Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Навоз Beetle Проект Australian (1965-1985), задуманный и под руководством д - ра Джорджем Борнемиссзом из Содружества научного и промышленные исследования организации (CSIRO), был международным научно - исследовательский и биологический контроль проект с основными целью контроля за загрязняющее воздействие крупного рогатого скота навоз.

Предпосылки и начало [ править ]

По прибытии в Австралию из Венгрии в 1951 году доктор Борнемесса, энтомолог и эколог , заметил, что австралийские сельхозугодья были покрыты большим количеством пометок крупного рогатого скота. [1] Это было в отличие от полей в Европе, где навоз был удален и переработан обратно в почву различными видами навозных жуков (coprids). Аборигенные австралийские виды жуков эволюционировали вместе с сумчатыми, такими как кенгуру и вомбат., которые производят мелкие, твердые, сухие и волокнистые гранулы навоза. Крупный рогатый скот был относительно недавно завезен в Австралию европейскими поселенцами в 1880-х годах и дает большие, мягкие, влажные пометные подушечки. Местные жуки, за некоторыми исключениями, не приспособлены к использованию этого типа навоза в качестве источника пищи или нерестилища, поэтому без такой фауны навозные подушечки остаются на пастбище и разлагаются месяцами или даже годами. Крупный рогатый скот не будет кормиться с площади плоских пастбищ, окружающих навозную площадку, и с учетом большого количества производимого навоза (до 12 маток на животное в день) это уменьшает площадь земли, доступной для выпаса скота, на целых 200000 гектаров. (2000 км 2 ) в год. [1]Навоз крупного рогатого скота также является основным местом размножения некоторых вредных видов мух и паразитических червей. В 1960 г. Борнемесса предположил [2], что введение в Австралию чужеродных видов навозных жуков, которые эволюционировали вместе с коровами и крупными травоядными , будет полезно для удаления навоза, тем самым улучшая выпас скота и переработку питательных веществ и сокращая количество мух. и черви. [3]

Цели проекта [ править ]

Общей целью Австралийского проекта по навозным жукам было создание «минифауны», то есть части естественной фауны навозных жуков, интродуцированных навозных жуков на материковой части Австралии и в Тасмании . [2] После завоза навозные жуки в Австралии были изучены, чтобы определить их влияние на:

Качество почвы
В Южной Африке были проведены эксперименты [4] для оценки скорости, с которой навозные жуки возвращают навоз в почву, чтобы способствовать повторному использованию питательных веществ. Было обнаружено, что навозные жуки возвращают более 90% фекального азота, выделяемого каждым бычком в течение летнего пастбищного сезона. Дальнейшие эксперименты показали, что потребление основных минералов азота, фосфора и серы растениями было более чем на 80% больше в почвах, где навозные жуки были активны, по сравнению с теми, где их не было. [3] Кроме того, туннельные навозные жуки способствуют проникновению корней и улучшают проникновение воды в почву, тем самым уменьшая сток, который может привести к загрязнению.водных путей [5]
Контроль полета
Интродукция навозных жуков в качестве средства борьбы с популяциями мух впервые была использована на Гавайях в качестве биологического средства борьбы с роговой мухой ( Haematobia раздражит раздражение ). [6] [7] Было обнаружено, что с навозных подушек на открытых пастбищах с фауной навозных жуков на Гавайях вышло на 96% меньше мух по сравнению с контрольной группой. Было высказано предположение, что интродукция навозных жуков в Австралию также снизит количество кустарниковых мух ( Musca vetustissima ) и кровососущих буйволиц ( Haematobia раздражение exigua ). [8]Помимо навозных жуков, в Австралию были завезены хищные жуки семейства гистерид, которые менее чувствительны к изменениям влажности почвы, в качестве еще одного средства борьбы с популяциями мух в периоды относительной неактивности навозных жуков. [9] Однако было обнаружено, что эти жуки мало влияют на численность мух, поэтому их внедрение было прекращено в 1971 г. [3]
Контроль червя
В экспериментах в Претории было показано, что навозные жуки эффективны в борьбе с популяциями инфекционных червей, размножающихся в навозе. Активность комплекса по крайней мере 20 видов копридов в навозе крупного рогатого скота и овец приводила к сокращению количества червей в среднем на 85%. [3]

Необходимо было позаботиться о том, чтобы интродуцировать только те виды, которые были бы наиболее совместимы с климатом и типами почв Австралии, которые не подвергались большой угрозе нападения хищников или сами не становились вредителями и которые эффективно рассеивали навозные подушечки в идеальные временные рамки 48 часов, чтобы свести к минимуму успешное размножение мух и червей, нарушив их репродуктивные циклы. [3]

Карантин [ править ]

Было подсчитано, что в Австралию потребуется импортировать до 160 видов навозных жуков, чтобы создать мини-фауну жуков, которая будет подходящим образом адаптирована к различным климатическим условиям и типам почвы Австралии. [3] Однако было также важно, чтобы никакие другие потенциальные вредители не «подкрепляли» свой путь в Австралию жуками. Поэтому были введены строгие карантинные меры, чтобы никакие вредные виды не попали в Австралию.

Первые жуки, завезенные в Австралию, прибыли с Гавайев. Здесь навозные жуки, особенно вид Onthophagus gazella , уже были успешно завезены из Африки , чтобы помочь биологически контролировать численность роговой мухи. [6] [7] Считалось, что эти жуки будут безопасным источником, поскольку единственный паразит, присутствующий на Гавайях, который еще не существует в Австралии, - это гигантская печеночная двуустка, Fasciola gigantean , яйца которой не выживают при проглатывании жуками. . Образцы O. gazella были отправлены на исследовательскую базу CSIRO в Канберре., где они находились на карантине и наблюдались перед потенциальным выпуском. К сожалению, прямой завоз с Гавайев оказался нежизнеспособным, поскольку было обнаружено, что жуки заражены потенциально опасными пиемотидными клещами . По этой причине эти жуки никогда не выпускались на австралийские пастбища. [3]

Однако зараженные клещами жуки не были уничтожены и вместо этого использовались для разведения новых поколений жуков в стерильных условиях. Яйца навозных жуков погружали в 3% формалин на 3 минуты для их стерилизации, затем упаковывали в скрученные вручную шарики навоза для инкубации. Эти яйца успешно развились во взрослых жуков и были среди первых партий, выпущенных в дикую природу 30 января 1968 года в Лансдауне, недалеко от Таунсвилла , Квинсленд . Этот метод карантина впоследствии был принят на исследовательской базе CSIRO в Претории, Южная Африка, с дополнительным этапом транспортировки яиц по воздуху в герметичных контейнерах из стерильного торфяного мха. [3]

Первые представления [ править ]

В первые годы реализации проекта вид навозных жуков O. gazella , способный удалять навозные подушечки всего за 24 часа, показал наиболее многообещающее распространение в Австралии. После того, как первые акции были выпущены на пастбищах в Северном Квинсленде в 1968 году жук показатели повторной поимки показали , что этот вид распространился со скоростью 50-80 км в сезон, в том числе колонизации двух островов, Magnetic Island и Палм - Айленд , в 10 км и 30 км от берега соответственно. К апрелю 1970 г. O. gazella прочно обосновалась на площади 400 км 2 . [3]

Однако эти показатели не были одинаково высокими во всех районах Австралии в любое время сезона или года и, таким образом, показали, что Австралии потребуется ряд других видов навозных жуков, чтобы заполнить пробелы в деятельности O. gazella . [3]

Исследовательский отдел проекта Австралийского навозного жука в Претории [ править ]

Чтобы найти подходящую мини-фауну жуков для Австралии, Борнемесса организовал в Претории, Южная Африка, Отдел исследования австралийских навозных жуков, чтобы найти виды, которые дополняли бы работу O. gazella . Южная Африка была выбрана в качестве места для изучения навозных жуков по нескольким причинам. Во-первых, существует большое количество различных видов, из которых можно выбирать (около 800 видов только к югу от рек Замбези и Кунене ) [10], и эти виды эволюционировали вместе с крупными рогатками (например, африканскими буйволами ) на протяжении многих тысяч. лет. [8]Есть также гомологии между субтропическим климатом областей двух стран. Политический климат в других частях Африки и более продвинутый характер научных исследований в Южной Африке также сделали это место идеальным. Научно-исследовательский институт защиты растений в Южной Африке финансировал большую часть работ на этой исследовательской базе. [8] [10] Другие полевые станции также поддерживались в Кейптауне в 1978-1980 годах и в заповеднике Хлухлуве в 1981-1986 годах. [8]

Целью было найти жуков, которые максимально соответствовали бы 8 критериям отбора:

1. Настоящие навозники
Навозные жуки для интродукции в Австралию должны были размножаться исключительно в навозе и без каких-либо других источников пищи, чтобы избежать превращения этих видов в вредителей в других средах обитания и исключить возможность того, что они вообще будут избегать навоза крупного рогатого скота.
2. Преимущественно заводчики крупного рогатого скота.
Навозные жуки, как правило, предпочитают определенный вид навоза. Чтобы не дать завезенным навозным жукам конкурировать с аборигенными австралийскими видами коприд, которые предпочитают другие типы навоза, интродуцированным видам пришлось предпочесть навоз крупного рогатого скота другим типам.
3. Эффективность захоронения навоза
Был установлен критерий, согласно которому навозные жуки, отобранные для ввоза в Австралию, должны иметь возможность закапывать не менее 25 мл навоза на пару в день на пропорциональной основе в зависимости от размера и скорости активности жуков.
4. Простота использования.
Для экспорта были выбраны жуки, которые могли легко размножаться среди насекомых и выдерживать строгие карантинные процедуры, установленные австралийской таможней.
5. Быстрый заводчик
Предпочтение отдавалось видам навозных жуков, способных быстро воспроизводиться, чтобы поддерживать большие запасы жуков для выпуска на пастбища.
6. Совместимость
Чтобы свести к минимуму межвидовую конкуренцию , навозные жуки, отобранные для экспорта в Австралию, должны быть совместимы друг с другом. Предпочтение отдавалось жукам, которые одновременно эволюционировали и сосуществовали (обычно находились на одних и тех же пометных подушках).
7. Диапазон распространения
Предпочтение отдавалось жукам, адаптированным к широкому географическому ареалу, поскольку это указывало на то, насколько хорошо они приживаются в диапазоне климатов большого австралийского континента.
8. Таксономия
Хотя это не всегда возможно, исследователи предпочли выбрать жуков, которые можно было бы легко идентифицировать с точки зрения их таксономии, чтобы иметь возможность правильно идентифицировать их в последующих экспериментах по метке, выпуску и повторной поимке. [3]

Хотя большая часть этих исследований проводилась в Южной Африке, было признано, что дальнейшие исследования в других регионах мира будут полезны для выбора видов навозных жуков для интродукции в климат Австралии, не подходящего для климата Южной Африки. С этой целью в Монпелье , Франция , было создано новое исследовательское подразделение в качестве базы для изучения европейских видов, которые могут быть более подходящими для интродукции в более прохладные южные районы Австралии. [11]

Исследования коллекций жуков [ править ]

В Претории были проведены два типа полевых исследований для выявления жуков, которые можно было бы экспортировать в Австралию. Во-первых, исследователи совершили обзорные поездки в районы вокруг Южной Африки, чтобы собрать данные о биоразнообразии и экологическом изобилии фауны жуков в районе, а также об условиях окружающей среды, предпочитаемых различными видами. Во-вторых, виды, обозначенные как потенциальные кандидаты для биологической борьбы, затем собирались и отправлялись обратно в исследовательскую базовую лабораторию, где проводились эксперименты для определения таких вещей, как биология жуков, привычки, способность избавляться от навоза, репродуктивные циклы и способность выдерживать карантин. процедуры. [3]Необходимо было разработать и зарегистрировать методы массового размножения навозных жуков, и эта информация была отправлена ​​на исследовательскую базу в Австралии. Кроме того, в естественной среде обитания жуков были проведены обширные исследования с целью изучения их вероятных схем распространения в Австралии и, таким образом, помощи в выборе участков для их интродукции. [10] Более позднее исследование [3] [12] показало, что соответствие специфичности среды обитания является одним из наиболее важных факторов при определении того, успешно ли внедренный вид прижился.

Для дальнейшего изучения были собраны образцы жуков, которые уже были успешно завезены в Австралию. Это было важно для того, чтобы обогатить генофонд видов жуков в Австралии и снизить вероятность вымирания какого-либо одного вида из-за болезни или случайной мутации . Генетические варианты также были импортированы на Гавайи, чтобы обогатить генетическое разнообразие в этом регионе, и в качестве благодарности острову за сотрудничество в исследованиях. [10]

База исследований навозных жуков CSIRO в Канберре [ править ]

По прибытии в исследовательский центр Канберры яйца жуков были перенесены в навозные шарики и инкубированы. Затем взрослых жуков разводили в насекомых в течение двух или более поколений в стерильных условиях, чтобы исключить возможность совместного размножения паразитических клещей или болезней, эндемичных для Африки, таких как ящур. [1] Некоторые виды жуков были отвергнуты на этом этапе и впоследствии не были выпущены на пастбища, потому что возникли трудности с выращиванием тех, которые вошли в период покоя, а некоторые просто не выдержали строгих процедур карантина.

Жуки, которые успешно выжили и размножились, были отправлены по воздуху или по дороге к сотрудничающим фермерам или сотрудникам CSIRO. [13] Они были упакованы в вентилируемые ящики с влажным торфом, и тысячи одновременно просто опрокидывались на свежие пометные подушки в выбранных местах выпуска. Было замечено, что большинство жуков мгновенно зарываются в навоз. [10] С тех пор фермеры помогали контролировать распространение и активность жуков и носили удостоверения личности в своих транспортных средствах, чтобы они могли отслеживать активность жуков. [1]

В оригинальном обзорном документе Борнемессы говорится, что к 1975 году было выпущено 23 вида навозных жуков, включая 3 генетических варианта. [3] К 1984 году это число составляло 43 вида, [14] хотя было обнаружено, что 20 из них не удалось установить. Помимо первоначальной «звезды» программы, Onthophagus gazella , хорошо прижившейся , было показано , что другие виды, такие как Euoniticellus intermediateus , Onthophagus binodis и Liatongus militaris , размножались тысячами и стали достаточно многочисленными, чтобы позволить перенос субпопуляций определенных колонии для создания в новых районах. [15]

Дальнейшие исследования навозных жуков [ править ]

Проект австралийского навозного жука завершился в 1986 году, когда Австралийский комитет по исследованию мяса (AMRC), который затем стал Австралийской корпорацией исследований и развития мяса и животноводства, отозвал свое финансирование из-за смещения акцента в их работе с от сельскохозяйственного производства до сбыта вне фермы. [1] [15]

В 1998 году интерес к проекту возродился, когда Джон Фихан, менеджер Soilcam, был приглашен группой Taroom Shire Landcare Group для проведения семинара по использованию навозных жуков. Это привело к тому, что Soilcam провела двухнедельное обследование фауны навозных жуков на юго-востоке Квинсленда. В декабре следующего года группы заинтересованных сторон, включая пастбищ, ученых, правительственные учреждения и общественные группы, встретились в Брисбене, чтобы обсудить будущее направление деятельности по борьбе с навозными жуками в Австралии, что, в свою очередь, привело к формированию Национального руководящего комитета по навозным жукам под председательством пользователя Mick Alexander. Этот комитет предложил осуществить проект по навозному жуку в Квинсленде, который стал реальностью благодаря финансированию Фонда национального наследия.в октябре 2000 г. [15]

Цель проекта по навозным жукам в Квинсленде состояла в том, чтобы обеспечить первое всестороннее и количественное исследование распределения и численности навозных жуков в Квинсленде после первоначального проекта CSIRO, а также перераспределить успешно интродуцированные виды в другие районы, где они могут быть полезны. Этот проект назывался « Улучшение систем устойчивого землепользования в Квинсленде с использованием навозных жуков » и длился два года с января 2001 г. по декабрь 2002 г. [15]

В рамках проекта « Квинслендский навозный жук» на разных участках Квинсленда использовались ловушки-ловушки для навозных жуков, которые затем были идентифицированы и зарегистрированы. Из 29 видов, завезенных в Квинсленд в ходе проекта «Австралийский навозный жук» в 1965–1985 годах, 15 из них были повторно пойманы в 2001–2002 годах. Наиболее многочисленными и широко распространенными из них были Onthophagus gazella и Euoniticellus intermediateus . Некоторые виды, включая Copris diversus и Onitis westermanni , которые были выпущены во время первоначального проекта CSIRO, вообще не были обнаружены в рамках проекта Queensland Dung Beetle Project, что позволяет предположить, что они не прижились. Другие, например Onthophagus obliquus иSisyphus infuscatus были обнаружены с момента их первоначального выпуска, но также не были обнаружены в ходе этого исследования. Проект определил три вида, а именно Onitis caffer , Copris elphenor и Onitis vanderkelleni, в качестве кандидатов для перераспределения в другие районы Квинсленда. Они были выбраны потому, что, хотя они не были широко распространены по Квинсленду, они успешно обосновались в тех районах, где были обнаружены, и обладали желательно быстрой способностью захоронения навоза. [15]

Квинслендский проект по навозным жукам пришел к выводу, что одним из результатов исследования было подтверждение «выдающегося успеха» первоначального проекта CSIRO по отбору и интродукции навозных жуков в Австралию, а также « влияние этого на состояние почвы, воды и пастбищ, а также на борьба с мухами-вредителями, несомненно, стоит много миллионов долларов в год ". [15] В дополнение к этому, успех Австралийского проекта по навозным жукам считается причиной того, что австралийцы теперь могут наслаждаться культурой кафе, поскольку до 1950-х годов кустарниковые мухи были настолько проблематичными, что рестораны и кафе были незаконными. предлагать обеды на открытом воздухе, если специально отведенное место не было ограждено проволокой. [1] [16] Однако меньшее влияние на сокращение популяцииМуха буйвола . Этот вид кровососущих мух остается вредителем домашнего скота в Австралии, хотя они и присутствуют, но не являются вредителями в Южной Африке. Высказывались предположения [17], что Австралии необходимы новые интродуцированные виды хищных жуков (например, гистериды), чтобы сократить количество этих мух.

Отчет Пенни Эдвардс из Landcare Australia в 2007 году [14] показал, что 23 вида жуков, которые были завезены в Австралию во время проекта CSIRO, все еще являются установленными видами, тогда как 20 не смогли прижиться (см. Таблицу 1). В отчете рекомендуется, чтобы для завершения работы, начатой ​​Австралийским проектом по навозным жукам, потребовались дальнейшие действия:

  • определить географические пробелы в распространении навозных жуков по всей Австралии;
  • определить сезонные разрывы в активности навозных жуков во всех климатических зонах Австралии;
  • уточнить роль местных видов навозников в распространении навоза крупного рогатого скота;
  • провести соответствующее перераспределение интродуцированных видов;
  • определить подходящее хранилище неопубликованных данных о навозных жуках; а также
  • рассмотреть потенциальную потребность в дальнейшей интродукции навозных жуков в Австралию. [14]

Проект « Инженеры экосистемы навозных жуков » начался в 2017 году и продлится до 2022 года. Перед проектом была поставлена ​​основная задача - расширить ареал навозных жуков в Австралии и проанализировать их эффективность для животноводов. Финансирование проекта было предоставлено Министерством сельского хозяйства и водных ресурсов Австралии в рамках программы R&D R&D для получения прибыли, компанией-донором MLA и различными партнерами по проекту.

См. Также [ править ]

  • Биологический контроль
  • Национальный фонд наследия
  • Landcare Australia

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е Collis В (2002). «2». Области открытий: Австралийский CSIRO . Австралия: Аллен и Анвин. п. 46. ISBN 1-865-08602-9.
  2. ^ а б Bornemissza GF (1960). «Могут ли навозные насекомые улучшить наши пастбища?». Журнал Австралийского института сельскохозяйственных наук . 26 : 54–56.
  3. ^ Б с д е е г ч я J к л м н Bornemissza Г. Ф. (1976). «Австралийский навозный жук 1965-1975». Обзор Австралийского комитета по исследованию мяса . 30 : 1–30.
  4. ^ Хьюз, Р. Д. (1975), Оценка захоронения навоза крупного рогатого скота австралийскими навозными жуками, Журнал Австралийского энтомологического общества 14: 129-134
  5. ^ a b Эдвардс, П.Б. и Паври, К. в Бейли, П. (2007), Вредители полевых культур и пастбищ, паб. CSIRO Publishing, Австралия, ISBN 0-643-06758-2 
  6. ^ a b Фуллауэй, Д. Т. (1921), Борьба с рогатыми мухами, Гавайское лесное хозяйство и сельское хозяйство, 18: 219-221
  7. ^ a b Bornemissza, GF (1970), Исследования насекомых по борьбе с навозными мухами с помощью деятельности навозного жука Onthophagus gazella F. (Coleoptera: Scarabaeinae), Журнал Австралийского энтомологического общества 9: 31-41)
  8. ^ a b c d Doube, BM (1987), Dung "Down Under", Южноафриканский журнал науки 83, стр. 87
  9. ^ Bornemissza, GF (1968), исследования поо histerid жук Pachylister лесбийского на Фиджи, и его возможное значение в контроле буйволовой лета в Австралии, Австралийский журнал зоология 16: 673-688
  10. ↑ a b c d e Bornemissza GF (1979). "Австралийское исследовательское подразделение навозных жуков в Претории". Южноафриканский научный журнал . 75 (6): 257–260.
  11. ^ http://www.dungbeetle.com.au
  12. ^ Doube и Macqueen (1991) Создание экзотических навозных жуков в Квинсленде: роль специфики среды обитания, Entomorphaga 36 353-360
  13. ^ Маккей, Эндрю (1976), Сюрприз и предприятие: пятьдесят лет науки для Австралии, паб. CSIRO Publishing.
  14. ^ a b c d Эдвардс, П. (2007), Интродуцированные навозные жуки в Австралии 1967-2007: текущее состояние и будущие направления, Landcare Australia, ISBN 978-0-9806271-0-7 
  15. ^ a b c d e f Проект Квинслендского навозного жука (2002 г.), Улучшение систем устойчивого управления земельными ресурсами в Квинсленде с использованием жуков: Заключительный отчет проекта Квинслендского навозного жука 2001-2002 гг., стр.
  16. Cribb, J (11 октября 2006) Время летать, когда наступает сухость, Австралийский
  17. ^ Дэвис ALV (1996). «Сезонная активность навозных жуков и распространение навоза в отдельных средах обитания в Южной Африке: последствия для улучшения пастбищ в Австралии». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 58 (2–3): 157–169. DOI : 10.1016 / 0167-8809 (96) 01030-4 .
  18. Африканские навозные жуки онлайн, заархивировано 1 августа 2009 года на Wayback Machine.

Внешние ссылки [ править ]

  • Навоз вниз под (1972)
  • CSIROpedia - Программа по навозным жукам
  • Инженеры по экосистеме навозных жуков - Австралийский проект по борьбе с навозными жуками, 2017-2021 гг.
  • Решения для навозных жуков Австралия
  • Проект по выращиванию навозных жуков в Квинсленде
  • - Британский веб-сайт с информацией об африканских навозных жуках.
  • - Джордж Борнемесса, основатель проекта Australian Dung Beetle Project, получает медаль Ордена Австралии.