Africký armádní červ - African armyworm

Africký armádní červ
Africký armyworm, crop.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království: Animalia
Kmen: Arthropoda
Třída: Insecta
Objednat: Lepidoptera
Nadčeleď: Noctuoidea
Rodina: Noctuidae
Rod: Spodoptera
Druh:
S. exempta
Binomické jméno
Spodoptera exempta
( Walker , 1856)
Synonyma
  • Agrotis exempta Walker, 1856
  • Prodenia bipars Walker, 1857
  • Prodenia ingloria Walker, 1858
  • Laphygma exempta

Africký vojnice ( Spodoptera exempta ), také volal okalombo , kommandowurm nebo nutgrass vojnice , se o druh z můry z rodiny Noctuidae . Larvy často vykazují pochodující chování při cestách do krmných míst, což vede ke společným názvem „eridania“. Tyto housenky vykazují hustoty závislé polyphenism kde larvy zvýšen v izolaci jsou zelené, zatímco zvýšila ve skupinách jsou černé. Tyto fáze se nazývají solitaria a gregaria . Housenky Gregaria jsou považovány za velmi škodlivé škůdce , schopné zničit celé plodiny během několika týdnů. Larvy se živí všemi druhy trav , raných stádiích obilnin (např. Kukuřice , rýže , pšenice , proso , čirok ), cukrovou třtinou a příležitostně kokosem . Tyto Solitaria housenky jsou méně aktivní a podstoupit mnohem pomalejší vývoj. Tento druh se běžně vyskytuje v Africe , ale lze ho vidět také v Jemenu , na některých tichomořských ostrovech a v částech Austrálie . Vypuknutí afrických armádních červů mají tendenci být pro zemědělskou půdu a pastviny v těchto oblastech zničující , přičemž ohniska nejvyšší hustoty se vyskytují během období dešťů po období dlouhodobého sucha . Během dlouhých období sucha („mimo sezónu“) je hustota obyvatelstva velmi nízká a nejsou pozorována žádná ohniska.

Taxonomie a fylogeneze

Spodoptera exempta byl poprvé popsán od Francise Walker v roce 1856. Tyto druhy Spodoptera jsou rozmístěny po celém světě, většinou obývat tropické a subtropické oblasti. Existuje 30 známých druhů rodu a zhruba polovina je považována za zemědělské škůdce . Existují dvě poslední larvální stádia založené na struktuře čelisti druhu: zubaté čelisti a dlátovité čelisti. Spolu s S. exempta mají následující druhy a poddruhy dlátovité čelisti, které byly vyvinuty tak, aby konzumovaly listy bohaté na oxid křemičitý: S. triturata , S. m. Mauricius , S. m. acronyctoides , S. umbraculata , S. cilium , Spodoptera depravata  [ sv ] a S. pecten . Stejně jako S. exempta je několik druhů stěhovavých dospělých jedinců a cestují po větru stovky kilometrů, konkrétně S. exigua , S. frugiperda a S. litura . Vzhledem k širokému rozšíření druhu není původ rodu znám. Datování fylogenetických stromů však ukazuje, že společný předek rodu žil před 22 až 30,7 miliony let a začal diverzifikovat během miocénní epochy .

Geografický rozsah

Africký armworm se běžně vyskytuje v travních porostech Afriky a Asie . V Africe je nejvíce vidět u Sahary v následujících zemích: Tanzanie , Keňa , Uganda , Etiopie , Somálsko , Malawi , Zimbabwe , Zambie a Jižní Afrika . Mimo Afriku tento druh obývá také jihozápadní Saúdskou Arábii , jihovýchodní Asii , Austrálii a Nový Zéland .

Místo výskytu

Podobně jako jiné druhy rodu Spodoptera , S. exempta žije v tropickém a subtropickém prostředí poblíž obilnin a husté vegetace, kde se larvy tohoto druhu mohou snadno krmit. Vzhledem k tomu, že se těmto larvám daří v populacích s vysokou hustotou, dochází k vypuknutí afrických armádních červů, při nichž jsou pole zaplavena housenkami. Okolní vegetace je pak spotřebována ve velkém množství, často s ničivými účinky. Zatímco sezónní větry a deště umožňují dospělému S. exempta migrovat napříč zeměmi a kontinenty, často se v suchých obdobích omezují na pobřežní oblasti a bažiny , kde občasné srážky podporují dostatečný růst vegetace pro přežití můry.

Potravinové zdroje

Larvy S. exempta se živí téměř výlučně Poaceae , také nazývanými Gramineae . Poaceae je rodina kvetoucích trav, která zahrnuje obilné trávy a trávy pastvin a pastvin. Tento druh se zaměřuje na většinu obilnin , včetně kukuřice , čiroku , rýže , proso a dalších trav . Je také známo, že mladé housenky se živí sazenicemi pšenice a ovsa . Larvy jedí nejprve horní a dolní povrch rostlinné tkáně, raději se živí mladšími a nedávno vyklíčenými plodinami. Studie ukázaly, že dvě larvy mohou zcela konzumovat 10denní rostlinu kukuřice se 6–7 listy, což naznačuje devastující potenciál ohniska vysoké hustoty.

Životní cyklus

Vejce

Žena může během svého života naklást maximálně asi 1 000 vajec. Může naklást 100–400 vajec za noc, s celkovým průměrem 150. Počet vajíček, která mohou samice naklást, pozitivně koreluje s jejich hmotností kukly . Africké červy kladou vajíčka především do klastrů na spodní straně listů. Jejich vejce jsou relativně malá o průměru 0,5 mm. Při prvním položení jsou bílé, ale před vylíhnutím zčernají. Vejce se líhnou do larev během dvou až pěti dnů.

Larvy

S. exempta podstoupí šest larválních instarů, které dohromady mohou trvat mezi 14 a 22 dny v závislosti na teplotě a vegetaci v prostředí. Plně vyrostlé larvy šestého instaru jsou dlouhé 25–33 mm.

Na displeji se larvy hustota závislé polyphenism , kde je vzhled jedince závisí na hustotě populace, ve kterém byla chována. Pojmy gregaria a solitaria dostaly housenky chované ve skupinách, respektive samoty. Tyto dvě fáze lze také označit jako společenské a osamělé nebo přeplněné a izolované. Larvy Gregaria mají černá těla a tenké žluté vodorovné pruhy podél jejich těl. Larvy solitaria mají zelené zbarvení s hnědým pruhem po zádech. Toto zelené zbarvení je způsobeno pigmentací i požitým rostlinným materiálem viditelným ve střevě. Rozdíly ve vzhledu mezi fázemi solitaria a gregaria se projeví ve třetím instaru a zůstanou až do posledního instaru. Tento druh nejvíce škodí plodinám během jeho fáze gregaria, protože housenky s černým tělem jsou aktivnější a hustěji koncentrované než housenky solitaria . Larvy solitaria jsou méně aktivní a mají tendenci zůstat zkroucené základnou plodin, což vede k menšímu vystavení slunci. Protože housenky gregaria mají tmavší zabarvení a udržují pozice výše na plodinách, mají zvýšenou expozici slunci, což má za následek rychlejší vývoj než housenky solitaria . Farmářské červy si farmáři obecně nevšimnou, dokud housenkám nebude deset dní a nezačnou vystavovat fázi gregaria .

Larvy, které se přenášejí z izolovaných do hustých podmínek nebo naopak, zobrazují vzhled gregarie . Tma fáze gregarie pozitivně koreluje s hustotou obyvatelstva prostředí; dvě larvy chované společně budou mít tmavě hnědý vzhled, zatímco larvy chované ve větších skupinách budou zcela černé. Fáze housenky je určena mimodruhově specifickou interakcí larev, ale může být ovlivněna teplotou. Izolované larvy, které jsou chovány při nízkých teplotách, mohou získat tmavší vzhled, zatímco larvy chované v přeplněných skupinách při vysokých teplotách nebudou tak tmavé jako typické gregarie . Navzdory tomu, jak citlivé jsou vyvíjející se larvy na kontakt s larvami, byly zaznamenány vysoké hustoty housenek solitaria kvůli vegetačně hustému prostředí omezujícímu interakci. Protože vývojová a kuklová stadia housenek gregaria jsou kratší než housenky solitaria , mají larvy ve fázi gregaria tendenci být menší, ale mají účinnější krmné chování.

Kukly

Kuklení se vyskytuje pod povrchem hostitelských rostlin a od holé půdy, zhruba 2–3 cm pod zemí. Tato pupation událost vede k náhlému synchronizovanému zmizení larev, zvláště pokud je půda vlhká.

Dospělí

Dospělí se objeví za 7 až 10 dní a mohou žít až 14 dní. Můry migrují přes stovky kilometrů ze svých míst vzniku do míst, kde se nacházejí vajíčka . Tato migrace často způsobí, že v oblastech, které byly dříve bez škůdců, se náhle vyskytnou ohniska. Zatímco polyphenism je pozorována larvy, tyto dvě fáze vést k nerozeznání S. exempta dospělých. Dvě larvální fáze však pokračují v zobrazování odlišného migračního chování. Gregaria larvy mají tendenci produkovat dospělé že cestovní déle a dále v období migrace.

Rozpětí křídel dospělého je mezi 20–37 mm, s matnými šedohnědými předními křídly a špinavě bílými zadními křídly s viditelnými žilkami. Ženy a muži lze rozlišit podle počtu štětin na jejich frenulu, kde muži mají jednu štětinu, zatímco ženy mají více. Ženy jsou také identifikovatelné díky špičce břicha ve tvaru rakety a černým šupinám. Bylo pozorováno, že muži dospívají dříve než ženy.

Migrace

Když se po zakuklení poprvé objeví africké armádní červy, nechají své tělo vyschnout a křídla ztvrdnout, než vylezou na stromy. Můry pak létají stovky metrů nad zemí a spoléhají na větry, které je přenesou na další místo. Migrace je proto založena na větrech, které přináší intertropická konvergenční zóna a které se v závislosti na ročním období pohybují na sever nebo na jih. Můry cestují pouze během dne a sestupují za soumraku, aby se skryly v trávě až do rána. Tento proces se opakuje několik dní, dokud není dosaženo přijatelného cíle nebo se můry setkají s deštěm. Protože déšť způsobuje sestupování můr, je méně pravděpodobné , že S. exempta migruje během častých srážek. Poté, co můry přistanou zpět na zemi, pijí vodu, páří se a kladou vajíčka. Migrace je prospěšná, protože umožňuje tomuto druhu cestovat na nové místo s menším počtem predátorů a menší pravděpodobností parazitování a infekce .

Epidemické chování

S. exempta jsou vážným škůdcem na plodiny , často kvetoucí během mokré období a vede k vzplanutí. Existují dva typy ohnisek afrických armádních červů: primární a sekundární. Primární ohniska se vyskytují u relativně nenápadných populací s nízkou hustotou, které mohou přežít bez častých srážek. Sekundární ohniska se vyskytují, když se můry z primárního ohniska přenášejí po větru a dospělí se páří a kladou vajíčka na stejné místo kvůli větrným vzorům. Během těchto sekundárních ohnisek larvy gregaria vycházejí ze země synchronně a jejich hustota může přesáhnout 1 000 larev na m 2 . Tyto larvy vykazují vysoce aktivní stravovací chování, což vede k nadměrné konzumaci nedaleké vegetace, zejména listů obilnin a trav. Jsou-li larvy gregaria extrémně hladové, mohou také konzumovat stonek a květiny rostlin. Larvy gregaria s vysokou hustotou se pak mohou zakuklit a objevit jako dospělí, což vede k velké migrační události můr, které cestují společně po větru. Tyto můry pak budou vyvíjet svá vajíčka společně, což povede k více ohniskům. Intenzita ohnisek se také zvyšuje na začátku období dešťů po suchu, což umožňuje můrám snášet vajíčka v oblastech s hustou vegetací, která podporuje růst larválního stádia.

Nepřátelé

Přehled

Přirození nepřátelé mají omezené účinky na africké červy způsobené nepředvídatelnými migračními cestami druhů a proměnlivou hustotou populace. Velký počet můr cestujících během migrace může také vést k zaplavení dravců, což dravce ohromí tím, že překročí jeho schopnost snést můry. Navzdory těmto výzvám S. exempta stále čelí predátorům, parazitům , parazitoidům , chorobám a virům . Během pupal a pre-pupal fázích, druh je citlivý na cytoplazmatický virus. Vysoká vlhkost a teplota vedou k napadení houbami Nomuraea rileyi . Přestože se parazitoidy nehromadí dostatečně rychle, aby zabili populaci S. exempta před migrací, dojde-li k návratu můr na stejné místo, dochází k vysoké míře parazitismu. Nejvýznamněji je tento druh infikován druhově specifickým bakulovirem , nukleopolyhedrovirem S. exempta (SpexNPV).

SpexNPV

SpexNPV, zkráceně z nukleopolyhedroviru S. exempta , je bakulovirus, který lze přenášet vertikálně , z dospělých na potomky. SpexNPV může v posledním instaru zabít 90% populací larev afrických armádních červů; vysoká úmrtnost je způsobena schopností vertikálně přenášených nemocí cestovat s nemocným během migrace. Protože vertikálně přenosné nemoci těží z přežití hostitelského druhu a jsou méně patogenní než horizontálně přenosné nemoci, SpexNPV může přetrvávat u jedince bez příznaků . Pokus S. exempta snížit riziko kontrakce SpexNPV prostřednictvím profylaxe závislé na hustotě , což umožňuje tomuto druhu investovat více do odolávání chorobám a stimulovat migraci do méně hustých lokalit.

Páření

Ženské / mužské interakce

Feromony

U dospělých samic S. exempta se pozoruje uvolňování feromonů, které přitahují muže. Zejména to zahrnuje následujících šest sloučenin: Z9-14: Ac (Z-9-tetradecenylacetát), Z, E9,12-14: Ac (Z, E9,12-tetradekadienylacetát), Z11-14: Ac ( Z-11-tetradecenylacetát), Z9-14: OH (Z-9-tetradecen-1-ol), Z9-14: Ald (Z-9-tetradecenal) a Z11-16: Ac (Z-11-hexadecenyl acetát). Zatímco sloučeniny Z9-14: Ac, Z, E9,12-14: Ac, Z11-14: Ac a Z9-14: OH se běžně vyskytují jako sexuální feromony u druhů Lepidoptera , poslední dvě sloučeniny byly pozorovány pouze u jiných Spodoptera druh.

Fyziologie

Termoregulace

Zatímco tmavé zbarvení u druhů obvykle naznačuje termoregulační funkci, v S. exempta se to za normálních podmínek nezdá být pravdivé . Larvy černé gregaria nevykazují vyhřívané chování, které se obvykle vyskytuje u tmavě zbarvených druhů, které chtějí zvýšit svou tělesnou teplotu vystavením slunci. Ačkoli se ukázalo, že se larvy gregaria zahřívají rychleji než larvy solitaria , housenky gregaria mají menší tělesnou hmotnost, což je hlavní faktor přispívající ke zvýšenému účinku teploty. Tmavší zbarvení však bylo upřednostňováno při vysokých teplotách, kdy se druh pravděpodobněji přehřívá, což naznačuje, že zbarvení mezi dvěma fázemi může být při extrémních teplotách významnější.

Interakce s lidmi

Hubení škůdců

Pochodující Armyworms

Gregaria fáze S. exempta druhy jsou považovány za zemědělské škůdce z důvodu jejich vysoké hustoty a krmení chování. Protože je těžké identifikovat a eliminovat všechna primární ohniska, bylo hlavním cílem kontroly škůdců cílit na sekundární ohniska. V minulosti se k cílení na housenky běžně používaly levné, široce používané pesticidy , jako DDT , BHC a dieldrin . Nyní se často používají novější insekticidy, jako je azadirachtin a vodné semenné extrakty neem ( Azadirachta indica ), ale tyto metody jsou závislé na dávce a mají nepříznivé vedlejší účinky jak na lidské zdraví, tak na plodiny. Nyní existují cílenější, rychlejší a ekologičtější intervenční techniky, které omezují šíření S. exempta . Například virus nukleopolyhedroviru S. exempta (SpexNPV), přirozeně přítomné onemocnění, které se živí tímto druhem, je nyní zkoumán jako metoda biologické kontroly škůdců .

Zamoření

V polovině dubna 1999, Afričan vojnice napadení byla zahájena v jižní Etiopii , šíření na sever následující měsíc a do Jubba údolí ze Somálska na začátku května. Podobné ohniska ovlivnilo Rift Valley provincii v Keni a části Ugandy ve stejnou dobu. Zatímco etiopští úředníci měli zásoby pesticidů na ošetření 350 000 hektarů postižené půdy, ani keňští, ani ugandští úředníci neměli dostatečné zásoby pro potírání hmyzu a nebyla přítomna žádná ústřední vláda, která by reagovala na mimořádnou situaci v Somálsku.

STAR rádio v Libérii hlášen v lednu 2009, že Zota District v Bong County byla napadena afrických eridania, které užívali vegetaci, znečištěných potoků a tekoucí vody a pohybovali směrem Guineje a Sierry Leone. 28. ledna 2009 vyhlásil prezident Libérie stav nouze, který se měl zabývat napadením červy armády v zemi.

Africké armádní červy pochodující po silnici v Tanzanii

V prosinci 2009 došlo k zamoření deseti regionů Tanzanie. Zamořené oblasti zahrnují tři z pěti hlavních regionů produkujících obilí. Další dva hlavní regiony produkující obilí byly vystaveny riziku napadení. Tanzanie školila farmáře v boji proti červům od roku 2007 a na předpovědi zamoření koncem roku 2009 reagovala zasláním stovek litrů pesticidů venkovským farmářům. První napadení bylo hlášeno 22. prosince a rychle se rozšířilo do okolních oblastí. V předchozím vegetačním období vyprodukovala Tanzanie 10,872 milionu tun obilí; po 10,337 mil. tun domácí spotřeby bylo zbývajících 0,534 mil. tun vyvezeno. K 31. prosinci bylo téměř 1400 akrů (5,7 km 2 ) obilí zničeno armádními červy jen v oblasti Lindi v Tanzanii.

V lednu 2015 byla v Zimbabwe hlášena ohniska moru červů a v listopadu byly hlášeny podobné ohniska v Botswaně.

V roce 2016 napadl v Zambii plodiny kukuřice podzimní ( Spodoptera frugiperda , druh amerického původu, který se chová podobně) . Podle zpráv zveřejněných zambijskou vládní jednotkou pro zvládání katastrof a zmírnění dopadů bylo do 3. ledna 2017 zasaženo přibližně 90 000 hektarů. Zambie národní zemědělská unie uvedla, že některé farmy byly zcela zničeny. Zambijský prezident nařídil letectvu, aby pomohlo přepravit pesticidy v boji proti vypuknutí.

V roce 2017 bylo napadeno napadení červotočem ve více afrických zemích, jako je Zimbabwe a Jižní Afrika.

Viz také

  • Společný armyworm nebo pravý armyworm ( Mythimna unipuncta ) (Severní a Jižní Amerika)
  • Fall Armyworm ( Spodoptera frugiperda ) (Severní a Jižní Amerika)
  • Northern armworm, orientální armyworm, nebo rýže ušní řezací housenka ( Mythimna separata ) (Asie)

Reference