Файл: Блохин и Александров Зоология.pdf

Рис. 66. Пшеничная нематода:

а — самка; 6— молодое растение пшеницы, зараженное нематодой; в - • галлы; г — здоровый колос пшеницы; д — колос, пораженный нематодой

Жизненный цикл пшеничной нематоды приспособлен к циклу развития растения-хозяина. Весной вместе с галлами фитогельминты попадают в почву с высеваемым зерном, в почве могут находиться и галлы, которые осыпались с поврежденных колосьев осенью. Внутри галлов содержатся личинки второго возраста. При разбухании галлов под действием почвенной влаги личинки выходят и двигаются по направлению к проросткам пшеницы, но не далее 15—20 см от материнского галла. Значительная часть личинок погибает. Достигшие проростков пшеницы личинки заползают в пазухи листьев и становятся эктопаразитами. Яровые посевы поражаются весной, а озимые могут повреждаться осенью.

В период формирования колоса фитогельминты перебираются в зачатки цветков злаков, из которых формируются галлы. Для окончательного формирования галла необходимо присутствие нескольких самцов и самок нематоды. В галле они достигают половой зрелости и копулируют. Самка откладывает до 2,5 тыс. яиц. Из яиц появляются личинки, которые питаются ослизненной тканью галла. В одном галле может обитать до 17 тыс. личинок. Галлы завершают свое развитие несколько позже зерен пшеницы. В это время личинки заканчивают питаться и впадают в анабиоз. Взрослые особи погибают. Часть зрелых галлов выпадает из колосьев еще до уборки урожая, но большая их часть высвобождается из колосьев во время обмолота пшеницы, засоряя зерно. В состоянии анабиоза в галле личинки могут сохранять жизнеспособность в течение 25 лет. Пора-

111

женные растения пшеницы отстают в росте, стебель искривляется.

Главная мера борьбы с пшеничной нематодой — предпосевная очистка зерна пшеницы, использование в севооборотах для очистки полей от нематод чистых паров и т. п.

Стеблевая нематода картофеля (Ditylenchus destructor) является представителем семейства настоящих шишкоиглых нематод (Tylenchidae) и встречается на всей территории РФ. Нематода имеет небольшие размеры: длина тела у самок 0,7—1,4 мм, у самцов — 0,7—1,3 мм. Стилет небольшой и тонкий. Стеблевая нематода поражает в основном картофель и вызывает разрушение клубней по типу сухой гнили (рис. 67). Однако могут повреждаться также морковь, горох, томат и некоторые сорные растения. Признаки поражения в виде небольших беловатых пятен видны после срезания

кожуры клубня картофеля. В пе-

Рис. 67. Стеблевая нематода картофеля риод хранения на пораженных клубнях появляются серые пятна, затем кожура сморщивается и растрескивается, открывая доступ

гнилостным микроорганизмам. В итоге происходит разрушение клубней.

Весь цикл развития стеблевой нематоды картофеля происходит внутри тканей растения-хозяина. Основной источник расселения фитогельминта — поврежденный посадочный материал, что определяет меры профилактики и борьбы с этим фитогельминтом.

Нематоды из больного маточного клубня по мере роста растения переходят по столонам в молодые клубни. Реже заселение молодых клубней происходит из почвы. В стеблях и клубнях паразиты размножаются, давая за лето несколько поколений. Осенью основная масса нематод остается в клубнях, а часть мигрирует в почву. Особое внимание следует уделять уборке послеуборочных остатков и их утилизации.

Представителем семейства настоящих шишкоиглых нематод является

стеблевая нематода на луке и чесноке (Ditylenchus dipsaci). Это многоядный фитогельминт, у которого насчитывают до 20 экологических рас, различающихся по тому, на каких растениях эти расы паразитируют. Луковая

112

раса широко распространена в нашей стране. По строению стеблевые нематоды на луке и чесноке сходны со стеблевой нематодой картофеля.

У поврежденных луковиц репчатого лука рыхлые чешуи, их ткань набухает. У лука-севка на боковой стороне поврежденной луковицы заметно ярко-белое пятно — очаг размножения фитогельминта. Заселенные растения отстают в росте, а сильное поражение вызывает гибель посевов. После гибели растения нематоды уходят в почву. Стеблевая нематода может впадать в анабиоз и сохранять жизнеспособность в течение 2—3 лет.

Вблагоприятных условиях нематоды размножаются в тканях растений непрерывно, давая поколение за поколением. Нижний порог активности фитогельминта лежит в пределах 7—9 "С. После уборки урожая стеблевая нематода сохраняется в послеуборочных остатках поврежденных растений, реже в почве. Если лук хранят при высоких температурах, то пораженные луковицы усыхают, а если при низких температурах, то загнивают. Основными источниками распространения луковой расы стеблевой нематоды являются лук-севок и почва, что

иопределяет профилактику и борьбу с этим фитогельминтом.

Внашей стране широко распространены и другие расы стеблевой нематоды, в том числе на землянике (D. dipsaci), которая по своему строению идентична луковой расе. У пораженных растений видны вздутия на стеблях, черешках и листьях. Эти утолщения, где происходит размножение фитогельминта, становятся мягкими и трухлявыми. Размножаются и развиваются эти нематоды только в наземных активно растущих частях без выхода во внешнюю среду. Зимует нематода в сердечках земляники, реже в листьях. За сезон она дает до четырех-пяти поколений. Главной причиной распространения нематоды является использование заселенной ею рассады земляники.

Особенности экологии фитонематод. Жизненный цикл фитонематод связан с растениями и почвой. Взаимоотношения нематод с окружающей внешней средой, и прежде всего с растениями, определяют целый ряд важных особенностей, которыми обладают эти животные, свидетельствующих о путях развития круглых червей от типичных почвенных форм до узкоспециализированных вредителей растений. На основе взаимоотношения с растением построена экологическая классификация нематод.

Типичные сапробионты — нематоды, живущие в гниющей среде. Часть из них обитают в мертвой древесине, другие — в разлагающихся корнях, третьи — в погибших зеленых растениях. У типичных сапробионтов кутикула имеет повышенный коэффициент полупроницаемости, что препятствует проникновению вредных веществ в тело нематод из гнилост- I юй среды. Следует учитывать, что сапробиотические процессы сопровождаются постоянной сменой бактериальной флоры, что естественно ведет к соответствующим изменениям и в видовом составе нематод.

Нетипичные сапробионты. Для этих нематод также характерно обитание в гнилостной среде, но они могут заселять и живую ткань растений, проникая в нее самостоятельно или вслед за патогенными оргаII измами. У таких нематод повысилась проницаемость кутикулы, изме-

нился характер движения и замедлились процессы развития и темпы размножения. Нематоды в значительной степени зависят от бактерий и их деятельности, так как сами черви не способны воздействовать химическим путем на растительную ткань. Они способны лишь к повреждению растений, измельчению тканей и проглатыванию ее мелких частиц.

Прикорневые нематоды обитают в ризосфере и связаны с растением. Эти нематоды либо имеют стилет, либо являются хищниками. Первые, прокалывая стилетом ткани растения, питаются главным образом его соками, вторые питаются животными организмами, обитающими в прикорневой части растений.

Фитогельминты относятся к настоящим вредителям растений. Для них характерны постоянное пребывание в органах растений и развитие в пищеводе желез, секрет которых способен разрушать ткани расте- ния-хозяина. При этом изменения происходят не только в поврежденном органе, но и в растении в целом.

Все фитогельминты вооружены стилетом, а их кутикула обладает наивысшими барьерными свойствами. Фитогельминты не совместимы с сапробиотической средой: при загнивании пораженного органа они уступают место сапробиотическим организмам, лишь некоторые фитогельминты могут существовать в гниющих остатках, питаясь, по-види- мому, гифами грибов. Таким образом, некроз ткани приводит к переселению фитогельминта в здоровые части растения или в почву.

Воздействие нематод на растения. Многие фитогельминты приспособились к жизни в ограниченном круге растений-хозяев. Например, стеблевая нематода картофеля живет только в тканях растений, которые богаты углеводами. Фитогельминт вырабатывает большое количество амилолитических ферментов, гидролизующих крахмал клубней до Сахаров. Отсюда и разрушение клубня по типу сухой гнили вследствие оттягивания воды из поврежденной части клубня в здоровую.

Стеблевая нематода на луке и чесноке вызывает сильное набухание поврежденного участка луковицы из-за роста активности пектиназы, разрушающей чешуи.

Галловые нематоды вызывают изменения в процессах обмена веществ растения. Фитогельминты ведут неподвижный образ жизни на корнях растений, поэтому поврежденные корни не разрушаются, а только сильно видоизменяются. Вокруг переднего конца гельминта формируется группа гигантских многоядерных клеток, а в паренхиме корня происходит усиленное разрастание ткани, приводящее к образованию галла. Нематода питается за счет гигантских клеток, в которые паразит вводит стилет и выделяет пищеварительные ферменты. Клетка, выделяя вещества-ингибиторы, быстро тормозит действие гидролитических ферментов нематоды. В результате нематода получает часть пищи и ткань растения остается живой.

Фитогельминты хорошо приспособились к жизни во всех органах растений-хозяев. Патогенные фитогельминты иногда могут быть полезными, если поражают сорнйе растения. В перспективе возможно будет использовать некоторые виды нематод в борьбе с сорняками.

114

Не только фитогельминты воздействуют на растения, но и растения могут оказывать существенное влияние на вредителей. Известно, например, что при выращивании растений под пленочными укрытиями, а не в теплицах из стекла значительно снижается ущерб от галловых нематод. Оказывается, что пленочное укрытие пропускает больше ультрафиолетовых лучей, которые способствуют усиленному синтезу в растении ингибиторов, подавляющих ферменты фитонематод.

Через почву и растения-хозяев на фитогельминтов опосредованно иоздействует комплекс абиотических и биотических факторов. Из абиотических факторов наибольшее влияние оказывают температура, влажность, механический состав почвы, ее кислотность, обеспеченность кислородом и насыщенность солями.

Биотические факторы сложны и многочисленны: отношения нематод с микроорганизмами в агробиоценозе, внутривидовые отношения (между фитонематодами и свободноживущими нематодами, хищниками и паразитами, между отдельными видами фитонематод за пищу и г. п.), отношения между патогенными грибами и бактериями, естественные враги нематод и пр.

Абиотические факторы. Климатические факторы, в том числе температура и влажность, определяют географическое распространение нематод. Для каждого вида характерны свои оптимальные и предельные температуры (низкие и высокие), при которых происходит его развитие. Широкое использование приемов выращивания растений в закрытом грунте позволило фитогельминтам продвинуться далеко на север. Большинство видов цистообразующих нематод приспособлены к температурам и влажности средней полосы. Стеблевая нематода картофеля в малой степени зависит от влажности и поэтому распространена во всех картофелепроизводящих районах.

Для нематод, у которых почва является средой для развития или сохранения и активации личинок, решающее значение имеет сочетание оптимальных показателей влажности и температуры в период массового заселения надземной части и корней всходов инвазионными личинками.

У нематод, непрерывно развивающихся в тканях растений без выхода во внешнюю среду, имеется пик численности паразита, когда температура и влажность оптимальны для быстрого развития популяции.

Большое значение для нематод имеет механический состав почвы, поскольку по ее порам нематоды передвигаются. Поэтому большинство видов нематод обитают в легких почвах.

Биотические факторы. Наиболее изучены взаимосвязи нематод с различными организмами почвенного биоценоза. Некоторые из них являются естественными врагами нематод, другие (грибы и бактерии) выступают компонентами в сложных болезнях растений, третьи используют нематод в качестве переносчиков от одного растения к другому (вирусы, бактерии, грибы).

Естественными врагами нематод могут быть хищные нематоды, клещи, грибы, вирусы и бактерии. Последние вызывают болезни нематод и их гибель. Почвенные грибы как враги нематод имеются во всех

115

почвах, но особенно их много в почвах, богатых органикой. Серьезный ущерб нематодам наносят хищные грибы — гифомицеты. Они ловят своих жертв с помощью клейких колец, узлов или спор. Способ поражения хищными грибами простой: споры или кольца прорастают в тело жертвы, и гриб начинает питаться нематодой. Есть грибы, поражающие яйца в цистах нематод. В таких пораженных яйцах личинки погибают. Грибы из родов Verticillium и Nematophtora, поражающие самок цистообразующих нематод, в Великобритании предлагают использовать для борьбы с овсяной нематодой.

Кврагам нематод относятся амебы, инфузории, споровики, тихоходки, членистоногие, в том числе клещи, и хищные нематоды.

Кнеблагоприятным условиям среды (низкой температуре зимой, сухости почвы, отсутствию растений-хозяев) нематоды приспособились по-разному. Самый распространенный способ — анабиоз (сохранение жизнеспособности в неблагоприятных условиях). В состояние анабиоза у большинства видов могут впадать личинки второго возраста, заключенные в цисты или галлы, а также личинки, находящиеся в растении, но в последнем случае анабиоз менее продолжителен.

Круглые черви — паразиты животных и человека. Значительное число круглых червей являются паразитами различных сельскохозяйственных животных, а также большинства диких позвоночных. Эти гельминты вызывают опасные заболевания, снижают продуктивность животных, причиняя существенный ущерб животноводству страны. Некоторые круглые черви паразитируют и у человека. Наиболее часто у животных и человека паразитируют нематоды из группы геогельминтов. Очень опасны для человека биогельминты трихинелла спиральная, нитчатка Банкрофта и другие. Рассмотрим биологические особенности наиболее распространенных в нашей стране и опасных паразитических видов нематод.

Аскариды (различные виды сем. Ascaridae) живут в кишечнике многих диких, домашних и сельскохозяйственных млекопитающих (свиньи, лошади, птица, кролики, мелкий и крупный рогатый скот, собаки и др.), а также человека, особенно часто детей. Особенностью аскарид является их видовая специфичность: каждому виду млекопитающего присущ свой вид аскариды (рис. 68). Свиная {Ascarissuum) и человеческая {Ascaris lumbricoides) аскариды весьма близки по многим признакам, но человек редко заражается свиной аскаридой, а свинья — человеческой. Одна из самых крупных аскарид паразитирует в тонком кишечнике лошадей (Parascaris equorum). У человека паразитирует аскарида, длина которой достигает 20 см.

Аскариды имеют веретенообразное тело длиной 20—40 см при диаметре до 3—5 мм. Хорошо развит половой диморфизм: самки значительно крупнее самцов, хвостовой отдел самцов загнут крючком. Плодовитость самок очень высокая — 200 тыс. яиц за сутки. Оплодотворение внутреннее. Оплодотворенное яйцо одевается прочными оболочками, которые хорошо защищают зародыш от неблагоприятных условий внешней среды. Погруженные в слабый раствор формалина

116