| Результаты этапа: ыло показано, что как имаго, так и личинки Altica oleracea предпочитают C. angustifolium по сравнению с другими растениями семейства Onagraceae, включая как местные (E. montanum), так и чужеродные виды (E. adenocaulon, O. rubricaulis, O. biennis). При этом различия между двумя видами кипрея, местным E. montanum и инвазивным E. adenocaulon, были незначительны. Между двумя видами энотеры, чужеродной O. rubricaulis и инвазивной O. biennis, имаго также не выказывали никаких предпочтений, однако личинки значимо сильнее повреждали O. rubricaulis по сравнению с O. biennis.
Мы также показали, что существует значительная вариабельность в предпочтениях и потенциальные возможности развития на разных растениях между особями жуков внутри популяции, что может быть чрезвычайно важно при переходе на новые кормовые растения.
В экспериментах по набору массы личинками жуков-листоедов Altica oleracea при выращивании на разных растениях было выявлено, что средний вес куколок не различается между Chamaenerion angustifolium, Epilobium montanum и Oenothera rubricaulis. Учитывая наличия выраженных предпочтений по отношению к этим растениям, отсутствие различий в приспособленности может говорить о том, что у жуков существует потенциальная способность питаться данными растениями, но отсутствуют соответствующие поведенческие адаптации. При развитии на Oenothera biennis средний вес куколок был значимо меньше, то есть развитие на этом виде снижает приспособленность Altica oleracea.
В экспериментах с ориентацией жуков-листоедов Altica oleracea по запаху основных кормовых растений было подтверждено, что они способны находить предпочитаемое кормовое растение без непосредственного контакта, таким образом запах является важным аттрактантом при выборе кормового растения.
Был разработан метод автоматической оценки повреждений листьев, что значительно упрощает и ускоряет процесс исследования взаимодействия растений и фитофагов. Вместо трудоемкого и неточного ручного подсчета пикселей в программе Photoshop или ImageJ, предлагается использовать нейронные сети для точной и автоматической оценки площади повреждений. Обученная нами нейросеть хорошо восстанавливает контуры листьев, даже в случаях со сложным краем листа. Среднеквадратичная ошибка между подсчетом площади погрызов нейросетью и ручным подсчетом в фотошопе на 24 листьях иван-чая/кипрея/энотеры составила 0.03 см2. Данный метод может быть полезным для исследователей в области агроэкологии, зоологии и растениеводства, которые занимаются изучением взаимодействия растений и фитофагов, а также для разработки методов контроля и защиты растений от вредителей.
С помощью секвенирования ДНК фрагмента гена wsp (белок оболочки вольбахии) была подтверждена зараженность популяции Altica oleracea симбиотическими бактериями Wolbachia.
И имаго, и личинки жуков-листоедов Gastrophysa viridula способны употреблять в пищу инвазивные виды Reynoutria sachalensis и Reynoutria bochemica, однако при наличии выбора предпочитают щавель (Rumex confertus и Rumex obtusifolius).
В экспериментах по набору массы личинками жуков-листоедов Gastrophysa viridula при выращивании на разных растениях было выявлено, что средний вес куколок не различается между Rumex confertus и Rumex obtusifolius. При развитии на разных видах рода Reynoutria средний вес куколок был значимо меньше, развитие дольше, а смертность личинок выше. Имаго при питании на рейнутрии откладывают меньше яиц. Таким образом, несмотря на потенциальную возможность употреблять инвазивные рейнутрии в пищу развитие на них снижает приспособленность Gastrophysa viridula.
Показано, что влияние инвазии недотроги желёзконосной Impatiens glandulifera на сети антофильных насекомых и энтомофильных растений менее выражено по сравнению с таковым канадского золотарника Solidago canadensis: показатели сетей в сообществах с низким и высоким участием не проявляют очевидных тенденций,либо слабо различаясь (как перекрывание ниш у растений), либо отличаясь в разные стороны в разных парах сообществ, как средний уровень специализации и перекрывание ниш у насекомых. В отличие от нее, инвазия канадского золотарника вызывает устойчивое снижение специализированности сети и повышение перекрывания ниш, особенно среди насекомых (для растений нет очевидных тенденций в изменении индекса специализированности).
На уровне отдельных видов I. glandulifera показывает наиболее высокий уровень специализации, т.к. состав ее посетителей (шмели и медоносные пчелы) существенно отличался от других видов в сообществе. В сообществах с участием недотроги другие виды практически не посешались этими группами антофильных насекомых. При этом пчелы, посещающие недотрогу, собирают пыльцу и с других видов растений, присутствующих в сообществе, что подтверждается анализом пыльцы в обножках. |
