INSTYTUT DENDROLOGII

Ekologiczne konsekwencje występowania szrotówka kasztanowcowiaczka (Cameraria ohridella) i czekoladowej plamistości liści na kasztanowcu zwyczajnym (Aesculus hippocastanum)

Kasztanowiec zwyczajny (Aesculus hippocastanum L.) to gatunek szeroko rozpowszechniony w Europie. Jest częstym elementem krajobrazu miejskiego i wiejskiego. Od końca lat osiemdziesiątych XX w. zaobserwowano w Europie szybkie rozprzestrzenianie się szrotówka kasztanowcowiaczka (Cameraria ohridella Deschka&Dimić, Lepidoptera: Gracillariidae). W strefie klimatu umiarkowanego rozwija co najmniej trzy pełne generacje rocznie, doprowadzając do przedwczesnego opadania liści kasztanowców. Efektem są zaburzenia w fizjologii drzewa, czego naocznym dowodem jest nierzadko obserwowane powtórne kwitnienie drzew w październiku. Drugim istotnym czynnikiem uszkadzającym aparat asymilacyjny kasztanowców jest choroba grzybowa: czekoladowa plamistość liści, wywoływana przez patogen grzybowy (Phyllosticta paviae Desm., Ascomycota: Phyllostictaceae; syn.: Guignardia aesculi (Peck) V.B. Stewart).

Badania ekologicznych i fizjologicznych aspektów występowania obu organizmów na kasztanowcu mają przyczynić się do wyjaśnienia zjawiska konkurencji o bazę pokarmową, jak również potencjału i uniwersalności reakcji obronnych rośliny gospodarza. Przedmiotem badań są ekologiczne aspekty występowania owada i grzyba fitopatogenicznego na tej samej roślinie żywicielskiej. Ogólnym celem badań było poznanie fizjologicznej reakcji rośliny żywicielskiej na uszkodzenie aparatu asymilacyjnego (1), wybrane aspekty rozwoju osobniczego owada w różnych warunkach środowiskowych (2) oraz dynamiki rozwoju infekcji grzybowej na roślinach zasiedlonych i niezasiedlonych przez C. ohridella (3).

Wyniki badań zawarte w artykułach wchodzących w skład niniejszej rozprawy wskazują, iż z ekologicznego punktu widzenia, współwystępowanie obu pasożytów na jednej roślinie żywicielskiej jest niesprzyjające dla wszystkich gatunków w tym układzie. Zwiększenie zawartości tanin skondensowanych w liściach kasztanowca, będące wynikiem opisanego wyżej zjawiska jest w wyższym stopniu niekorzystne dla rozwoju infekcji grzybowej. Inwestycja roślin w metabolity wtórne jedynie spowolnia tempo uszkodzeń liści, a przeznaczanie przez rośliny dostępnych zasobów na energetycznie kosztowną syntezę związków obronnych spowalnia ich wzrost.

W rozprawie poruszono zagadnienie wpływu światła na zmiany w budowie i chemizmie liści A. hippocastanum i następujących w wyniku tych zmian skutków dla rozwoju osobniczego owadów. Parametry rozwojowe takie jak masa poczwarek i efektywność wykorzystania pokarmu były znaczącą lepsze u owadów żerujących w listkach drzewek rosnących w wyższym zacienieniu. Ustalono, iż w tkankach blaszki liściowej A. hippocastanum wykorzystywanych przez larwy C. ohridella do rozwoju może brakować deterentów pokarmowych mogących negatywnie oddziaływać na trawienie przez nie pokarmu. Ponadto, potencjalna płodność C. ohridella, wyrażona liczbą oocytów w jajnikach samic w stadium imaginalnym była średnio taka sama niezależnie od typu pokarmu, którym samice żywiły się w trakcie swojej ontogenezy.

Oddziaływanie konkurencyjne między P. paviae a C. ohridella, w postaci zajmowania miejsc na potencjalny rozwój, jest niekorzystne dla larw owada przez wzgląd na ich ograniczone możliwości przemieszczania się. Wykazano, iż samice C. ohridella rozpraszają ryzyko niepowodzenia rozwoju larw poprzez składanie jaj na wielu listkach. Zaobserwowano, iż jaja były składane głównie w miejscach uznanych organoleptycznie (przez człowieka) za zdrowe, a występowanie nekroz będących następstwem infekcji wywołanej przez P. paviae nie było czynnikiem wyjaśniającym obserwowane częstości jaj na listkach A. hippocastanum. Siła antagonistycznego oddziaływania P. paviae na C. ohridella mającego charakter konkurencji, jest w ten sposób częściowo redukowana na korzyść owada.