Улитки борются с ржавчиной кофейных деревьев

Video - https://www.nytimes.com

Один из видов наземных улиток способен бороться с болезнью (ржавчиной), поражающей кофейные деревья. Однако попытка использовать эту улитку может привести к распространению инвазивного вида с непредсказуемыми последствиями. 

Кофейная ржавчина - грибковое заболевание кофейных деревьев, при котором на нижней стороне листьев появляются жёлтые или оранжевые пятна. Постепенно они становятся всё крупнее, листья отмирают, урожаи с поражённого дерева снижаются, и в течение нескольких лет оно погибает. 

Вызывается болезнь грибком Hemileia vastatrix. 

Споры грибка распространяются ветром и способны преодолевать огромные расстояния. 

 

Image - https://commons.wikimedia.org

Впервые кофейная ржавчина была обнаружена в 1869 году на Шри-Ланке. 

К 1890 году болезнь, которую местные фермеры прозвали «опустошающая Эмили», полностью уничтожила кофейные плантации Шри-Ланки, так что местные производители перешли на выращивание чая, который не поражается этим грибком. 

Некоторые историки утверждают, что крах кофейной отрасли на Шри-Ланке был причиной того, что любимым напитком англичан стал чай, а не кофе. 

Ещё в XIX веке болезнь успела распространиться в Южной Африке, на Яве, Суматре, Филиппинах и островах Фиджи. 

В 1910-х года она пересекла африканский континент от Кении (1913 год) до Конго (1918 год). 

После Второй мировой войны кофейная ржачина добралась до Западной Африки, появившись в Кот-д'Ивуаре (1954 год), Либерии (1955 год), Нигерии (1962–1963 годы). На юге она проникла в Анголу (1966 год). В Бразилии она появилась в 1970 году, а 80-е стали периодом её широкого распространения в Латинской Америке. 

В 2012 году эпидемия кофейной ржавчины в странах Латинской Америки и Карибского бассейна привела к значительному сокращению поставок кофе и росту цен. 

В среднем по миру ежегодные потери урожая кофе от этой болезни оцениваются в 15 %. 

Колумбийская национальная федерация производителей кофе (Fedecafe) создала исследовательскую лабораторию, специально предназначенную для поиска путей борьбы с этой болезнью, поскольку страна служит ведущим экспортером кофе сорта арабика, который особенно подвержен кофейной ржавчине. 

Попытки использовать фунгициды против кофейной ржавчины дали лишь ограниченный эффект, так как грибок быстро вырабатывает устойчивые штаммы. 

Биолог из Мичиганского университета Захари Хаджиан-Форушани (Zachary Hajian-Forooshani), проводивший в 2016 году полевые исследования в Пуэрто-Рико, обнаружил на листьях кофейного дерева следы ярко-оранжевого помёта. По ним он выследил оставившую этот помёт улитку, которая оказалась представителем давно известного вида Bradybaena similaris, относящегося к подотряду стебельчатоглазых улиток. К удивлению учёного, улитка жевала оранжевые пятна кофейной ржавчины. 

Следует сказать, что до сих пор Bradybaena similaris была известна только в качестве инвазивного вида. Его исконный ареал охватывает страны Юго-Восточной Азии, но она была непреднамеренно занесена в другие регионы, в частности, на побережье Мексиканского залива и на Карибские острова.

Улитка питается растениями, скребя поверхность листьев и плодов своим языком, похожим на миниатюрную тёрку, и считается вредителем цитрусовых и бахчевых культур. 

Хаджиан-Форушани и его коллеги обнаружили, что найденные ими улитки едят кофейную ржавчину и избегают здоровых участков листа. Наблюдая за улитками в импровизированной лаборатории, они увидели, что одна улитка за сутки очищает от ржавчины примерно треть листа. 

Для сравнения был взят один из местных видов улиток, но оказалось, что эти улитки не едят кофейную ржавчину. 

Но Хаджиан-Форушани и другие учёные не спешат рекомендовать расселение улиток Bradybaena similaris на кофейных плантациях. 

Они напоминают о неудачном австралийском опыте, когда в 1935 году жаба-ага была завезена из Центральной Америки в Австралию, чтобы помочь справиться с двумя видами жуков, поедающих сахарный тростник. Жабы без энтузиазма отнеслись к идее поедать жуков-вредителей, но, найдя себе другие источники пищи, быстро размножились и распространились в штатах Квинсленд, Новый Южный Уэльс и на Северной территории. Ныне их общая численность оценивается не менее, чем в 200 миллионов особей. 

По словам учёных, граница распространения жабы-аги расширяется примерно на 60 километров в год. Жабы недоступны для хищников, так как они ядовиты. Из-за их яда резко сократилась численность многих видов австралийских змей и ящериц, а также сумчатых куниц.

Если люди станут специально расселять улитку во всех странах, где выращивают кофе, такая история может повториться. 

Чтобы продолжить изучение улитки Bradybaena similaris, исследователи совершили вторую экспедицию в Пуэрто-Рико. Они выяснили, что улитка ест не только кофейную ржавчину, но и грибок Lecanicillium lecanii, паразитирующий на грибке, вызывающем ржавчину. 

Теперь они хотят детально изучить взаимоотношения между улиткой и двумя видами грибков, потому что если окажется, что улитка активнее поедает Lecanicillium lecanii, чем грибок, вызывающий ржавчину, она может разрушить естественные барьеры распространения болезни. 

Полученные на данный момент результаты они описали в статье в журнале Ecology. 

Другие учёные отмечают, что в борьбе с кофейной ржавчиной более эффективными могут стать меры, не требующие привлечения улиток. 

Устойчивость растений к ржавчине падает, когда на листьях длительное время находятся капельки воды. Бороться с этим предлагается при помощи правильной обрезки деревьев кофе, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха вокруг ветвей. Также положительный эффект оказывают соблюдение достаточно широкого расстояния между деревьями на плантации и борьба с сорняками. 

Лучшим способом сдерживания кофейной ржавчины, по мнению учёных, должен стать правильный выбор деревьев, которые надо сажать вокруг плантации. Если споры грибка, вызывающего ржавчину, ветер отнесёт на деревья, которые не подвержены этой болезни, споры погибнут, и болезнь не распространится дальше.