В ходе эксперимента исследователи заражали таежных клещей (Ixodes persulcatus) различными штаммами энтомопатогенных грибов – паразитов, воздействующих на множество групп членистоногих. Наиболее результативным оказался штамм, выделенный на побережье Белого моря у острова Большой Соловецкий: уже через семь дней смертность в опытной группе клещей составила 45%, а к одиннадцатым суткам достигла 95%. Полученные данные могут послужить основой для создания биологических препаратов, предназначенных для регулирования численности основного переносчика опасных заболеваний.
Лабораторные исследования, осуществленные специалистами из научных центров, расположенных в Петрозаводске, Москве и Санкт-Петербурге, продемонстрировали потенциальную возможность разработки биологического средства для контроля популяции таежного клеща Ixodes persulcatus. Этот вид клещей – наиболее часто встречающийся среди иксодовых в Карелии и таежных зонах России, а также главный переносчик опасных инфекций, включая клещевой энцефалит и боррелиозы, передаваемые иксодовыми клещами. С этой целью специалисты определяли уровень смертности взрослых клещей, инфицированных различными видами и штаммами грибов, поражающих насекомых.
Ранее аналогичные исследования выполнялись в ряде европейских государств, а в Соединенных Штатах Америки промышленный штамм одного из возбудителей был одобрен для использования в качестве компонента биологических препаратов, предназначенных для регулирования популяции клещей, обитающих на пастбищах. Однако в зарубежных исследованиях рассматривались другие виды клещей. Для таежного клеща подобная работа проводилась впервые.
Для эксперимента отобрали девять штаммов трех видов грибов, поражающих насекомых, способных развиваться при низких температурах, свойственных концу мая – началу июня, периоду пиковой активности взрослых таежных клещей в Карелии. Этот этап работы осуществил Борис Борисов, известный миколог, ведущий специалист лаборатории микробиологических средств защиты растений ООО «АгроБиоТехнология» (г. Москва). Он подготовил изоляты (культуры микроорганизмов, полученные из конкретного источника) грибов, собранных в Архангельской, Магаданской, Иркутской, Московской областях, Краснодарском крае и в Абхазии, споры которых были выделены из зараженных насекомых и клещей.
Любовь Беспятова и Сергей Бугмырин, сотрудники лаборатории паразитологии животных и растений Института биологии Карельского научного центра РАН, руководили проведением лабораторно-полевого эксперимента, который осуществлялся на базе научного стационара в Кондопожском районе республики.
– В лаборатории выполнение данной работы стало возможным благодаря фундаментальным исследованиям, которые стартовали еще в середине прошлого века. Идея изучения «Хищники и паразиты кровососущих членистоногих» принадлежит основателю нашей лаборатории, доктору биологических наук Айнe Семеновне Луттe. После окончания аспирантуры в Ленинграде ее направили в Карелию для решения задач, связанных с поиском переносчиков опасных инфекций человека и животных, в частности, клещевого энцефалита у людей и бабезиеллеза у крупного рогатого скота. Об этом рассказала Любовь Беспятова, миколог по специальности, старший научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН, которая посвятила свою диссертацию изучению заболеваний слепней, вызванных энтомопатогенными грибами.
Клещей собирали в мае в лесу, используя специальную ткань, предназначенную для этой цели. Затем их распределили на контрольную и экспериментальную группы и поместили в пробирки, обеспечив одинаковые условия температуры и влажности, имитирующие естественные. Экспериментальные группы были предварительно заражены штаммами различных видов энтомопатогенных грибов.
Эксперимент продолжался три недели. В течение этого периода непрерывно отслеживали смертность клещей. В контрольной (незараженной) группе отдельные клещи начали погибать через неделю, а к завершению эксперимента средний показатель смертности увеличился до 15.6%. В то же время, в большинстве зараженных вариантов уже на седьмой день смертность клещей существенно превышала показатели контрольной группы, что свидетельствует о выраженном воздействии патогена.
К седьмому дню наблюдались различия в смертности клещей, вызванные разными штаммами грибов. Наиболее выраженная смертность была зафиксирована для одного из них Beauveria bassiana, полученного с жука-долгоносика, обитающего на Большом Соловецком острове в Архангельской области. Уже через неделю опыта средняя смертность клещей в данном случае превысила 45%, через девять дней она увеличилась до 70%, а через одиннадцать – до 95%. И лишь к семнадцатым суткам его «догнал» изолят Beauveria bassiana из Магаданской области. Остальные использованные изоляты также вызывали гибель членистоногих, но с меньшей эффективностью.
Замечено, что самцы и самки демонстрировали различную чувствительность к грибковым инфекциям, поскольку самцы начинали погибать быстрее. В частности, через девять дней разница в некоторых случаях достигала более 20%. Однако к завершению эксперимента она почти полностью исчезла.
Исследование и его результаты были опубликованы в международном журнале Entomological Review, полученные данные были также многократно представлены на конференциях различного уровня. Этот опыт стал началом оценки действенности энтомопатогенных грибов в контроле над клещами иксодовых.
«В ходе исследований была проведена оценка акарицидной активности различных изолятов энтомопатогенных грибов в лабораторных условиях, обеспечивающих постоянную относительную влажность 100%, что является оптимальным для развития микозов. Для объективной оценки возможности практического применения биологического контроля иксодовых клещей в реальных полевых условиях требуются дальнейшие эксперименты, как указано в научной статье.
– Любовь Беспятова подчеркнула, что регулирование численности различных видов требует особой осторожности с учётом возможных последствий. Она также добавила, что более целесообразно и логично использовать в качестве регуляторов биологические объекты, характерные для данного региона, например, энтомопатогенные грибы.
По мнению ученого, в настоящее время для эффективной борьбы с инфекциями, передаваемыми клещами, первостепенное значение имеют неспецифическая профилактика и личные меры защиты. Необходимо не только своевременно проводить вакцинацию, но и укреплять иммунную систему, а также учитывать особенности биологии и экологии клещей, обитающих в конкретном регионе.
Материалы и фотографии предоставлены службой научных коммуникаций КарНЦ РАН