Использование пауков в качестве экологически чистой борьбы с вредителями

Защита сельскохозяйственных культур от сельскохозяйственных вредителей является серьезной проблемой для фермеров во всем мире. Использование химических инсектицидов, несмотря на их эффективность, представляет угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Поэтому в настоящее время изучаются альтернативные подходы, такие как использование природных хищников, например, пауков, для борьбы с вредителями. Недавние исследования, проведенные в Университете Портсмута, показали, что группы пауков, строящих паутину, могут стать более устойчивым и эффективным агентом биологической борьбы с летающими насекомыми-вредителями, в частности, томатной листоблошкой.



Томатная листовая моль, Tuta absoluta, является разрушительным вредителем коммерчески важных культур, таких как томаты и картофель. Она выработала устойчивость к химическим инсектицидам, что делает естественных хищников, таких как пауки, более привлекательной альтернативой. Исследователи сосредоточились на тропических паутинных пауках Cyrtophora citricola, которые образуют группы, не являются каннибалистами и создают большие паутины для захвата добычи. Эти пауки могут стать эффективным и экологически чистым способом борьбы с вредителями.

Пауки обеспечивают эффективную борьбу с вредителями

Исследователи обнаружили, что более крупные пауки строили большие паутины и, как правило, ловили больше добычи, включая томатную листовую моль и плодовых мух, которые являются значительными вредителями многих сельскохозяйственных культур. Крупные черные мухи-солдаты, напротив, попадались редко. Кроме того, тропические пауки-палаточники способны жить в группах из сотен или даже тысяч особей, что может обеспечить большую площадь поверхности ловчих сетей, способных перехватывать высокую частоту воздушных насекомых. Кроме того, колонии пауков служат субстратом для других видов пауков, что еще больше увеличивает число хищников и, следовательно, потенциально повышает способность колоний захватывать насекомых-вредителей.



Тропические паутинные пауки встречаются в колониях по всему миру, и их глобальный ареал обитания пересекается с регионами заражения молью, включая средиземноморскую Европу, Африку, Азию и Ближний Восток. Их использование в качестве агента биологического контроля может принести значительную пользу экологическому здоровью и экономической стабильности этих регионов. Поскольку эти пауки уже встречаются в этих регионах, интродукция пауков для борьбы с вредителями вряд ли нанесет значительный ущерб местному биоразнообразию.

Сезонные изменения размеров паутины

Исследователи также изучили сезонные изменения размеров паутины на юге Испании и обнаружили, что борьба с вредителями будет наиболее эффективной в сезон посадки и роста томатов в мае и июне. Однако они обнаружили, что встречающийся в регионе вид ос (Philolema palanichamyi), чьи личинки поедают яйца пауков, может нанести вред колонии пауков. Исследователи обнаружили, что около половины мешков с паучьими яйцами были заражены, при этом выживших паучат было ноль. Таким образом, борьба с инфекциями ос имеет решающее значение для поддержания здоровых колоний пауков и их потенциального использования в качестве агента биологической борьбы.

Снижение зависимости от химических пестицидов

Использование пауков в качестве агента биологической борьбы с вредителями может потенциально снизить зависимость от химических пестицидов, что приведет к уменьшению загрязнения почвы, водных путей и пищевых цепей в будущем. Кроме того, колонии пауков могут служить субстратом для других видов пауков, что еще больше увеличивает число хищников и потенциально повышает способность колоний захватывать насекомых-вредителей. Таким образом, использование пауков в качестве агента биологического контроля может привести к более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.

Необходимы будущие исследования

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, могут ли пауки негативно влиять на опыление сельскохозяйственных культур, ловя и поедая пчел и других ключевых опылителей. Тем не менее, исследования по использованию пауков в качестве экологически чистого средства борьбы с вредителями являются многообещающими, и они подчеркивают важность изучения устойчивых альтернатив химическим пестицидам.

Заключение

Использование пауков в качестве биологического средства борьбы с вредителями – это экологически чистый и устойчивый подход к защите сельскохозяйственных культур. Исследования Университета Портсмута по тропическим паукообразным показали, что эти пауки могут стать эффективным и устойчивым способом борьбы с вредителями. Колонии пауков могут служить субстратом для других видов пауков, что еще больше увеличивает число хищников и потенциально повышает численность вредителей.

University of Portsmouth

О пестицидах в сельском хозяйстве

Жук-древоточец. Как бороться?

Городские сады полезны для экосистем и человека

Торты по мотиву мультфильма «Человек-паук»

Найден благородный паук-ложная вдова, охотящийся на карликовую землеройку

Недавнее исследование ученых из Университета Голуэя пролило свет на потенциально негативное воздействие инвазивного и ядовитого благородного паука ложной вдовы на местные виды. В исследовании, опубликованном в международном журнале Ecosphere, сообщается о первой в истории Ирландии и Великобритании записи о том, что благородный паук-ложно-вдовий паук охотится на землероек, и это первый случай, когда паук-ложно-вдовий паук был замечен за охотой на землероек в любой точке мира.



Это открытие было сделано жительницей города Доун Стерджесс, которая обнаружила карликовую землеройку, запутавшуюся в паутине, созданной на внешней стороне окна ее спальни в Чичестере, Западный Сассекс, южная Англия. Хотя карликовая землеройка находится под защитой Закона о дикой природе и сельской местности 1981 года в Великобритании и Закона о дикой природе (1976) и Закона о дикой природе (с поправками) 2000 года в Ирландии, за последние годы это уже третий случай, когда охраняемый вид позвоночных становится жертвой благородного паука-ложногусеницы.



Благородный паук ложная вдова принадлежит к семейству пауков под названием "Theridiidae" и известен своим ядовитым укусом, который может вызвать тяжелые симптомы. В течение последних семи лет исследователи из лаборатории венологии Университета Голуэя под руководством доктора Мишеля Дюгона изучали широкий спектр характеристик, характерных для этого вида, включая его яд, симптомы, связанные с укусом, экологию и поведение.



Известно, что яд благородного паука ложной вдовы очень силен, а вырабатываемый им шелк чрезвычайно прочен, что делает его идеально приспособленным для уничтожения крупной добычи. Сложное охотничье поведение паука в сочетании с его ядом и прочным шелком делает его грозным хищником. В недавнем исследовании было замечено, как паук поднимает землеройку вверх на стропила, где она обматывает ее шелком и питается ее пищей в течение трех дней.



В предыдущем исследовании, опубликованном в журнале Food Webs в 2021 году, ученые из Venom Lab представили видеосвидетельство того, как паук ложная вдова с исключительной легкостью поднимает с земли значительно более крупного геккона, используя свои шелковые нити в качестве системы шкивов. Похоже, что благородный паук использовал идентичный метод, чтобы поднять землеройку выше по паутине.

Благородный паук – инвазивный вид, который быстро распространяется по Европе и другим частям света. Родом он с Мадейры и Канарских островов, а в Великобритании впервые был зафиксирован в конце XIX века. Считается, что в Ирландию он попал в 1990-х годах и с тех пор прижился во многих районах.

Благородный паук ложная вдова обычно не агрессивен по отношению к человеку и кусает только в том случае, если чувствует угрозу или загнан в угол. Однако его ядовитый укус может вызвать тяжелые симптомы, включая лихорадку, мышечную боль и отек. В редких случаях он может вызвать анафилаксию – тяжелую аллергическую реакцию, которая может быть опасна для жизни.



Важно отметить, что присутствие благородного паука ложной вдовы не должно быть причиной для паники или тревоги. Хотя это инвазивный вид, который потенциально может нанести вред местным видам и экосистемам, он также является важной частью природного мира и играет роль в контроле популяций других насекомых и вредителей.

В заключение следует отметить, что недавнее исследование ученых из Университета Голуэя проливает свет на потенциально негативное воздействие инвазивного и ядовитого благородного паука ложной вдовы на местные виды. Обнаружение благородного паука, охотящегося на карликовую землеройку, является первым случаем, когда это наблюдалось в Ирландии или Великобритании, и первым случаем, когда любой вид паука-ложно-вдовы был замечен охотящимся на землероек в любой точке мира.

University of Galway

Использование пауков в качестве экологически чистой борьбы с...

Торты по мотиву мультфильма «Человек-паук»

Лепка фигурки Человека-паука (мастер-класс)

Экологичная защита сада: борьба с вредителями без химии

Основы природного подхода

Современное садоводство все чаще обращается к экологичным методам защиты растений. Более 80% российских дачников и садоводов сталкиваются с проблемой вредителей, но химические средства защиты наносят непоправимый вред почве, опылителям и здоровью человека. Природный подход требует комплексного применения различных методов, поскольку универсального решения не существует.

Профилактические меры

Основа успешной защиты сада – предупреждение появления вредителей. Здоровые растения naturally более устойчивы к атакам насекомых.

• Поддержание здоровья почвы через использование натуральных удобрений
• Грамотная подготовка сада к зиме
• Мульчирование почвы
• Соблюдение севооборота для прерывания жизненных циклов вредителей
• Регулярная уборка растительных остатков
• Своевременный осмотр растений

Метод совместных посадок

Правильное соседство растений помогает естественным образом отпугивать вредителей:

• Базилик отпугивает мух, комаров и морковную муху
• Бархатцы защищают от белокрылки и нематод
• Календула отпугивает тлю и колорадского жука
• Настурция эффективна против капустной белянки
• Чеснок защищает от корневых червей

Природные методы борьбы

Диатомовая земля

Натуральный порошок из окаменелых водорослей повреждает внешний скелет насекомых. Эффективен при сухой погоде. Применять осторожно, может навредить полезным насекомым.

Масло нима

Универсальный природный инсектицид. Важно использовать только сертифицированное органическое масло холодного отжима без синтетических добавок.

Борная кислота

Эффективна против муравьев. Смешивается с сахаром или белком для привлекательности. Муравьи относят приманку в гнездо, что приводит к гибели всей колонии.

Специфические методы защиты

Против слизней и улиток

• Ловушки с пивом
• Медная лента вокруг грядок
• Использование уток как природных санитаров
• Ручной сбор в утренние часы

Против блошек

• Мульчирование почвы
• Обработка диатомовой землей
• Привлечение естественных хищников
• Использование укрывного материала

Против тли

• Посадка укропа и моркови для привлечения божьих коровок
• Опрыскивание сильной струей воды
• Мыльный раствор
• Настой чеснока, лука и острого перца

Привлечение полезных насекомых

Ключевой элемент природной защиты – создание условий для естественных врагов вредителей:

• Посадка растений, богатых нектаром и пыльцой
• Создание укрытий для полезных насекомых
• Поддержание разнообразия растений в саду
• Минимальное вмешательство в природные процессы

Философия природного садоводства

Важно понимать, что в природе нет «вредных» или «полезных» насекомых – все они часть единой экосистемы. Чем разнообразнее сад, тем более он устойчив к вредителям. Необходимо проявлять терпение и вмешиваться только при серьезной угрозе урожаю, позволяя природе самой восстанавливать баланс.

Удивительные свойства паучьих лапок

Природа создала уникальные механизмы, позволяющие паукам свободно передвигаться по собственной липкой паутине, не становясь её жертвами. Основной секрет заключается в особом строении и покрытии их конечностей. Поверхность лапок пауков покрыта густыми рядами мельчайших щетинок (сет), имеющих ветвистое строение и заострённые кончики. Эти микроскопические волоски значительно уменьшают площадь соприкосновения лапы с клейкой нитью, не позволяя клею прочно сцепляться с поверхностью конечности.




Исследования, проведённые на тропических видах пауков Nephila clavipes и Gasteracantha cancriformis, наглядно показали, что капли клея просто скользят по кончикам щетинок, не задерживаясь и не образуя прочной связи. Благодаря такому строению лапок пауки легко перемещаются по липким нитям, не подвергаясь риску застрять.

Химическое покрытие лапок

Помимо физического строения лап, важную роль играет специальное химическое покрытие, которое предотвращает прилипание. Эксперименты, в которых лапки пауков промывали гексаном и водой, приводили к значительному увеличению адгезии, что подтвердило наличие особого антиклейкого вещества на поверхности лапок. Ранее считалось, что это может быть маслянистое покрытие, однако детальное изучение анатомии пауков опровергло эту гипотезу: у пауков отсутствуют железы, способные выделять масла. Таким образом, природа вещества пока до конца не изучена, но его эффективность несомненна.

Поведенческие адаптации пауков

Помимо физических и химических механизмов, пауки демонстрируют тщательно выверенные поведенческие адаптации, позволяющие избегать прилипания. Во время строительства паутины пауки передвигаются по ней с особой осторожностью, касаясь липких нитей исключительно кончиками лапок («на цыпочках»). При этом они избегают сильного давления на нити и резких движений, которые могли бы привести к прочному контакту с клеем.




Съёмки поведения пауков во время плетения паутины показали, что они многократно и аккуратно касаются липких нитей, не прилагая усилий, способных привести к прилипанию. Более того, пауки сознательно избегают передвижения по липким участкам, предпочитая использовать специально подготовленные нелипкие зоны паутины.

Разнообразие паутин и стратегии передвижения

Не все паутины одинаковы. Например, орбитальные пауки используют как липкие, так и нелипкие нити. Липкие нити расположены в строго определённых зонах, предназначенных для ловли добычи, а нелипкие – служат своеобразными дорожками для безопасного перемещения самого паука. Паук чётко знает расположение этих зон и передвигается преимущественно по нелипким нитям.




Паучьи сети других типов, таких как беспорядочные «домашние» паутины или горизонтальные паутины-полотна, также включают нелипкие элементы, по которым пауки могут свободно перемещаться. В таких сетях добыча чаще всего запутывается механически, а не за счёт клея, что дополнительно снижает риск прилипания самого паука.

Как пауки передвигаются по гладким поверхностям

Те же самые густые щетинки на лапках, которые помогают избегать прилипания к паутине, играют важную роль и при передвижении пауков по гладким вертикальным и потолочным поверхностям. В этом случае щетинки максимально увеличивают площадь контакта с поверхностью, задействуя слабые межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваальса).




Эти силы достаточно велики, чтобы удерживать паука на стене или потолке, но при этом достаточно малы, чтобы паук мог без труда отрывать лапки и двигаться дальше. Учёные сравнивают этот эффект с липкими листочками для записей: они надёжно держатся, но легко отклеиваются при необходимости.

Развенчание мифов о пауках

Долгое время был распространён миф о том, что пауки якобы выделяют масло на лапках, предотвращающее прилипание к паутине. Однако современные исследования и анатомические данные полностью опровергают этот миф. Экспериментальные данные ясно показывают, что после удаления химического покрытия (не содержащего масел) прилипание лапок резко возрастает.




Также распространено ошибочное мнение, что пауки вибрируют лапками, чтобы избежать прилипания. На самом деле, хотя пауки и могут совершать некоторые движения для проверки натяжения нитей или восприятия вибраций, это не является основной причиной отсутствия прилипания.

Адаптации различных видов пауков

Различные виды пауков демонстрируют свои собственные адаптации к условиям обитания. Например, прыгающие пауки используют лапки не только для передвижения, но и для восприятия вибраций и запахов.




Они регулярно проводят груминг, очищая лапки от мусора и остатков паутины, что также помогает сохранять антиклейкие свойства. Тарантулы, в свою очередь, не используют липкие сети для охоты, а полагаются на мощные когти и специальные липкие подушечки (скопулы), которые помогают им лазать по вертикальным поверхностям.

Значение исследований и популяризация науки

Современные исследования, такие как работа ученых из Smithsonian Tropical Research Institute и Университета Коста-Рики, позволяют глубже понять механизмы паучьей адаптации и использовать эти знания в разработке новых материалов и технологий. Видеоисследования поведения пауков, проведённые с помощью микроскопов и камер высокого разрешения, значительно расширили понимание их анатомических и поведенческих особенностей.




Популяризация знаний о пауках через СМИ и образовательные каналы, такие как Mental_Floss, помогает развеивать мифы и формировать правильное представление о природе этих удивительных существ. Эксперты, такие как арахнолог Кэтрин Скотт, активно участвуют в публичных дискуссиях, объясняя сложные научные факты простым и доступным языком.

Таким образом, уникальные физические, химические и поведенческие адаптации пауков позволяют им эффективно избегать прилипания к собственным липким сетям, обеспечивая им успешное выживание и охоту в самых разных природных условиях.