Kőris smaragdfúró | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
tudományos osztályozás | ||||||||||
Tartomány:eukariótákKirályság:ÁllatokAlkirályság:EumetazoiNincs rang:Kétoldalúan szimmetrikusNincs rang:protosztomákNincs rang:VedlésNincs rang:PanarthropodaTípusú:ízeltlábúakAltípus:Légcső légzésSzuperosztály:hatlábúOsztály:RovarokAlosztály:szárnyas rovarokInfraosztály:NewwingsKincs:Teljes metamorfózisú rovarokSzuperrend:ColeopteridaOsztag:ColeopteraAlosztály:polifág bogarakInfrasquad:ElateriformSzupercsalád:BuprestoidCsalád:ZlatkiAlcsalád:AgrilinaeTörzs:AgriliniAltörzs:AgrilinaNemzetség:keskeny hüvelyekKilátás:Kőris smaragdfúró | ||||||||||
Nemzetközi tudományos név | ||||||||||
Agrilus planipennis Fairmaire , 1888 | ||||||||||
Szinonimák | ||||||||||
|
||||||||||
|
A kőris keskeny testű smaragdfúró [2] [3] ( lat. Agrilus planipennis ) az Agrilinae alcsaládba tartozó búgóbogár invazív faja . Kelet-Ázsiából származik . A nőstények a kéreg réseibe rakják le petéiket, míg a lárvák a kőris ( Fraxinus ) kérge alatti fával táplálkoznak egy-két évig. Természetes elterjedési területén a faj általában alacsony sűrűségben fordul elő, és nem okoz jelentős károkat a fákban. Természetes elterjedési területén kívül invazív faj , és rendkívül pusztító hatással van az Európában és Észak-Amerikában őshonos hamura . A legveszélyesebb karanténobjektumként ismerik el .
A bogarak közepes méretűek. A test keskeny és hosszúkás, ék alakú. A felnőtt rovarok (felnőttek) hossza 8,5-14,0 mm, szélessége 3,1-3,4 mm. A hátoldali fő szín sötétzöld, bronz fémes fényű. A szemek nagyok, szinte érintik a pronotumot. A fej lapos, a korona pajzsmirigy. Az összetett szemek vese alakúak és kissé bronz színűek. A prothorax keresztirányban téglalap alakú, kissé szélesebb, mint a fej, de megegyezik az elytra elülső szélének szélességével. Az elytra elülső szegélye megemelkedik, keresztirányú gerincet képez, amelynek felületét szúrások borítják. Az elytra hátsó szélei lekerekítettek, tompa alakúak, a szegély mentén kis fogazott gumós kiemelkedésekkel. Pronotum dupla oldalszegéllyel. Prothorax fejlett integrált gallérral [1] [4] [5] .
A tojás kicsi, ovális, 1 × 0,6 mm. A krémfehér lárvák hossza jelentősen meghaladja a kifejlett méretet, és eléri a 3 cm-t (26-32 mm). Testük lapos és széles. A fej kicsi, barna, a prothoraxba visszahúzódott, csak a szájrészek szabadulnak fel. A prothorax megnagyobbodott, a középső és a metathorax valamivel keskenyebb. A mesothorax spirálokat hordoz. A lárvák hasa 10 tagú. Az 1–8. szegmensben egy-egy spirálpár található, az utolsó szegmensben pedig egy pár barnás fogazatú oszlop található. A kőris nemzetségbe tartozó fákon , valamint bizonyos szil- és diófajtákon fejlődnek ki . Az A. planipennis bábjai 10-14 mm hosszúak, krémfehér színűek. Az antennák hátrafelé nyúlnak az elytra tövéig, és az utolsó néhány hasi szakasz enyhén ventralisan görbül [1] [4] [5] .
A bogár első példányait a híres természettudós és misszionárius, Armand David találta meg kínai útja során az 1860-as és 1870-es években, és Párizsba küldte kutatás céljából. A fajt először Léon Fairmeier (1820-1906) francia entomológus írta le 1888-ban [6] [7] .
Armand David a faj első példányát az 1860-as és 1870-es években tett kínai utazásai során szerezte meg.
Leon Fairmeyer volt az első, aki 1888-ban a smaragd keskeny testű fúrót a tudomány számára új fajként írta le.
A kőris smaragdfúró életciklusa a tojásrakás évszakától, a fa állapotától és a hőmérséklettől függően egy vagy két évig is tarthat [8] .
A 10 °C feletti hőmérsékleten 400–500 fokos nap felhalmozódása után a kifejlett egyedek késő tavasszal kezdenek kibújni a fák közül, a kikelés 1000 fokos nap körül tetőzik. Az imágók a kifejlett kelést követően egy hétig a lombkoronában lévő hamulevelekkel táplálkoznak a párzás előtt, de enyhe lombhullást okoznak [9] . A hímek a fák körül repülnek, vizuális jelzések alapján megtalálják a nőstényeket, és közvetlenül a nőstényre esnek, hogy párosodjanak. A párzás akár 50 percig is eltarthat, és a nőstények életük során több hímmel is párosodhatnak [10] . A nőstény körülbelül hat hétig élhet, és körülbelül 40-70 tojást tojhat, míg a tovább élő nőstények akár 200 tojást is [9] .
A tojásokat a kéreg repedései közé rakják, és körülbelül két hét múlva lárvák kelnek ki belőlük. A tojások körülbelül 0,6-1,0 mm átmérőjűek, és kezdetben fehérek, de később vörösesbarnák [9] [8] . A kikelés után a lárvák átrágják a kérget a belső floémig , a kambiumig és a külső xilémig , ahol táplálkoznak és fejlődnek [10] . A kőris smaragdfúrónak négy lárvacsillaga van. Táplálkozás közben a lárvák hosszú szerpentin járatokat hoznak létre. A negyedik lárvakor teljesen kifejlett lárvái 26-32 milliméter hosszúak [8] . Ősszel a kifejlett negyedik lárvák a kamrákat körülbelül 1,25 cm-re rágcsálják a szijácsba vagy a külső kéregbe, ahol J-alakban gyűrődnek [10] . Ezek a J alakú lárvák prebábokká rövidülnek, és a következő tavasszal bábokká és imágókká fejlődnek. A fából való kilépéshez a felnőttek lyukakat rágnak a kamrájukban a kérgen keresztül, így jellegzetes D alakú kilépőlyukat hagynak hátra. Az éretlen lárvák áttelelhetnek a lárvagalériában, de szükségük lehet egy további táplálkozási nyárra, mielőtt ismét áttelelnének, mielőtt a következő tavaszi imágókat felnevelnék [8] . Ez a kétéves életciklus gyakoribb a hideg éghajlaton, például az európai Oroszországban [11] .
Őshonos elterjedési területén a smaragd kőrisfúró csak az őshonos fák káros kártevője, mivel a népsűrűség általában nem éri el azt a szintet, amely az egészséges fákra halálos lenne [12] . Kínában a bogár őshonos fajokat fertőz meg: kínai kőris ( F. chinensis ), mandzsúriai kőris ( F. mandshurica ); Japánban a japán kőris ( F. japonica ) és a gyapjas kőris ( F. lanuginosa ) is megfertőződik [11] .
A smaragd kőrisfúró elsősorban számos kőrisfajt érint és okozhat jelentős károkat, köztük a zöld pennsylvaniai kőris ( Fraxinus pennsylvanica ), a fekete kőris ( Fraxinus nigra ), a fehér amerikai kőris ( Fraxinus americana ) és a kék kőris ( Fraxinus quadrangulata ) Észak-Amerikában. [13] . Európában a közönséges kőris ( Fraxinus excelsior ) a fő kolonizált kőrisfaj, amely közepesen ellenálló a smaragdkőris fúró által okozott fertőzésekkel szemben [11] [14] . A bogarak iránti fogékonyság változhat attól függően, hogy az illékony vegyi anyagok mennyire vonzóak az imágók számára, vagy a lárvák képesek-e méregteleníteni a fenolos vegyületeket [10] . A kőrisfúrót Észak-Amerikában is találták, és megfertőzte a Chionanthus virginicust ( az olajbogyófélék családjába tartozó hóvirág nemzetség ), amely nem a fő gazda, de nem világos, hogy a fák egészségesek voltak-e az első fertőzéskor, vagy már hanyatlásban voltak. szárazságig [10] [15 ] . Egy másik nem hamvas gazdaszervezetet, az európai olajbogyót ( Olea europaea ) is találtak, igaz, laboratóriumi körülmények között [16] .
Az imágók inkább nyílt terepen vagy stresszes kőrisen petezik, de más fafajok mellett egészséges fákra is. A tiszta állományokban termő kőris, akár természetben, akár tereprendezésben, érzékenyebb a támadásokra, mint az egyes fák vagy az elegyes erdőállományokban elhelyezkedő fák. A tereprendezésben használt kőrisek általában nagyobb környezeti igénybevételnek vannak kitéve, mint például a tömör talaj, a nedvességhiány, a városi hőszigetek által okozott fűtés , az útsó és a szennyezés, ami szintén csökkentheti a fúrással szembeni ellenállásukat. Ezenkívül a tájtervezésben használt kőrisek nagy része kisszámú fajtából származott, ami alacsony genetikai diverzitást eredményez [10] . A bogarak a fiatal, 1,5–5 mm kéregvastagságú fákat kedvelik [11] . Mind a hímek, mind a nőstények levél illékony anyagokat és szeszkviterpéneket használnak a kéregben a gazdaszervezetek felkutatására [10] . A fertőzött fák károsodása a lárvák táplálkozásának eredményeként következik be. A lárvák kígyózó táplálkozási járatai megzavarják a tápanyagok és a víz áramlását, hatékonyan övezve és ezáltal megölve a fát, mivel az már nem tud elegendő vizet és tápanyagot szállítani a levelekhez, hogy túlélje. A károsodott kőrisek gyakran tuskók sarjadásával próbálnak regenerálódni, és bizonyítékok vannak arra, hogy a stresszhelyzetben lévő fák rendkívüli intézkedésként a normálnál magasabb maghozamot is produkálhatnak [9] .
Kelet-Ázsiából ( Kína , Korea , Japán ) és az orosz Távol-Keletről Észak-Amerikába ( USA ) és Oroszország európai részére behurcolt invazív faj [6] [7] [3] .
A bogár invazív Észak-Amerikában, ahol fő populációja Michiganben és a környező államokban található. A populációk jobban szétszórtak a magterületen kívül, és az ismert elterjedési terület határai északon Ontarioig, délen Louisiana északi részéig , nyugaton Coloradóig , keleten pedig New Brunswickig [17] [18] húzódnak . Kelet-Európában a populációt 2003-ban fedezték fel Moszkvában ( Oroszország ) [11] . 2003 és 2016 között ez a populáció akár évi 40 km-es sebességgel terjedt nyugat felé az Európai Unió felé , és várhatóan 2031 és 2036 között éri el Közép-Európát [19] [20] [11] . Bár 2019-ben nem regisztrálták az Európai Unióban, Kelet -Ukrajnára ( Luganszk ) már elterjedt a szomszédos Oroszországból (Belgorod, Brjanszk, Vlagyimir, Volgográd, Voronyezs, Kaluga, Kurszk, Lipec, Moszkva, Orjol, Rjazan, Szmolenszk). , Tambov, Tula, Tver, Jaroszlavl) [21] [22] [23] [24] [25] . 2022 tavaszán az Orosz Tudományos Akadémia (Moszkva) Severtsov Ökológiai és Evolúciós Intézetének szakemberei előre jelezték a smaragdhamufúró elterjedését a Kaukázusban, amely veszélyt jelentene a Kaukázusi Bioszféra Rezervátum kőriserdőire. és más egyedi természeti területek [26] .
Elterjedési terület Eurázsiában
Elterjedési terület Észak-Amerikában
Őshonos elterjedési területén kívül a kőris smaragd keskeny testű fúró egy invazív faj , amely a betelepített elterjedési területén nagyon pusztító a hamura [27] . Mielőtt ezt a fajt felfedezték Észak-Amerikában , nagyon keveset tudtak erről a rovarról a természetes elterjedési területén, kivéve a biológia és a taxonómiai leírások rövid leírását, ami a biológiájának célzott tanulmányozásához vezetett Észak-Amerikában [9] . A rovart először a michigani kantonban ( Detroit közelében [28] ) fedezték fel 2002-ben [28] , de az 1980-as évek vége óta lehetett az Egyesült Államokban [29] . Feltehetően külföldről importált szállítási anyagokban, például csomagolódobozokban [28] . Hasonló módon, vagy nagyméretű ültetési anyaggal együtt érkezett a fúró Moszkvába: több példányt fogtak el a rovarkutatók a városban 2003 és 2004 nyarán. 2005-ben a "Moszelenkhoz" Szövetségi Állami Intézmény növényvédelmi termelési szolgálatának szakemberei egy búgóbogarat találtak egy kőrisfán az Andropov sugárúton [30] .
Ha nincsenek olyan tényezők, amelyek normális esetben elnyomják a smaragdkőris fúró populációit a természetes elterjedési területén (pl. ellenálló fák, ragadozók és parazita ichneumonok), a populációk gyorsan veszélyes szintre emelkedhetnek [9] . A kezdeti fertőzést követően a területen minden kőris elpusztul 10 éven belül védekezés nélkül [9] . Az egyes észak-amerikai kőrisfajok érzékenyebbek a smaragdkőrisfúróra, mint mások, mivel a Kínában ültetett észak-amerikai fajok fertőzési mortalitása is magas, de egyes kínai kőrisfajták ellenállóak [31] [32] .
A kőrisfúró a zöld pennsylvaniai kőris ( Fraxinus pennsylvanica ) és a fekete kőris ( Fraxinus nigra ) fákat kedveli. Az amerikai fehér kőris ( Fraxinus americana ) is gyorsan elpusztul, de általában csak azután, hogy az összes zöld és fekete kőris elpusztult. Ismeretes, hogy a kék kőris ( Fraxinus quadrangulata ) nagyobb fokú ellenállást mutat a smaragdkőris fúróval szemben, amelyet a levelek magas tannintartalma okoz , ami miatt a lombozat ízetlen a rovar számára. Míg a legtöbb ázsiai kőris kifejlesztette ezt a védelmet, az amerikai fajokban ez hiányzik, kivéve a kék kőrist. A kutatók úgynevezett "konzervált kőrisek" populációit tanulmányozták, amelyek csekély vagy sérülés nélkül túlélték a fúrólyuk támadását egy új, ellenálló fajta beoltásának vagy nemesítésének eszközeként. Számos túlélő kőris szokatlan fenotípusúak, amelyek fokozott rezisztenciához vezethetnek. Amellett, hogy magasabb a tannintartalma, az ázsiai kőris természetes védekezést is alkalmaz a smaragdhamu lárváinak visszaszorítására, csapdázására és elpusztítására. Bár az amerikai kőrisről szóló tanulmányok kimutatták, hogy képesek hasonló védekezési mechanizmusok alkalmazására, a fák úgy tűnik, nem ismerik fel, amikor megtámadják őket [33] .
Számos speciális ragadozó és parazitoid , amely elnyomja a smaragdfúrót Ázsiában, hiányzott Észak-Amerikából. Az Észak-Amerikában élő ragadozók és parazitoidok nem nyomják el kellőképpen a smaragdfúrót, így populációja tovább növekszik. Az olyan madarak, mint a harkály , a smaragdfúró lárváival táplálkoznak, bár az amerikai fauna egyetlen tagja sem használ kifejlett bogarakat táplálékul [9] . A smaragdkőris fúrópopulációi évente 2,5-20 km távolságra terjedhetnek el. Alapvetően a szárnyas bogár repülés közben vagy hamukérget tartalmazó termékek, például tűzifa vagy palánták szállítása során terjed, ami lehetővé teszi a fúró számára, hogy új területeket érjen el, és további populációkat hozzon létre a fő fertőzésen kívül [9] [11] .
A hőmérséklet fontos tényező, amely korlátozza a bogarak terjedését. A -38 °C (-36 °F) körüli téli hőmérséklet korlátozza a tartomány további bővítését [34] [35] . A telelő smaragdfúrók –30 °C (–22 °F) átlaghőmérsékleten is túlélik a testben lévő fagyálló és a fakéreg által biztosított szigetelés miatt [11] . A lárvák akár 53 °C -ig (127 °F) is ellenállnak a magas hőmérsékletnek . Az észak-amerikai smaragdfúró populációról azt tartják, hogy egyetlen Közép-Kínából származó rovarcsoport leszármazottja, és szintén alacsony genetikai diverzitást mutat [11] .
A kőris smaragdfúró a Fraxinus nemzetség összes észak-amerikai tagját fenyegeti . Eddig több tízmillió kőrisfát pusztított el, és azzal fenyeget, hogy elpusztítja Észak-Amerikában a 8,7 milliárd kőris nagy részét [17] . Ez a fúró a fiatal fákat több évvel elpusztítja, mielőtt azok elérnék a 10 éves ültetési kort [9] . Mind Észak-Amerikában, mind Európában az ökoszisztéma hamuvesztése az invazív növények számának növekedéséhez, a talaj tápanyag-összetételének megváltozásához és a hamuval táplálkozó fajokra gyakorolt hatásokhoz vezethet [11] .
A károk és a kőris smaragdfúró elterjedésének ellenőrzésére tett erőfeszítések hatással voltak a hamu- vagy fatermék-kereskedőkre, az ingatlantulajdonosokra, valamint a helyi vagy állami kormányzatokra [9] . A karantén korlátozhatja a hamu és a termékek szállítását, de a gazdasági hatás különösen nagy a városi és lakott területeken a tisztítási vagy eltávolítási költségek, valamint a kihaló fák miatti földértékek csökkenése miatt [36] . E fák gondozásának költségei a háztulajdonosokat vagy a helyi önkormányzatokat terhelhetik. Az önkormányzatok számára a nagyszámú elhalt vagy fertőzött fa egyidejű eltávolítása költséges, így a fapusztulás arányának csökkentése az ismert fertőzött fák eltávolításával és a fák rovarölő szerekkel való kezelésével több időt biztosíthat a helyi önkormányzatoknak a fák megtervezésére, eltávolítására és cseréjére, amelyek végül is meg fognak telepedni. meghal. Ez a stratégia pénzt takarít meg, mert 10,7 milliárd dollárba fog kerülni 10 év alatt 25 állam városi területein, míg az összes kőrisfa eltávolítása és cseréje ugyanazon a területen egy időben 25 milliárd dollárba kerül [36] [37] (egy másik becslés szerint , az eltávolítás önmagában 20-60 milliárd dollár) [28] . Egyes városi területeken, mint például Minneapolisban , nagyszámú kőris található a parkokban, ahol a város erdőinek több mint 20%-át teszik ki [38] .
Azokon a területeken, ahol még nem találták meg a kőris smaragdfúrót, megfigyelést alkalmaznak az új fertőzések nyomon követésére. Vizuális felméréseket használnak a fúrókárosodást mutató kőrisek kimutatására, és a smaragd kőrisfúrót vonzó színcsapdákat (például lila vagy zöld tónusúakat) a fákra akasztanak egy monitorozási program keretében [9] . Ezek a csapdák illékony feromonokkal is alkalmazhatók, amelyek elsősorban a hímeket vonzzák [10] .
Az Egyesült Államokban és Kanadában a legveszélyesebb karanténobjektumként ismerték el, és az Európai-Mediterrán Növényvédelmi Szervezet (EPPO) felvette a karanténszervezetek listájára [39] . Fertőzés felfedezése után az állami vagy nemzeti kormányzati szervek jellemzően karantént vezetnek be, amely megtiltja a tűzifa vagy élő növények eltávolítását ezeken a területeken kívülről anélkül, hogy engedélyük lenne arra utalni, hogy az anyagot megvizsgálták vagy feldolgozták (például hőkezelés vagy faaprítás), hogy biztosítsák, élő fúrók nincsenek jelen a kéregben és a floémben [29] [40] . A városi területeken a fákat gyakran azonnal kivágják, amint fertőzést észlelnek, csökkentve ezzel a fúrók populációsűrűségét és a további terjedés valószínűségét. A városi hamut általában más fajokkal helyettesítik, mint például juhar, tölgy vagy hárs, hogy korlátozzák a táplálékforrásokat [41] . Vidéki területeken a fák kivághatók fűrészáru vagy tűzifa céljából, hogy csökkentsék a hamu sűrűségét, de ez az anyag karanténba helyezhető, különösen azokon a területeken, ahol ez az anyag fertőzött lehet [42] .
Prioritásként szükséges a kártevők elterjedésének gócainak azonosítása a tavasz kezdete előtt a kőris gyengülésének helyén, valamint a frissen betelepített fák sürgős egészségügyi kivágása az érintett ágak és fák eltávolításával és megsemmisítésével [43] .
Jelenleg használt rovarölő szerek olyan hatóanyagokkal, mint az azadirachtin, imidakloprid , emamektinés dinotefurán. A dinotefurán és az imidakloprid szisztémás hatású (azaz benne van a fában), és a terméktől függően egy-három évig hatásos [9] [44] [45] . A rovarölő szereket általában csak olyan városi területeken tartják életképesnek, ahol értékes fák vannak a fertőzés közelében [44] . A kőris feldolgozása elsősorban a fába vagy a talajba történő közvetlen befecskendezéssel történik. Egyes rovarölő szereket a lakástulajdonosok nem alkalmazhatják, és engedéllyel rendelkező kijuttatóknak kell alkalmazniuk. A smaragd keskeny testű fúró okozta károk idővel még rovarölő szerek használatával is növekedhetnek [9] . A városi területeken kívüli nagy erdőterületeken a rovarirtó kezelés nem kivitelezhető [9] .
A kőris smaragdfúró őshonos elterjedési területét Ázsiában vizsgálták olyan parazitoid fajok keresésére, amelyek élősködnek rajta, és nem támadnak meg más rovarfajokat abban a reményben, hogy Észak-Amerikában elengedve elnyomják a populációkat [46] . Három Kínából importált fajt hagyott jóvá az USDA 2007-ben, Kanadában pedig 2013-ban: Spathius agrili , Tetrastichus planipennisi és Oobius agrili , míg a Spathius galinae 2015-ben engedélyezte a kibocsátást [47] [48] . A nemrégiben szabadon engedett Spathius galinae kivételével három másik fajt jegyeztek fel, amelyek a kibocsátás után egy évvel a kőris smaragdfúró lárváiban élősködtek, ami azt jelzi, hogy túlélték a telet, de a megtelepedés fajonként és helyenként változott [48]. . A Tetrastichus planipennisi és az Oobius agrili megtelepedett az új élőhelyen, és 2008 óta szaporodik Michiganben; A Spathius agrili alacsonyabb sikerességi rátát mutatott be Észak-Amerikába, ami annak tudható be, hogy a tavaszi kifejlett kifejlődés során nem álltak rendelkezésre kőris smaragdfúró lárvák, ami korlátozott volt a hidegtűrés és a jobb alkalmasság miatt Észak-Amerika 40. szélességi kör alatti régióiban. [48] .
Taxonómia |
---|