Ученые предупреждают: северное расширение непарного шелкопряда угрожает сибирским лесам

Российские ученые из нескольких ведущих научных институтов Сибирского отделения РАН провели исследование, которое показало, что защитные химические соединения в лиственнице сибирской и берёзе повислой не способны эффективно противостоять непарному шелкопряду при его продвижении на север. В результате работы биологов из Новосибирска и Красноярска было установлено, что при перемещении вредителя в северных широтах концентрация токсичных для него веществ в хвое лиственницы снижается примерно на треть, что значительно ослабляет защитные свойства дерева.

В то же время листья берёзы повислой практически не меняют содержание защитных соединений в зависимости от широты, но изначально их уровень остается недостаточным для борьбы с гусеницами шелкопряда. Это означает, что ни лиственница, ни берёза не смогут стать естественным барьером для дальнейшего распространения вредителя в северных регионах. Такие данные позволяют прогнозировать появление новых очагов поражения сибирских лесов и требуют разработки дополнительных мер по защите лесных массивов.

Климатические изменения способствуют смещению ареалов многих видов животных, включая насекомых-вредителей. В частности, непарный шелкопряд движется на север со скоростью до пятидесяти километров в год. В Сибири он традиционно питается листьями берёзы повислой, нанося серьёзный вред деревьям и вызывая массовую гибель лесов. При расширении ареала насекомое сталкивается с новыми видами растений, изменяя свой рацион и усиливая негативное воздействие на экосистему.

Исследователи внимательно изучили химический состав хвои лиственницы и листьев берёзы из разных районов Западной Сибири, собирая образцы с участков, расположенных на тысячу километров друг от друга. На севере — рядом с селом Каргасок в Томской области, на юге — около села Завьялово в Новосибирской области. Они проанализировали содержание терпеноидов, жирных кислот, спиртов и стиролов — веществ, обладающих токсичностью для гусениц шелкопряда.

Результаты показали, что в хвое лиственницы с юга содержится почти в четыре раза больше дегидроабиетиновой кислоты и спирта нонакозанола — именно эти вещества оказывают сильное токсическое действие на вредителя. В северных популяциях лиственницы концентрация этих компонентов значительно ниже. При этом северные деревья содержат больше фитола, фитадиенов и ненасыщенных жирных кислот, которые менее эффективны в защите от шелкопряда.

Уровень защитных соединений в берёзе оставался практически одинаковым независимо от широты, что указывает на ее одинаковую уязвимость во всех местах произрастания. По словам одного из участников проекта, младшего научного сотрудника Анны Субботиной, снижение устойчивости лиственницы к вредителю на севере создаёт благоприятные условия для расширения ареала непарного шелкопряда. Это необходимо учитывать при прогнозировании вспышек вредителей и разработке лесозащитных стратегий в условиях меняющегося климата.

В дальнейшем ученые планируют оценить, как экспансия непарного шелкопряда происходит в других регионах мира, таких как Европа и Северная Америка, чтобы выявить возможные различия в механизмах распространения и причины таких отличий. Полученные данные будут важны для создания глобальных моделей защиты лесов от вредителей и сохранения биоразнообразия.