ПОДЕЛИТЬСЯ

В Чебоксарах (Чувашская Республика) при организационной поддержке заповедника «Присурский» состоялся 11 Международный нематологический симпозиум, который собрал ученых из Бельгии, Великобритании, Вьетнама, России, США, Филиппин, ЮАР, Японии.

Нематология (Nematology, нематодология) – это раздел зоологии, изучающий круглых червей – нематод. Число видов нематод, как предполагают ученые, около 500 тысяч, из них пока описано только 24 тысячи. С одной стороны, нематоды могут помочь получить Нобелевскую премию, например, по физиологии и медицине, как было с генетиками Салстоном, Бреннером и Горвицем (2002) – исследователями удивительных генов программируемой самим организмом смерти – апоптоза, а также Эндрю Файером и Крейгом Мелло (2006) за открытие РНК-интерференции – эффекта блокирования патогеном трансляции генов, ответственных за иммунитет атакуемого организма. С другой стороны, от повреждений нематодами снижение продукции сельского хозяйства в среднем ежегодно составляет 10–20%, а общие потери приравниваются к 125 млрд. долларов ежегодно. Так что, какую бы сторону мы ни взяли, изучение нематод – это очень важно!

Но есть еще и третья сторона. О ней мы говорили с Александром Юрьевичем Рыссом, доктором биологических наук (Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург), который участие в симпозиуме совместил с … поиском стволовых нематод в лесах Чувашии.

Что сподвигло Вас на этот поиск?

Стволовые нематоды имеют важное хозяйственное значение: они часть комплексного патогена вилта, который вызывает усыхание деревьев. После жары 2010 года вилт стал очень серьезной проблемой для лесного хозяйства. Деревья усыхают за год или два. Например, в Москве, вдоль Рублевского шоссе, где, как известно, расположены участки, купленные за очень большие деньги очень состоятельными людьми, лесонасаждения усыхают на больших площадях. Лес заполняется вредителями, в основном древоразрушающими жуками, к которым относятся короеды и усачи.

Мы маркируем природные очаги: выявляем места, где есть нематоды, а где их нет. Ориентируемся мы на виды стволовых нематод рода Bursaphelenchus, но не только. Не вдаваясь глубоко в проблему, отметим то, что, кроме известной лесопатологам, но пока не обнаруженной в России сосновой стволовой нематоды Bursaphelenchus xylophilus, скорее всего, патогенами являются и другие виды стволовых нематод. Но степень их патогенности пока не прошла стандартное тестирование в регионах России на местных видах деревьев.

Вилт. От чего возникает и как проявляется эта болезнь леса?

Кроме известного вилта хвойных, вызываемого сосновой стволовой нематодой, нематоды участвуют и в вилтах парковых деревьев. Одним из видов вилта, т.е. увядания, является голландская болезнь вяза (Dutch Elm Disease или сокращенно DED). Этот вилт впервые описали в 1922 г. Есть версия, что возбудителя болезни – грибок Ophiostoma ulmi – в годы Первой мировой войны завезли из Азии прибывшие в Европу для рытья окопов рабочие в корзинах их вязовых прутьев. Там, на своей родине, возбудитель болезни и деревья всегда сосуществовали вместе, поэтому растения не болели. Деревья в Европе не имели такого «иммунитета», поэтому заражение шло со скоростью пожара. И за 10–15 последующих лет вилт распространился по Европе и Америке. А к настоящему времени вилт ильмовых (вязов) широко распространился в центральных и южных регионах европейской части России.

Наука не стоит на месте. Что нового стало известно о вилте ильмовых?

До сих пор считалось, что вилт ильмовых – это микоз (болезнь, вызываемая грибками Ophiostoma ulmi и Ophiostoma novoulmi). И переносится эта она жуками-заболонниками Scolytus scolytus и S. multistriatus.

В результате наших новых исследований выяснилось, что это заболевание вызывается комплексным возбудителем – грибок + нематоды при взаимодействии с переносчиками (жуками-заболонниками). Жук в специальных ямках на груди носит микроскопические патогенные грибы Офиостома, а, с другой, одновременно в своем теле он содержит личинок патогенных нематод, причем личинки относятся к специальному расселительному поколению и не причиняют жукам никакого вреда. В этом году (2015) мы опубликовали статью, раскрывающую тайну голландской болезни вязов, в которой подчеркнули, что важную роль играют нематоды. Когда переносчики заболевания перелетают с зараженного дерева на здоровое, и идет развитие жука от личинки до взрослого, происходит внесение и грибка, и нематод.

И грибок, и нематоды довольно быстро распространяются по организму растения через его сосудистую систему. Дерево усыхает за 1–2 года. Когда начинается весеннее сокодвижение, нематоды, которые «спустились» (скопились в нижней части ствола), перекрывают сосуды. Они блокируют ход соков, дерево начинает усыхать. И эта проблема сейчас в России стоит очень остро, потому что лес гибнет, и никто не знает, как его спасти. Проблема просто катастрофического масштаба!

Мы установили, что для ленинградских дворцовых парков болезнь имеет нематодную составляющую. Описали даже новый вид нематод рода Bursaphelenchus, специализированный для вязов. Но для выявления его патогенности, предстоит провести эксперименты. Конечно, это не наша задача. Мы, как зоологи, обозначили проблему, а выработать меры борьбы – задача специалистов-фитопатологов из прикладных институтов.

Но мы готовы провести первичный «пилотный» эксперимент. Этим занимается наш молодой исследователь Кристина Полянина из Санкт-Петербургского лесотехнического университета. Потом результаты передадим для обработки специалистам-прикладникам.

В Чувашии многих беспокоит проблема усыхания дубов. Может ли причина быть в этом же?

Да, вполне может быть. Дело в том, что, по нашим данным, в Нижегородской и Московской областях, где мы провели обследования, на дубах проявились наихудшие последствия жары 2010 г.

Одним из карантинных видов для России является сосновая стволовая древесная нематода Bursaphelenchus xylophilus – опаснейший патоген хвойных деревьев, родом из лесов Северной Америки. Поэтому мы и обследуем леса, чтобы вовремя обнаружить возможное появление этой нематоды, т.к. в связи с глобальным потеплением риск проникновения этой нематоды в Россию резко возрос.

В начале XX столетия она была завезена в Японию и стала там причиной массовой гибели сосен. Далее были «завоеваны» Тайвань, Южная Корея, часть Китая. В 1999 г. появилась в Португалии, предполагают – в древесных упаковочных материалах. Есть официально не подтвержденные сведения о наличии этой нематоды в соседних с Португалией странах Южной Европы. Переносчики – усачи рода Monochamus. Эти жуки сами по себе являются вредителями хвойных деревьев. (Справка: По различным оценкам для Российской Федерации экономический ущерб в случае проникновения и акклиматизации на территории нашей страны сосновой стволовой нематоды может составить от 50 до 112 млрд. рублей в год. Например, в Европе для ликвидации очага осуществляется целая программа Европейской и Средиземноморской организации по карантину и защите растений, но очаг расширяется в сторону востока. Вырублено уже более 1 млн. деревьев — ред.).

Почему такое большое внимание? Посмотрите на территорию России – ее значительная часть благоприятна для адаптации и вредоносности этой нематоды (хвойные леса, тайга).

Благодаря детальному изучению цикла сосновой нематоды и условий ее развития удалось разработать «правило-25»: если в году 25 самых жарких дней имеют дневную температуру воздуха не ниже 25˚С, количество осадков меньше 650 мм, то опасность проявления вилта хвойных очень высока! Цикл патогена всего 3-5 дней: в лабораторных условиях 20 экземпляров нематод за 15 дней, размножаясь, производят 20–40 тысяч потомков.

Когда дерево умирает, нематода не погибает, она переходит на питание внедренным в растение грибом и продолжает размножаться. На гибнущее растение опять летит жук, но теперь для яйцекладки. Выходящие из яиц личинки жука, развиваясь, заражаются нематодами и грибками. И следующей весной вылетевшие жуки разносят на себе оба патогена, вследствие чего образуются новые очаги болезни деревьев.

В целом по стране наблюдается катастрофическая гибель лесов.

Когда сводят лес, проблема только усугубляется. Лесопромышленникам это выгодно, так как увеличиваются объемы заготавливаемого леса. Но это путь в никуда! Почему? Если лес сводится, что как раз происходит вокруг Москвы, усиливается испарение. Между зараженным и здоровым участками нет леса, который мог бы стать барьером на пути жуков-переносчиков. Так прокладываются новые пути распространения жуков.

Кроме того, перевозится лес с корой, в которой сидят жуки-переносчики. Москва – большой железнодорожный узел, через который идет перевозка леса, а, значит, и распространение возможных переносчиков стволовых нематод.

А что искали у нас?

Официально такого карантинного вида, как сосновая стволовая древесная нематода, в России пока что, к счастью, не выявлено. В Чувашии, следовательно, тоже. Но мы проводим тщательный мониторинг.

Мы взяли по стандартной схеме образцы деревьев, отловили несколько видов жуков. Ранее мы исследовали Нижегородскую область и Марий Эл. Второй год там находим много очагов. Берем образцы по симптоматике: выбираем деревья, где есть летные отверстия или насечки (отверстия) для заселения жуков. Из этих образцов в лаборатории будут выделены нематоды (если они имеются) и определены до вида. Если на стволах симптомы не обнаруживаются (их уже или еще нет), тогда собираем жуков-переносчиков – короедов и усачей, проводим их паразитологическое вскрытие, чтобы обнаружить нематод. К сожалению, в дни симпозиума нам немного не повезло с погодой – она была нелётной для жуков. Поэтому мы не нашли тех жуков, что необходимы. Спасибо Леониду Валентиновичу Егорову, зам.директора по науке вашего заповедника, мы собрали другие виды – цветочных усачей и некоторых других. Нашли нематод только в навознике лесном. Но это общий научный интерес, т.к. это не патогенные нематоды, а нематоды компоста, питающиеся бактериями, которых они сами же с собой и переносят. Бактерии в компосте размножаются быстрее самих нематод и обеспечивают нематод пищей. Это явление известно ученым как «садоводство» со стороны нематод, т.к. источники для своего бактериального сада нематоды приносят с собой в новые очаги, таким образом способствуя обогащению компоста. Бурсафеленхов же нашли в дубе, проводим их видовую идентификацию.

Главная же наша цель – спасение российского леса.

Нематолог_симпозиум_интервью_Рысс

Беседовала Наталия Панченко, зам.директора по экопросвещению заповедника «Присурский»

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ