Формирование современных ареалов растительноядных насекомых-инвайдеров и их экофизиологические адаптации к условиям юга России

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-16-00050

НазваниеФормирование современных ареалов растительноядных насекомых-инвайдеров и их экофизиологические адаптации к условиям юга России

Руководитель Карпун Наталья Николаевна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" , г Санкт-Петербург

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-101 - Лесное хозяйство

Ключевые слова Насекомые-фитофаги, Hemiptera, Heteroptera, Lepidoptera, моли, вредители, инвазии, формирование вторичных (инвазионных) ареалов, прогноз распространения, сезонные адаптации, диапауза, фотопериодическая реакция, трофические связи, агенты биологического контроля

Код ГРНТИ68.37.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Биологические инвазии – одна из актуальнейших проблем современной биологии. Исследования в этой области имеют не только большое фундаментальное, но и важное практическое значение, а именно – позволяют оценить степень негативного влияния чужеродных видов-инвайдеров на состояние и функционирование экосистем, определить ущерб от их вредоносной деятельности, спрогнозировать ход инвазий и предупредить появление чужеродных видов на новых территориях. С начала XXI века в южные регионы России вторглись десятки чужеродных видов насекомых, многие из которых представляют серьёзную опасность для природных экосистем, сельского и лесного хозяйства, а также городского озеленения. Проект нацелен на изучение 5 модельных видов насекомых-инвайдеров из отрядов полужесткокрылых и чешуекрылых (коричневого мраморного клопа Halyomorpha halys, незары зелёной Nezara viridula, дубовой кружевницы Corythucha arcuata, цикадки белой Metcalfa pruinosa и охридского минёра Cameraria ohridella): понимание процессов формирования вторичных (инвазионных) ареалов, трофических связей и особенностей сезонного развития в новых для инвайдеров условиях, а также реконструкцию путей инвазий (на основе молекулярно-генетического анализа) и прогноз распространения видов на территории России и сопредельных регионов (на основе эколого-географического анализа). Ранее подобные работы по данным видам инвайдеров на территории России не проводились. Впервые будут комплексно изучены экофизиологические адаптации, позволяющие указанным инвазионным фитофагам выживать во вторичном ареале, формировать зимнюю диапаузу для перенесения неблагоприятных периодов, максимально использовать ресурсы среды в течение вегетационного сезона и вредить растениям. Будут исследованы трофические ассоциации новых вредителей с местными и интродуцированными видами древесных растений на юге России и оценена роль трофической адаптации при расширении ареалов инвайдеров. Для выявления источников инвазии и уточнения географических путей распространения инвайдеров будут выполнены филогеографические исследования, основанные на анализе молекулярно-генетических характеристик различных географических популяций видов. В совокупности вышеперечисленное позволит лучше понять эколого-биологические основы процесса инвазий фитофагов в новые регионы и дать максимально точные прогнозы их распространения на юге России (и в целом в Евразии). Дополнительно предполагается исследовать комплекс энтомопатогенных грибов, ассоциированных с модельными инвайдерами, которые являются перспективными агентами для биологической борьбы с этими новыми хозяйственно значимыми вредителями растений в России.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Аксёненко Е.В., Кондратьева А.М., Мусолин Д.Л. The first record of Rhaphigaster nebulosa (Poda, 1761) (Heteroptera: Pentatomidae) for Voronezh Region and notes about the host-parasitic relationships with Cylindromyia bicolor (Olivier, 1812) (Diptera: Tachinidae). Russian Entomological Journal, Vol. 30. No. 2. P. 143–145. (год публикации - 2021)
10.15298/rusentj.30.2.05

2. Гариепи Т.Д., Мусолин Д.Л., Коневич А., Карпун Н.Н., Захарченко Е.Н., Тавелла Л., Бруин А., Хайе Т. Diversity and distribution of cytochrome oxidase I (COI) haplotypes of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys Stål (Hemiptera, Pentatomidae), along the eastern front of its invasive range in Eurasia. NeoBiota, Vol. 68, 53–77 (год публикации - 2021)
10.3897/neobiota.68.68915

3. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Захарченко В.Е., Мамаев Н.А., Мусолин Д.Л. Чужеродные инвазионные моли-пестрянки – вредители древесных растений в лесопарковых зонах юга России Добровольский А.А. и др. (ред.). Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции., Т. 1. С. 208–211. (год публикации - 2021)

4. Карпун Н.Н., Захарченко В.Е., Мусолин Д.Л. Уровень смертности инвазионного коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys (Heteroptera: Pentatomidae) в зимний период во влажных субтропиках России. Добровольский А.А. и др. (ред.). Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции., Т. 1. С. 197–200 (год публикации - 2021)

5. Кириченко Н., Карпун Н., Акулов Е., Самарина Л., Мамаев Н., Мусолин Д. The invasive horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) in the Southern Russia: Preliminary molecular genetic characterization. Proceedings of the 1st International Electronic Conference on Entomology, 1–15 July 2021, MDPI: Basel, Switzerland, 10507 (год публикации - 2021)
10.3390/IECE-10507

6. Карпун Н., Журавлева Е., Борисов Б., Кириченко Н., Мусолин Д. Detection and monitoring of alien plant-sucking insect species on the Black Sea coast of Russia Proceedings of the 1st International Electronic Conference on Entomology, 1–15 July 2021, MDPI: Basel, Switzerland, IECE-10489 (год публикации - 2021)
10.3390/IECE-10489

7. Кириченко Н.И., Акулов Е.Н., Рязанова М.А., Бабичев Н.С., Курпун Н.Н., Мусолин Д.Л. Exploring the invasion processes in leaf mining moths (Lepidoptera: Gracillariidae) in Russia using molecular genetic tools Dgebuadze Yu. Yu. et al. Invasion of Alien Species in Holarctic. Borok-VI: Sixth International Symposium. Book of Abstracts. Kazan: Buk., 109 (год публикации - 2021)

8. Мусолин Д.Л., Саулич А.Х. Seasonal Development of Plant Bugs (Heteroptera, Miridae): Subfamily Orthotylinae, Tribes Halticini and Orthotylini Entomological Review, 101 (6): 743-754 (год публикации - 2021)
10.1134/S0013873821060026

9. Селиховкин, А.В.; Мусолин Д.Л.; Поповичев, Б.Г.; Меркурьев, С.А.; Волкович, М.Г.; Васайтис, Р. Invasive Populations of the Emerald ash borer Agrilus planipennis Fairmaire, 1888 (Coleoptera: Buprestidae) in Saint Petersburg, Russia: a hitchhiker? Insects, 2022, 13, 191. (год публикации - 2022)
10.3390/insects13020191

10. Катберт Р.Н., Диань С., Хаджинс Э.Дж., Турбелин А., Ахмед Д.А., Альберт С., Бодей Т.В., Бриски Э., Эссл Ф., Хауброк П.Дж., Гозлан Р.Э., Кириченко Н., Курантиду М., Крамер А.М., Куршан Ф. Biological invasion costs reveal insufficient proactive management worldwide Science of The Total Environment, 2022, 819 (2022) 153404 (год публикации - 2022)
10.1016/j.scitotenv.2022.153404

11. Мусолин Д.Л.; Кириченко, Н.И.; Карпун, Н.Н.; Аксененко, Е.В.; Голуб, В.Б.; Керчев, И.А.; Мандельштам, М.Ю.; Васайтис Р.; Волкович, М.Г.; Журавлева, Е.Н.; Селиховкин, А.В. Invasive Insect Pests of Forests and Urban Trees in Russia: Origin, Pathways, Damage, and Management Forests, 2022, 13, 521 (год публикации - 2022)
10.3390/insects13060522

12. Мусолин Д.Л., Саулич А.Х. Seasonal development of plant bugs (Heteroptera, Miridae): subfamily Phylinae, tribes Pilophorini, Hallodapini and Phylini. Entomological Review., 102 (1): 20–40. (год публикации - 2022)
10.1134/S001387382201002X

13. Карпун Н.Н., Борисов Б.А., Журавлева Е.Н., Борисова И.П., Надыкта В.Д., Мусолин Д.Л. Range expansion and increasing damage potential of phytophagous shield bugs (Heteroptera: Pentatomidae). Sel'skokhozyaistvennaya Biologiya [Agricultural Biology], 57 (3): 542–55 (год публикации - 2022)
10.15389/agrobiology.2022.3.542eng

14. Резник С.Я., Карпун Н.Н., Захарченко В.Е., Шошина Е.И., Долговская М.Ю., Саулич А.Х., Мусолин Д.Л. To Every Thing There Is a Season: Phenology and Photoperiodic Control of Seasonal Development in the Invasive Caucasian Population of the Brown Marmorated Stink Bug, Halyomorpha halys (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae). Insects, 13: 580. (год публикации - 2022)
10.3390/insects13070580

15. Резник С.Я., Карпун Н.Н., Долговская М.Ю., Саулич А.Х., Мусолин Д.Л. Meet me halfway: Will photoperiodic responses of interpopulation hybrids of the brown marmorated stink bug Halyomorpha halys (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae) promote or constrain subsequent invasions? Diversity, 14: 878 (год публикации - 2022)
10.3390/d14100878

16. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Журавлева Е.Н., Мусолин Д.Л. Трофические и генетические характеристики инвазионного охридского минера Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) на юге Европейской части России Баранчиков Ю.Н. (ред.). Мониторинг и биологические методы контроля вредителей и патогенов древесных растений: от теории к практике. Москва-Красноярск: ИЛ СО РАН., С. 79–80. (год публикации - 2022)

17. Шошина Е.И., Карпун Н.Н., Резник C.Я., Долговская М.Ю., Мусолин Д.Л. Особенности сезонного развития инвазионной популяции коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) во влажных субтропиках России в 2021 году Баранчиков Ю.Н. (ред.). Мониторинг и биологические методы контроля вредителей и патогенов древесных растений: от теории к практике. Москва-Красноярск: ИЛ СО РАН. (2022 г.), С. 152–153. (год публикации - 2022)

18. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Мусолин Д.Л. Использование гербарных материалов и современных методов молекулярной генетики для уточнения истории инвазии каштановой минирующей моли Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) в России Зоологические коллекции как источник генетических ресурсов мировой фауны – классические и современные подходы к их изучению, хранению и использованию, с.19 (год публикации - 2022)

19. Мусолин Д., Хэй Т., Саулич А., Долговская М., Карпун Н., Резник С., Захарченко В. Geographic variation of photoperiodic control of nymphal development and adult diapause induction in native and invasive populations of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys Hokkanen K.M.T. and Menzler-Hokkanen I. (eds.). XXVI International Congress of Entomology. Helsinki, Finland, July 17–22, 2022. Book of Abstracts., 553 (год публикации - 2022)

20. Журавлева Е.Н., Карпун Н.Н., Шошина Е.И., Мусолин Д.Л. Новые виды растительноядных клопов (Hemiptera: Heteroptera) во влажных субтропиках России Антоновская А.А. и др. XVI съезд Русского энтомологического общества. Москва, 22–26 августа 2022 г. Тезисы докладов. М.: Т-во научных изданий КМК, 2022, с. 130 (год публикации - 2022)
10.5281/zenodo.6976546

21. Карпун Н.Н., Журавлева Е.Н., Шошина Е.И., Кириченко Н.И. The detection of an alien pest, the cotton leaf roller Haritalodes decorata (Lepidoptera: Crambidae), on the Black Sea Coast of Russia. Far Eastern Entomologist, 465: 12-21 (год публикации - 2022)
10.25221/fee.465.3

22. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Журавлева Е.Н., Шошина Е.И., Аникин В.В., Мусолин Д.Л. Invasion genetics of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) in European Russia: A case of successful involvement of citizen science in studying an alien insect pest Insects, 14(2), 117 (год публикации - 2023)
10.3390/insects14020117

23. Журавлева Е.Н., Гнездилов В.М., Тишечкин Д.Ю., Михайленко А.П., Шошина Е.И., Карпун Н.Н., Мусолин Д.Л. First records of Graphocephala fennahi Young, 1977 and Pochazia shantungensis (Chou & Lu, 1977) (Hemiptera: Cicadellidae, Ricaniidae) in Russia EPPO Bulletin, 53:139–144 (год публикации - 2023)
10.1111/epp.12910

24. Резник С.Ю., Долговская М.Ю., Карпун Н.Н., Захарченко В.Ю., Саулич А.К., Мусолин Д.Л. The invasive Caucasian populations of the brown marmorated stink bug Halyomorpha halys (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae) rapidly adapt their ecophysiological traits to the local environmental conditions Insects, 14, 424. (год публикации - 2023)
10.3390/insects14050424

25. Афонин А.Н., Милютина Е.А., Мусолин Д.Л. Methods for calculating sums of effective temperatures from monthly average temperature data and producing of global maps for ecological and geographical modelling Russian Meteorology and Hydrology, 1 (год публикации - 2024)

26. Афонин А.Н., Мусолин Д.Л. THE POTENTIAL OF DISTRIBUTION OF THE BROWN MARMORATED STINK BUG HALYOMORPHA HALYS (HETEROPTERA: PENTATOMIDAE) IN EUROPE DETERMINED ON THE BASIS OF THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ECOGEOGRAPHICAL BORDERS OF ITS RANGE Russian Journal of Biological Invasions, 16, 4 (год публикации - 2023)

27. Карпун Н.Н., Захарченко В.Е. Трофические связи коричнево-мраморного клопа в Абинском и Крымском районах Краснодарского края Леса России: политика, промышленность, наука, образование: матер. VIII всерос. науч.-техн. конф., Санкт-Петербург, 24-26 мая 2023 г., Леса России: политика, промышленность, наука, образование: матер. VIII всерос. науч.-техн. конф., Санкт-Петербург, 24-26 мая 2023 г. / Под ред. А.А. Добровольского. – Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2023. – С. 851-853 (год публикации - 2023)

28. Захарченко В.Е., Карпун Н.Н. Трофические связи незары зеленой на территории Абинского и Крымского районов Краснодарского края Защита растений от вредных организмов: Материалы межд. науч.-техн. конф. Краснодар: КубГАУ, 19–23 июня 2023 г. Краснодар: КубГАУ., Защита растений от вредных организмов: Материалы межд. науч.-техн. конф. Краснодар: КубГАУ, 19–23 июня 2023 г. Краснодар: КубГАУ. С. 30–32. (год публикации - 2023)

29. Карпун Н.Н., Гомбоц С., Кириченко Н.И. Использование ДНК-баркодинга для подтверждения находки соснового походного шелкопряда Thaumetopoea pityocampa (Lepidoptera: Notodontidae) на Черноморском побережье России Молекулярная диагностика-2023: сб. тр. XI междунар. науч-практ. конф., Молекулярная диагностика-2023: сб. тр. XI междунар. науч-практ. конф. Москва, 14-17 ноября 2023. – М., 2023. – С. 398-399. (год публикации - 2023)

30. Журавлева Е.Н., Голуб В.Б., Кириченко Н.И., Шошина Е.И., Соболева В.А., Карпун Н.Н., Мусолин Д.Л. First record of the azalea lace bug Stephanitis pyrioides (Scott, 1874) (Hemiptera: Heteroptera: Tingidae) in the European part of Russia: Molecular genetics and taxonomy of an alien pest. Bulletin EPPO, 53(4): 1–9. (год публикации - 2023)
10.1111/epp.12946

31. Журавлева Е.Н., Шошина Е.И., Карпун Н.Н. Мусолин Д.Л. Трофические связи Pochazia shantungensis (Chou & Lu, 1977) (Hemiptera: Cicadellidae, Ricaniidae) – нового вида для энтомофауны России. Современное состояние и проблемы сохранения биоресурсов: междунар. науч.-практ. конференции, Майкоп, 24 ноября 2023 г., Майкоп, 2023. С. 211–219. (год публикации - 2023)

32. Мусолин Д.Л., Долговская М.Ю., Захарченко В.Е., Карпун Н.Н., Хэй Т., Саулич А.Х., Резник С.Я. Flying over Eurasia: Geographic variation of photoperiodic control of nymphal development and adult diapause induction in native and invasive populations of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Hemiptera: Heteroptera: Pentatomidae). Insects, 2022, 13(6), 522. (год публикации - 2022)
10.3390/insects13060522

33. Кириченко Н.И., Мартирова М.Б., Селиховкин А.В., Мусолин Д.Л. Паразитизм в популяциях инвазионной каштановой минирующей моли Cameraria ohridella (Deschka et Dimić) (Lepidoptera: Gracillariidae) в Санкт-Петербурге Антоновская А.А. и др. XVI съезд Русского энтомологического общества. Москва, 22–26 августа 2022 г. Тезисы докладов. М.: Т-во научных изданий КМК, 2022., с. 131. (год публикации - 2022)
10.5281/zenodo.6976546

34. Егоров А.А., Афонин А.Н., Скворцов К.И., Милютина Е.А. Probability of the Emerald Ash Borer Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera, Buprestidae) Spreading by Flight in the Green Spaces along the M10 Highway from Moscow to St. Petersburg Entomological Review, 102, No. 5, pp. 561–570. (год публикации - 2023)
10.1134/S0013873822050025

35. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Мусолин Д.Л. Диагностика чужеродных видов дендрофильных насекомых на юге Росси на основе ДНК-баркодинга полевых образцов и изучения ранних энтомологических коллекций. Вторая всероссийская конференция «Зоологические коллекции как источник генетических ресурсов мировой фауны – классические и современные подходы к их изучению, хранению и использованию», Санкт-Петербург: ЗИН РАН, 2023. C. 31. (год публикации - 2023)

36. Кириченко Н.И., Карпун Н.Н., Мусолин Д.Л. Early detection and identification of potentially invasive lepidopteran and coleopteran pests from East Asia. Sixth Slovenian Entomological Symposium with International Attendance: Book of Abstracts (ed by J. Jugovic, K. Adam, S. Zupan). Izola, Slovenia, 15–16 September 2023., p. 14 (год публикации - 2023)
10.26493/978-961-293-257-2

Публикации