Роль патогенных микроорганизмов в ограничении численности популяций насекомых
08.07.2014
Болезни насекомых широко распространены в природе. В настоящее время известно около 1000 видов микроорганизмов, вызывающих заболевания насекомых. Возбудителями болезней могут быть вирусы, грибы, бактерии, простейшие. Способы стимулирования природных эпизоотий пока не разработаны, однако выявление заболеваний и оценка степени поражения ими популяции является важным элементом систем интегрированной борьбы, так как служит одним из критериев определения необходимости проведения химических обработок против вредителей.
Вирусные болезни. К настоящему времени описано более 300 видов энтомопатогенных вирусов. В основном они поражают чешуекрылых (около 85 % всех поражаемых видов), в меньшей мере — представителей других отрядов (перепончатокрылых — 9 %, двукрылых — 4, жесткокрылых — 1, прямокрылых и сетчатокрылых — менее 1 %). Вирусы насекомых, как и другие вирусы, могут развиваться только в клетке живых организмов, поражая ядро или цитоплазму. В соответствии с этим различают ядерные и цитоплазматические вирусы. Большая часть вирусов насекомых образует в клетках хозяина включения, представляющие собой белковые оболочки в форме полиэдров или гранул, окружающие вирусные частицы. В соответствии с этим различают вирусы полиэдров и гранулезов.
При некоторых вирусных болезнях образуются включения неправильной формы. Выявлены также вирусы, не образующие телец-включений в клетках хозяина.
Энтомопатогенные вирусы представляют узкоспециализированную группу, приспособленную к насекомым. Наибольшей специфичностью обладают вирусы гранулеза и ядерного полиэдроза. Вирусы цитоплазменного полиэдроза менее специфичны. Наличие защитной оболочки у многих энтомопатогенных вирусов обеспечивает сохранение их жизнеспособности при воздействии неблагоприятных экологических факторов. Полиэдры в сухом состоянии могут оставаться жизнеспособными до 14 и более лет, возбудители гранулезов и цитоплазменных полиэдрозов сохраняются 3—4 года. При попадании с кормом в кишечник защитная белковая оболочка растворяется, и вирусные частицы проникают в клетки тканей пораженного насекомого.
Вирусная инфекция нередко находится в популяции в скрытом (латентном) состоянии и лишь при воздействии неблагоприятных для насекомого экологических факторов активируется, вызывая острое течение болезни. Вирусы насекомых могут трансовариально передаваться последующему поколению вредителя.
Вирусы нередко вызывают массовые заболевания насекомых (эпизоотии) и играют решающую роль в снижении их численности. В разных странах отмечались массовые вирусные эпизоотии монашенки, непарного и кольчатого шелкопрядов, златогузки, боярышницы, серой зерновой, озимой, капустной и других совок, американской белой бабочки, обыкновенного и рыжего сосновых пилильщиков и других вредных насекомых. Выявлены также вирусные заболевания клещей.
Обычно интенсивное развитие заболеваний наблюдается при большой плотности популяций, что бывает в период массового размножения вредителей.
Грибные болезни. Известно более 530 видов микроскопических грибов, вызывающих заболевания насекомых. Заражение грибами происходит в основном через покровы тела насекомых, в меньшей мере — с кормом. Большое значение в ограничении численности вредных насекомых и возникновении массовых заболеваний имеют энтомофторовые грибы из класса фикомицетов. Они являются специализированными паразитами и поражают насекомых из 12 отрядов. Вызывают массовые заболевания саранчовых, гусениц златогузки, сосновой совки, капустной моли, виноградного червеца, щитовок, различных видов тлей, яблонной листоблошки и других. Обладают свойством рассеивать конидии на значительные расстояния, что способствует быстрому распространению инфекции. Способны выживать в неблагоприятных экологических условиях и при отсутствии хозяина, благодаря наличию в цикле развития покоящихся фаз.
Представители рода Cordyceps из класса сумчатых грибов, включающего более 200 патогенных видов, поражают насекомых нескольких отрядов: полужесткокрылых, жесткокрылых, двукрылых, перепончатокрылых, чешуекрылых.
Широко распространены в природе мускардинные грибы, относящиеся к классу несовершенных. В природе массовые заболевания, вызываемые этими грибами, наблюдаются довольно часто. Предпосылками для их развития служат ослабленность популяции и благоприятные условия (температура, влажность) внешней среды. Одним из наиболее распространенных патогенов этой группы является гриб боверия (Beauveria), поражающий около 175 видов насекомых, в том числе яблонную плодожорку, стеблевого мотылька, колорадского жука, клопа-вредную черепашку и других.
Гриб зеленой мускардины поражает около 75 видов насекомых, преимагинальные стадии развития которых связаны с почвой.
Бактериальные болезни. Насекомых поражают бактерии более 90 видов, среди которых имеются облигатные и факультативные паразиты.
К числу облигатных паразитов, например, относятся спороносные бактерии, вызывающие молочную болезнь японского жука. Обширная группа бактерий, принадлежащих к виду Bacillus thuringiensis Berliner, поражает различные виды чешуекрылых. Характерной особенностью этих бактерий является образование в клетках, помимо спор, кристаллических включений, содержащих токсические для насекомых вещества. Штаммы, выделенные из группы Bacillus thuringiensis по антигенным свойствам разделены на 15 серологических типов, различающихся характером и спектром действия.
Бактериальные болезни весьма часто наблюдаются в популяциях насекомых, но не всегда являются главной причиной их гибели, а лишь сопутствуют развитию других инфекций.
Протозойные болезни. Известно более 200 видов простейших, поражающих насекомых. Относятся они преимущественно к отряду микроспоридий. Значение последних в ограничении численности популяций вредных насекомых в природе оценено далеко не полностью в связи с тем, что вызываемые ими болезни имеют слабо выраженные внешние симптомы, вследствие чего гибель насекомых относят за счет других факторов.
Обнаружены микроспоридиозы у представителей 14 отрядов насекомых, наиболее часто они поражают чешуекрылых и двукрылых. Некоторые микроспоридии весьма специфичны для своих насекомых-хозяев, другие способны заражать насекомых различных родов и видов.
Протозойные болезни известны у капустной белянки и капустной совки, боярышницы, златогузки, непарного и кольчатого шелкопрядов, листоверток, стеблевого мотылька, американской белой бабочки, яблонной плодожорки и других. Известны виды, поражающие прямокрылых, жесткокрылых, полужесткокрылых.
Микроспоридии являются специализированными паразитами насекомых и размножаются в подавляющем большинстве случаев только в клетках хозяина. Наиболее обычный естественный путь заражения насекомых микроспоридиями — пероральный.
Однако, помимо этого, некоторые виды передаются из поколения в поколение через яйцо. Известны примеры, когда микроспоридии передаются от больных особей к здоровым при помощи яйцекладок паразитических перепончатокрылых.
Микроспоридии способны вызывать острые и хронические заболевания насекомых. При хронических заболеваниях они, передаваясь через яйцо следующим поколениям, накапливаются в популяциях и при увеличении численности последних вызывают массовые заболевания и смертность вредителя. После таких заболеваний численность насекомых восстанавливается медленно. В зависимости от видовой принадлежности микроспоридий одни из них могут вызывать заболевания, достигающие масштабов эпизоотий, другие приводят к хроническим заболеваниям и поражают отдельных насекомых.
