты делают в основном из клена).
Туннели, проделанные личинками изумрудной узкотелой златкой под корой ясеня. МАЙК ГРОЛЛ / ФОТО AP
Черноплодный ясень живет на болотах и играет ключевую роль в гидрологии среды обитания; когда ясень погибает, болота могут превратиться в открытую воду. Черный ясень также занимает центральное место во многих культурах коренных народов: его древесина обладает особыми свойствами, благодаря которым ее ценят мастера по изготовлению корзин. Согласно одной из историй о сотворении мира, народ вабанаки, чья территория когда-то включала большую часть Новой Англии и юго-восточной Канады, появился из стрелы, пущенной в черный ясень.
По всем этим причинам E.A.B. сам по себе считался бы экологической катастрофой. Но в нападении на восточные леса у него есть много конкурентов. Американские каштаны были практически полностью уничтожены в первой половине XX века каштановой болезнью, грибковым патогеном, завезенным из Азии. (Впервые зараженные деревья были замечены в зоопарке Бронкса в 1904 г.) Голландская болезнь вязов, еще один грибковый патоген, уничтожила большую часть вязовых деревьев в США в середине прошлого века. (Несмотря на название, болезнь голландских вязов, вероятно, также пришла из Азии.) Восточные болиголовки сейчас находятся под угрозой из-за шерстистой адельгиды, насекомых, завезенных из Японии, а буковым деревьям угрожает болезнь коры бука, вызываемая насекомым, а также болезнь листьев бука, вызываемая нематодой.
“Эти деревья вырываются из леса под воздействием вредителей и патогенов”, – говорит Ли Гринвуд, директор программы The Nature Conservancy по борьбе с вредителями и патогенами леса. “В некоторых местах происходит восстановление местных деревьев, что обеспечивает относительно хорошую компенсацию, хотя биоразнообразия все равно не хватает. Но в других местах вы не получаете хорошей компенсации, и тогда вся экология начинает разрушаться сама по себе”.
Инвазивные вредители хорошо себя чувствуют, потому что на новой родине они избавились от своих хищников и патогенов.
Недавно организация The Nature Conservancy объявила о новой инициативе “Деревья в опасности”, направленной на ускорение усилий по выведению устойчивых к вредителям ясеней, вязов, болиголова и буков. Среди групп, получивших финансирование в рамках этой инициативы, которая поддерживается грантом в размере 4,7 миллиона долларов от нью-йоркского фонда Manton Foundation, – MaMA и программа по разведению ясеня в Корнелле. В рамках проекта также будут финансироваться должности магистров, докторов наук и постдокторов для специалистов, которые смогут продолжить селекционный проект, который, как ожидается, займет десятилетия.
“Это работа на несколько поколений как для людей, так и для деревьев”, – говорит она.
Инвазивные вредители часто добиваются успеха, потому что они оставили позади своих хищников. Один из способов борьбы с ними – метод, называемый биоконтролем, – заключается в том, чтобы импортировать вредителей, чтобы они досаждали им. На отдельном направлении ученые работают над тем, чтобы помочь ясеню, распространяя насекомых, которые убивают E.A.B.
Не так давно в один прекрасный день я присоединилась к Клэр Ратледж, энтомологу из Сельскохозяйственной опытной станции штата Коннектикут, чтобы проследить за результатами некоторых из этих усилий. Мы встретились на ферме в Кенте, штат Коннектикут. где Рутледж пометила оранжевой лентой деревья ясеня, которые она хотела проверить.
Энтомолог Клэр Ратледж срезает кору с ясеня в поисках личинок изумрудной ясеневой златки. ТАЙЛЕР РАССЕЛ / ОБЩЕСТВЕННОСТЬ ШТАТА КОННЕКТИКУТ
Как только опасность E.A.B. была признана, исследователи из Министерства сельского хозяйства США отправились на поиски естественных врагов жуков. Они нашли трех из них на северо-востоке Китая – все они были паразитическими осами. Одна из ос плохо переносит холод, поэтому исследователи отправились в Россию, чтобы найти более выносливый вид. Многие попытки биоконтроля не увенчались успехом, поэтому осы прошли тщательное тестирование, чтобы убедиться, что они не атакуют и местных насекомых. По завершении испытаний хищники E.A.B. были выпущены на сотни участков на Среднем Западе и Северо-Востоке, включая несколько в западном Коннектикуте. Многие интродукции оказались настолько успешными, что осы размножились и распространились. (Осы все еще могут причинить ущерб, которого исследователи не ожидали; к сожалению, это очень трудно отследить, а после того, как осы закрепились, еще труднее что-либо предпринять).
На ферме в Кенте Ратледж проверял, пережили ли популяции зиму и размножаются ли они. Все обклеенные деревья были живы, но недолго. Помощник Рутледжа срубил одно из них бензопилой; оно было около 40 футов в высоту и, возможно, шесть дюймов в диаметре. Рутледж начал срезать кору двуручным ножом. “Это довольно зараженное дерево, – сказала она.
Паразитическая оса Spathius galinae исследует кору ясеня на наличие личинок изумрудной узкотелой ясеневой златки. ЦЗЯНЬ ДУАНЬ / USDA
Самки изумрудной златки откладывают яйца на кору ясеня. Когда они вылупляются, личинки прогрызают кору и начинают поедать находящиеся под ней сосудистые ткани. Прогрызая себе путь, личинки образуют туннели, которые идут вверх по бокам дерева в виде изгибов, похожих на спины. Ясень может пережить несколько таких туннелей, но если их будет достаточно, то нарушится поток питательных веществ, и дерево погибнет. Рутледж обрадовалась, обнаружив в одном из тоннелей кладку осиных коконов. “Круто”, – сказала она.
Коконы, принадлежащие виду Spathius galinae, выглядели как крошечные зерна риса. Ратлидж объяснил, что оса-мать отложила свои яйца внутри личинки E.A.B. Когда яйца вылупились, личинки ос прогрызли себе путь через личинку жука и убили её. Теперь они окуклились и, если их оставят в покое, превратятся во взрослых ос.
Еще один срез дал личинку E.A.B. в третьем возрасте, то есть она дважды линяла. На этой стадии личинка, вероятно, уже в безопасности от хищников. “Это третья, и она выглядит совершенно счастливой, к сожалению”, – сказал Ратледж.
Когда численность жуков высока, интродуцированные осы не могут справиться с E.A.B. Есть надежда, что по мере гибели зрелых ясеней и снижения численности жуков интродуцированные осы будут поддерживать популяцию E.A.B. на достаточно низком уровне, чтобы даже нестойкие саженцы смогли выжить. Однако выращивание зрелого ясеня – процесс медленный, поэтому пройдут десятилетия, прежде чем станет ясно, оправдается ли эта надежда.
А пока, к сожалению, для восточных лесов вызреют новые, неизбежные угрозы. Всего несколько лет назад в Вирджинии был обнаружен новый завезенный вредитель – ильмовый зигзагообразный пилильщик; теперь он есть еще как минимум в четырех штатах: Мэриленде, Пенсильвании, Северной Каролине и Нью-Йорке. Как пишет сайт Entomology Today в своем сообщении о пилильщике: “Опять починается…”.
Элизабет Колберт – постоянный автор журнала Yale Environment 360 и штатный автор New Yorker с 1999 года. В 2015 году она получила Пулитцеровскую премию за нехудожественную литературу общего характера за книгу The Sixth Extinction: An Unnatural History”, которая была частично основана на репортажах, сделанных ею для Yale Environment 360. Ее последняя книга – “Под белым небом: природа будущего” (Under a White Sky: The Nature of the Future).
