Средняя история основ подавления вредных насекомых до 1940 г.

Итак, мы проследили за развитием теории биологического Подавления насекомых-вредителей от ее зарождения в наблюдениях первобытных людей и философов прошлого до ранних практических экспериментов, проведенных в середине и конце XIX в. Наблюдения накапливались, идеи и теории, возникавшие из них, укреплялись в умах и постепенно создавалась теоретическая основа, которую теперь часто называют «классическим биологическим методом борьбы». Приближалась новая эра в его развитии. Словно живое растение, идея биологической борьбы расцвела в умах многих энтомологов XIX в. и в 1888 г. дала первый существенный плод — великолепный успех в борьбе с австралийским желобчатым червецом в Калифорнии.

Увлекательная история интродукции родолии в калифорнийские цитрусовые рощи излагалась уже не раз, и ее успех, как признано всеми, по своим последствиям для практики прикладной энтомологии затмевает все предпринимавшиеся до тех пор усилия. Возможно, нам не удастся избежать некоторых повторений, но мы все же коснемся основных моментов этой работы, поскольку она имеет историческое значение для биологического подавления насекомых-вредителей.

Еще в 1882 г. был назначен специальный комитет калифорнийского совета по садоводству, чтобы рассмотреть возможные способы борьбы с австралийским желобчатым червецом Icerya purehasi Maskell, который стал угрозой процветавшей тогда цитрусовой промышленности. Райли, работавший в Министерстве сельского хозяйства США в Вашингтоне, тоже занимался этой проблемой; он первым заметил червеца в 1872 г. К 1886 г. у него было два полевых агента, Д. Кокиллет и А. Кёбеле, работавшие в Калифорнии и помогавшие ему в сборе информации. Выступая в 1887 г. перед съездом садоводов в Риверсайде и оценивая создавшееся положение, Райли смог вселить в собравшихся необходимую им надежду. Он отметил, что Iсerya — завезенный вредитель, по-видимому, австралийского происхождения и что в Калифорнии нет хищников и паразитоидов, использующих этот вид, чем и объясняется серьезность вызываемых им потерь. Австралиец Фрэзер Кроуфорд, с которым Райли установил переписку, сообщил ему по крайней мере об одном паразитоиде — двукрылом Cryptoehaetum ieeryae (Williston), которое уничтожало червеца. В связи с этим Райли предложил, чтобы штат или, может быть, даже округ Лос-Анджелес послал в Австралию опытного энтомолога, который бы изучил, собрал и привез в Калифорнию полезных насекомых. Ho из-за политических и финансовых неурядиц в Вашингтоне выполнение плана Райли временно задержалось. Все же в августе 1888 г. Кёбеле отплыл в Австралию, официально как представитель госдепартамента США на Международной выставке в Мельбурне, но на самом деле с целью собрать по поручению Райли насекомых — врагов червеца Iсerya. Еще до отъезда Кёбеле У Клее, инспектор штата Калифорния по вредителям плодовых деревьев, независимо от него получил из Австралии от Кроуфорда некоторое количество мух Cryptoehaetum и выпустил их на волю. Ho настоящие события развернулись только тогда, когда Кокиллет под руководством Райли начал выпускать полезных насекомых, собранных Кёбеле.

Райли сначала верил в возможности Cryptoehaetum, но вскоре стало ясно, что тем насекомым, которого все искали, была мелкая божья коровка, питающаяся Icerya и открытая Кёбеле. Небольшое количество (129 особей) родолии R. eardinalis (Mulsant) (рис. 1) было получено между ноябрем 1888 г. и январем 1889 г. Их использовали для разведения. К июню 1889 г. более 10 000 потомков особей из этой первой партии были распределены по сотням садов на юге Калифорнии. В феврале и марте прибыли и были немедленно выпущены две другие партии родолии, в общей сложности 385 особей. Практически в каждом случае колонизации через несколько месяцев наступало феноменальное уменьшение зараженности червецом. В следующий сезон червец почти исчез и больше не представлял опасности. Цитрусовое садоводство было спасено, и родолию признали чудом прикладной энтомологии, причем стоимость программы по оценкам составила около 1500 долл. Вторичным полезным результатом этой интродукции было то, что Cryptochaetum тоже прижилась в Калифорнии и сейчас является важным врагом червеца в прибрежных районах вокруг Сан-Франциско и в некоторых частях Южной Калифорнии.

Кёбеле стал местным героем, а в его родной Германии метод биологической борьбы с вредителями в течение некоторого времени был известен как «метод Кёбеле». Другие ученые, особенно Райли, имели такое же или даже большее право на славу после успешного завершения программы, но главное состояло в том, что биологический метод получил право на существование. Результаты программы стали широко известны во всем мире, и другие страны, где Iсerya причиняла вред, стали выписывать родолию из Калифорнии. Практически везде, куда ее ввозили, наблюдались блестящие повторения калифорнийского успеха.

Благодаря успешному опыту с родолией биологическое подавление насекомых-вредителей прошло во многих районах, особенно в Калифорнии, через период большой популярности. Проводилось так много опытов с различными вредителями, их врагами, разными хозяевами и в разных местах, что было бы невозможно осветить их все, но все же мы рассмотрим несколько случаев и коснемся нескольких важных программ, чтобы показать, в каких направлениях развивался метод и как он пришел к этим направлениям.

Под впечатлением работы Кёбеле калифорнийские законодательные власти выделили в 1891 г. 5000 долл. на дальнейшие ввозы полезных насекомых из Австралии и обратились с просьбой к Райли и Министерству сельского хозяйства поддержать финансами Кёбеле в этой работе. Кёбеле пробыл в отъезде год и прислал за это время из Австралии, Новой Зеландии и с островов Фиджи 46 видов кокцинеллид, 4 из которых смогли акклиматизироваться в Калифорнии. Из них только Cryptolaemus montrouzieri Mulsant, хищник мучнистого червеца, дал результаты, близкие к результатам, полученным с помощью родолии. Позже Кёбеле переехал из Калифорнии на Гавайи, где в 1893 г. занял такую же должность. До того как окончательно вернуться в Германию в 1912 г., он осуществил ряд программ по интродукции полезных насекомых.

После Кёбеле Калифорния посылала за границу других энтомологов-сборщиков начиная с Дж. Компера в 1899 г., а затем, в числе других, Г Фирека, К. Клаузена и, наконец, Г. Компера (сына Джорджа) в 1927—1928 гг. Постепенно в Калифорнии возникла одна из самых сильных в мире организаций по биологической борьбе с вредителями. Большую поддержку методу в этот ранний период оказывал председатель комиссии по садоводству штата Элвуд Купер, который писал в 1907 г.: «Калифорнию можно поздравить с тем, что она стала пионером в борьбе с вредными насекомыми с помощью их естественных врагов. Годами мы были одиноки в этой борьбе, но сейчас нашему примеру следуют очень многие штаты, районы и другие государства, и на наш штат смотрят как на великий пример в этой работе. На самом деле польза, приносимая хищными и паразитическими насекомыми, была известна очень давно, но только в Калифорнии эта работа была поставлена на практические рельсы, и именно в нашем штате было положено начало ввозу полезных насекомых для борьбы с вредными видами».

Л. Говард, другой ученый, рано выдвинувший идею использования полезных насекомых и впервые в 1880 г. предложивший перевозить насекомых из страны в страну, занялся также таксономией хальцид, поскольку в то время в этой области не было никакого прогресса. Он описал много новых видов и составил картотеку взаимосвязей паразитоидов и хозяев для всего мира. Будучи преемником Райли на посту главы Отдела энтомологии в Вашингтоне, Говард был очень влиятельным человеком. К критическим замечаниям Говарда о развитии биологического метода подавления вредителей в Калифорнии неизбежно прислушивались больше, чем к замечаниям кого-либо другого. И тем не менее метод некоторое время процветал в своем неизменном виде. В автобиографии Говард писал, что из-за успеха опыта с родолией «без риска ошибиться можно сказать, что прогресс в борьбе с вредными насекомыми на западном побережье США был задержан на 10 лет или даже более из-за того, что на этот метод борьбы слишком полагались и потому забросили все другие методы и пути исследования». Говард также перевел для публикации в американском журнале статью Маршаля, который почти столь же критично относился к излишним надеждам, возлагаемым на биологический метод борьбы в Калифорнии и в Австралии. Доутт отвергает критику Говарда, приводя многочисленные примеры прогресса в этот период других методов, помимо биологического. Затянувшийся спор между энтомологами штата и энтомологами федерального правительства о практике биологического подавления вредителей в Калифорнии почти закончился в 1912 г., когда руководителем программы был назначен Г. Смит.

Одним из основных пунктов, по которым Говард критиковал калифорнийские программы завоза насекомых, было отсутствие компетентного специального руководства, что, по его мнению, могло привести лишь к неосторожным перемещениям насекомых-вредителей и интродукции таких вредных организмов, как сверхпаразитоиды. Смита знали в Вашингтоне как способного, эрудированного энтомолога, готового к сотрудничеству с федеральными властями. С его назначением отпала пугающая перспектива объявления карантина, который задержал бы ввоз полезных насекомых в Калифорнию. Такое доверие к Смиту было вполне заслуженным, поскольку он был известен многими значительными достижениями в своей области. Сначала он занимался вопросами ввоза и выбора естественных врагов в инсектарии штата, потом — на Экспериментальной станции цитрусовых культур при Калифорнийском университете, а позже — в Отделе биологического регулирования университета, охватывавшем своей деятельностью весь штат. Он организовывал и строил новые лаборатории и другие необходимые учреждения, Вместе с Ч. Хаффейкером и Дж. Холлоуэем способствовал началу работ по биологической борьбе с сорняками, участвовал в организации лаборатории патологии насекомых, руководимой Э. Штейнхаузом. Именно Смит первым предложил термин «биологическая борьба» (biological control) и создал обширные работы по теоретическим аспектам метода.

В последние годы XIX в., когда большинство энтомологов мира были захвачены идеей регулирования популяций вредителей с помощью завезенных паразитоидов и хищников, некоторые исследователи все же продолжали изучать патогены насекомых. Ряд европейских исследователей под влиянием рекомендаций Мечникова испытывали на практике с разным успехом различные патогенные грибы. Для борьбы с личинками мух, кузнечиками и другими насекомыми они предлагали использовать грибы Entomophthoraceae, а против гусениц бабочки-монашенки Porthetria monacha (L.) и жуков Melolontha испытывались виды рода Beauveria. Вскоре стало ясно, что успех в значительной мере определяется тем, достаточно ли в окружающей среде влаги и хорошо ли изучены данные грибы, чтобы правильно использовать их для создания эпизоотий. На среднем западе США была предпринята широкая и хорошо разрекламированная программа по борьбе с белокрылым клопом Blissus leucopterus (Say) с помощью гриба Beauveria globulifera (Spegazzini) Picard (-В. bassiana (Balsamo) Vuillemin). Два выдающихся энтомолога того времени, Ф. Сноу в Канзасе и С. Форбс в Иллинойсе, особенно много сделали для организации бесплатного распределения тысяч пакетиков со спорами гриба местным фермерам, которые рассеивали эти споры по полям. Подобные же программы были осуществлены и в других штатах, но результаты во всех случаях оказались неоднозначными, так что эти программы были оставлены. Искусственное распространение гриба не привело к повышению встречаемости и увеличению эффективности заболевания. И все же эта программа способствовала популяризации идеи о том, что микробные патогены, подобно паразитоидам и хищникам, в принципе могут быть использованы для подавления опасных насекомых-вредителей. Согласно Штейнхаузу, период максимального увлечения исследователей методом борьбы с вредными насекомыми путем их заражения приходится примерно на 1900 г., затем энтузиазм и активность продержались еще более 30 лет, пока не уступили временно место скептицизму и разочарованию.

Бурное развитие биологического метода шло не только в Калифорнии. Например, в 1893 г. гавайское правительство поручило Альберту Кёбеле продолжать на Гавайских островах ту работу, которую он провел в Калифорнии. Еще до того Кёбеле завез на Гавайи родолию, где она использовалась с большим успехом. Вторжение на гавайские плантации сахарного тростника в 1900 г. австралийской цикадки Perkinsiella saccharacida Kirkaldy послужило причиной создания отдела энтомологии Гавайской ассоциации возделывателей сахарного тростника. Руководил им Р. Перкинс, а в число его сотрудников входил Кёбеле. Сотрудники этого отдела успешно осуществили большое число программ по биологической борьбе с насекомыми-вредителями, и поэтому ранняя история прикладной энтомологии на Гавайях — это практически история их работы. Вред, приносимый цикадкой, постепенно удалось полностью устранить после интродукции ряда полезных насекомых, начиная с яйцевых паразитоидов из Австралии и завершая ввозом в 1920 г. хищного клопа-слепняка Cyrtorhinus mundalus (Breddin). Принципы, выработанные в этой и в других успешных программах, проведенных на Гавайских островах Ассоциацией возделывателей сахарного тростника и правительством, а также накопленный опыт оказались очень ценными для развития практики биологического подавления вредных насекомых.

В Италии в начале нашего века разработку биологических методов борьбы проводили два выдающихся энтомолога, А. Берлезе и Ф. Сильвестри. Их усилия могли бы дать больший результат, если бы между ними не возникло серьезных разногласий по вопросу о том, интродуцировать ли один или несколько видов полезных насекомых, а также о том, какие виды лучше использовать — паразитов или хищников. Берлезе начал в высшей степени успешную программу биологической борьбы в 1906 г., когда он ввез в Италию для борьбы с причинявшей много вреда шелковице щитовкой Pseudaulacaspis pentagona (Таrgioni — Tozetti) паразитоида Prospaliella berlesei (Howard), получив его от Л. Говарда из США. Подобно родолии, этот паразитоид с успехом был использован позже против своего хозяина в других странах по всему миру.

Под эгидой Министерства сельского хозяйства в этот ранний период в США были проведены и другие достойные упоминания попытки биологического подавления вредителей. Одной из самых Широких была кампания по борьбе с непарным шелкопрядом, в ходе которой удалось развить некоторые основные экологические принципы, получить немало новой информации о биологии и таксономии насекомых-энтомофагов и, что еще более важно, выдвинуть из группы исследователей руководителей и пропагандистов метода биологической борьбы. Полезных насекомых из Японии и Европы для борьбы с непарным Шелкопрядом Porthetria dispar (L.) ввозили с 1905 г. по 1914 г., а затем в 1922—1923 гг. Из 40 выпущенных видов смогли акклиматизироваться 9 паразитоидов и 2 хищника. Главными организаторами программы были Говард и Фиске. Большой вклад в эту работу, а затем и во всю область биологического подавления насекомых-вредителей внесли тогда А. Берджес, Г. Смит, П. Тимберлейк, К. Таунсенд и У. Томпсон. Очень хорошие результаты программы по борьбе с непарным шелкопрядом были получены и в Канаде. Другая валяная программа, проводившаяся в США в то время,— это программа по борьбе со златогузкой Nygmia phaeorrhoea (Donovan), которая распространилась из Новой Англии в восточную Канаду в 1909—1911 гг. В результате сотрудничества Л. Говарда с К. Хьюиттом, главным энтомологом Канады, удалось организовать помощь и поставить оборудование для сбора и разведения паразитоидов и хищников златогузки для интродукции в Канаду. В программе участвовали и другие выдающиеся канадские энтомологи — Л. Мак-Лейн, Дж. Тосилл, Дж. Сандерс, А. Берд и Ф. Мак-Кензи. Вскоре на базе университета провинции Нью-Брунсвик была создана первая в Канаде скромная лаборатория по биологической борьбе, а к 1916 г., когда ввоз прекратился, в стране прижились три важных паразитоида, что дало методу солидную основу для развития.

В 1919 г. под руководством Министерства сельского хозяйства в США начали проводить обширную программу ввоза другого полезного насекомого. Это произошло, когда в Массачусетсе был впервые обнаружен кукурузный мотылек Osirinia nubilalis (Hubner). Во Франции была организована лаборатория, где работали Г. Паркер и У. Томпсон, и к 1940 г. в Америку было послано 23 млн. личинок для выращивания паразитоида; в 1927—1936 гг. еще 3 млн. личинок было получено из Японии. Из 24 видов паразитоидов, ввезенных в США, 6 акклиматизировались, HO они регулировали популяции вредителя только частично. В 1923 г. канадцы снова попросили помощи энтомологического бюро Министерства сельского хозяйства США в их собственной программе подавления кукурузного мотылька, проводимой Бердом. Лаборатория биологических методов борьбы во Фредериктоне, провинция Нью-Брунсвик, прекратила работу в 1922 г., и новая лаборатория разместилась сначала в Сент-toMace, провинция Онтарио, а позднее — в Чатэме и была затем постепенно расширена.

Другие важные программы интродукции, проведенные Министерством сельского хозяйства США в 20-х и 30-х годах, были направлены на подавление листового люцернового долгоносика Hypera posiica (Gyllenhal), японского жука Popilla japonica Newman и уховертки Forficula aurieularia L. Они свидетельствовали о сохранении интереса к биологическому подавлению вредителей. В 1934 г. был создан Отдел ввоза паразитоидов из других стран, он руководил изучением чужеземных естественных врагов насекомых-вредителей и проверкой их через карантин при ввозе. Однако в середине 40-х годов, когда на смену биологическим методам борьбы пришло использование пестицидов, он был закрыт.

В 1927 г. Британское имперское бюро энтомологии организовало лабораторию «Фарнэм-хаус» с целью расширения исследований и применения биологического подавления насекомых-вредителей в странах Британской империи. В том же году на конференции канадских энтомологов в Оттаве, где присутствовал Говард и другие влиятельные американские ученые, было выдвинуто предложение создать в Канаде центральную организацию по вопросам биологической борьбы. К 1929 г. такая организация, созданная на основе персонала и оборудования Чатэмской лаборатории, была основана в Белвилле и получила название «Паразитологическая лаборатория Канадского доминиона». Персонал, материальная часть и программы этой лаборатории быстро расширялись, и в 1933 г. в Канаде началась новая эра развития биологических методов борьбы. Под руководством Дж. Суэйна были предприняты широкие меры против сильной зараженности лесов на востоке Северной Америки общественным еловым пилильщиком Diprion hercyniae (Hartig). Эта программа проводилась в сотрудничестве с энтомологическим бюро США и лабораторией «Фарнэм-хаус» и привела вскоре к успеху, так как вредители были уничтожены с помощью специально завезенных паразитоидов и случайно завезенного вируса. В 1940 г. из-за второй мировой войны лаборатория «Фарнэм-хаус» была закрыта, а ее руководитель У Томпсон и весь персонал были размещены в Белвилле. Позже группа Томпсона была реорганизована в Институт биологической борьбы Содружества наций.

Из всего изложенного можно сделать неверный вывод, будто развитию биологического подавления насекомых способствовали только большие, богатые страны мира. Действительно, Калифорния и Гавайи, Министерство сельского хозяйства США и Канада были лидерами в быстром развитии этой отрасли с момента интродукции родолии вплоть до начала второй мировой войны, но Для признания этого метода как полезного и жизнеспособного во всем мире немало сделали многие небольшие страны. Среди стран, наиболее активно применявших этот метод, можно назвать Фиджи, особенно потому, что здесь весьма квалифицированные энтомологи с успехом выполнили ряд хорошо организованных программ. С 1925 г. до середины 30-х годов благодаря усилиям Дж. Тотхилла, Р. Пэйна и Т. Тэйлора путем ввоза паразитоидов и хищников была подавлена деятельность вредителей кокосовой Пальмы.

Таким образом, в истории энтомологии период с 1888 по 1940 г. был временем осознания ценности метода биологического подавления вредных насекомых, временем многократных демонстраций метода во многих частях света, временем энтузиазма и быстрого расширения новой области науки и временем тесного сотрудничества между энтомологами разных стран и между странами с целью завершения предпринятых работ. Ничто не предвещало того, что вскоре появление нового яда почти уничтожит плоды достигнутого прогресса.