The ping-pong effect of transatlantic bioinvasions (on the example of the South American tomato moth) | Пинг-понг-эффект трансатлантических биоинвазий (на примере южноамериканской томатной моли)

English. There have been analyzed the patterns of Intercontinental invasions of harmful organisms, including the South American tomato moth. There were used standard methods of monitoring phytophagous insects, the method of approximation according to experimental data of the ontogenesis of moth stages depending on the temperature in vegetation and climatic cabinets. On the basis of experimental data, a mathematical model of Tuta absoluta ontogenesis as a function of temperature is constructed. The pest is recognized as dangerous for vegetable growing of Russia. Application of the model for estimated forecasts of pest thermal adaptation using data from weather stations showed the possibility of its development in the Moscow region in at least 2 generations. An example of the cartogram of the forecast of the number of Tuta absoluta generations for the Moscow region is given. According to the results of the evaluation modeling (using the data of district weather stations for 2017) in the zone of the greatest risk of acclimatization of the harmful organism were Kolomna and Kashira districts. The information on the lower thermal limits of acclimatization of quarantine bioinvasions objects for the Russian Federation is given. There has been defined the mechanism of transatlantic bioinvasions as a ping-pong effect - a phenomenon of inversion multiplicity of intercontinental bioinvasions within the framework of the Columbian exchange. It describes well Tuta absoluta bioinvasion, a direct analogy of which is the transatlantic epiphytosis of potato globoderosis. The scheme is as follows: the transfer of the host plant from the New world to the Old world, his selective improvement, then an improved reverse transfer forms to the New world, where they marvel at the co-evolution connected with harmful organism and the transfer of already a pest in the Old world with subsequent epiphytotics.

Russian. Проанализированы закономерности межконтинентальных инвазий вредоносных организмов, в т.ч. южноамериканской томатной моли Tuta absoluta. Использовали стандартные методы мониторинга насекомых-фитофагов, метод аппроксимации по опытным данным онтогенеза стадий моли в зависимости от температуры в вегетационно-климатических шкафах. На основе экспериментальных данных построена математическая модель онтогенеза Tuta absoluta в зависимости от температуры. Вредитель признан опасным для овощеводства России. Применение модели для оценочных прогнозов термоадаптации вредителя с использованием данных метеостанций показало возможность его развития в Московской обл. минимально в 2 генерациях. Приведен пример картограммы прогноза числа генераций Tuta absoluta для Московской обл. По результатам оценочного моделирования (с использованием данных районных метеостанций за 2017 г.) в зоне наибольшего риска акклиматизации вредного организма были Коломенский и Каширский административные районы. Дана информация о нижних термолимитах акклиматизации объектов карантинных биоинвазий для РФ. Механизм трансатлантических биоинвазий определен как "пинг-понг эффект" - феномен инверсионной неоднократности межконтинентальных биоинвазий в рамках колумбового обмена. Он хорошо описывает биоинвазию Tuta absoluta, прямая аналогия которой – трансатлантическая эпифитотия глободероза картофеля. Схема выглядит следующим образом: перенос растения-хозяина из Нового света в Старый, его селективное улучшение, затем обратный перенос улучшенных форм в Новый свет, где они поражаются коэволюционно связанным вредным организмом – и перенос уже вредного организма в Старый свет с последующей эпифитотией.