Ipoteza eliberării de dușmani naturali

A nu se confunda cu Dușman de clasă.

Ipoteza eliberării de dușmani naturali (ERH) propune că plantele și animalele introduse într-o regiune nouă reușesc pentru că și-au lăsat în urmă erbivorele, paraziții și bolile care le țineau în frâu acasă.¹ Este printre cele mai des invocate explicații ale invaziilor biologice, și printre cele mai disputate. Comparațiile biogeografice găsesc de cele mai multe ori că speciile introduse au mai puține tipuri de dușmani în străinătate decât acasă, în timp ce studiile comunităților invadate le găsesc nu mai puțin atacate decât speciile native din jurul lor.²

Brânca-ursului uriașă părea un caz clar. În Caucazul ei natal crește ca plante răzlețe în pajiști bogate în specii;³ în Europa e unul dintre cei mai agresivi invadatori vegetali.⁴ Când ipoteza a fost pusă la încercare la începutul anilor 2000, răspunsul a fost în mare parte negativ. Dușmanii ei de acasă s-au dovedit nici numeroși, nici dăunători, niciunul nu se hrănește exclusiv cu brânca-ursului uriașă, iar majoritatea celor care o atacă în Caucaz o atacă și în Europa.⁵⁶⁴ Succesul ei se explică azi prin alte mijloace.

Ipoteza

Orice specie introdusă într-o regiune nouă pierde dușmani naturali, indiferent dacă ajunge sau nu să devină comună. Din acest motiv, argumentează criticii, o listă mai scurtă de dușmani în străinătate nu explică prin ea însăși de ce un anumit invadator prosperă, iar ipoteza a fost adesea acceptată necritic ori de câte ori o specie introdusă părea mai mare sau mai fecundă decât acasă.²

Capacitatea competitivă sporită

În 1995, Blossey și Nötzold au adăugat o etapă evolutivă. Plantele din medii străine, au observat ei, tind să fie mai viguroase, mai înalte și să producă mai multă sămânță decât în arealul lor natal. O plantă cu resurse limitate trebuie să le împartă între întreținere, creștere, stocare, reproducere și apărare; eliberată de dușmanii ei, ar fi selectată să cheltuiască mai puțin pe apărare și mai mult pe creștere. Ei au numit asta evoluția capacității competitive sporite (EICA).⁷ Dacă o plantă are câtuși de puțin surplus de fotosintat de cheltuit pe chimia defensivă depinde, într-o viziune rivală pe care au discutat-o, de resursele de care dispune.⁷

O a treia explicație, ipoteza „armelor noi”, susține că unii invadatori poartă substanțe chimice împotriva cărora plantele din noul areal n-au apărare.⁸

La brânca-ursului uriașă

Dușmani acasă și în străinătate

Proiectul european de cercetare Giant Alien a inventariat insectele de pe brânca-ursului uriașă în 27 de localități din nouă țări, timp de două sezoane, și a cercetat literatura pentru șaisprezece specii de Heracleum. A înregistrat 358 de specii de insecte, 265 dintre ele erbivore. Circa 162 de erbivore au fost găsite chiar pe brânca-ursului uriașă, dintre care 123 se hrăneau cu multe tipuri de plante sau aveau obiceiuri necunoscute, iar 39 se hrăneau doar cu una sau câteva. Nu se cunoaște niciuna care să se hrănească exclusiv cu brânca-ursului uriașă.⁵

Ponderea specialiștilor a fost mai mare în Caucaz decât în Europa, așa cum prezice ipoteza. Dar ordinele de insecte au fost reprezentate în proporții aproape identice în ambele arealuri, iar ploșnițele care sug sevă erau, dacă ceva, mai numeroase în Europa.⁵ Două insecte noi pentru știință au fost găsite în Caucaz, molia Agonopterix caucasiella și musca Melanagromyza heracleana.⁵ În Elveția, brânca-ursului nativă și cea uriașă purtau fiecare 34 de specii de artropode fitofage, și niciuna n-a avut un efect major asupra frunzelor și tulpinilor uriașei.⁹

În arealul natal, insectele care sapă în interiorul plantei erau dominate de trei gărgărițe, Lixus iridis, Nastus fausti și Otiorhynchus tatarchani, și de musca Melanagromyza heracleana. Niciuna n-a produs pagube serioase, iar plantele mature s-au dovedit destul de tolerante la a fi mâncate.⁶ Ciupercile patogene erau numeroase, iar una dintre ele, Phloeospora heraclei, apărea la fiecare sit cercetat, provocând pete pe frunze și uscare, mai ales la răsaduri.¹⁰

Sincronizarea protejează și ea planta. Odată ce înflorește, rezervele ei stocate sunt cheltuite atât de repede încât niciun erbivor sau agent patogen n-are timp să afecteze înflorirea.⁴creșterea își întrece criticii

Apărare

Așa cum a rezumat proiectul, apărarea costisitoare a plantei, perii ei glandulari, era mai slabă în arealul invadat, așa cum prezice EICA. Apărarea ei chimică, mai ieftină, furanocumarinele, era mai puternică în Europa, unde niciun specialist dăunător n-o atacă, ceea ce e opusul predicției.⁴ Ambele apărări pot fi activate de atac.¹¹

Un caz înrudit este cunoscut de la păstârnacul sălbatic, un alt membru european al familiei morcovului care a devenit buruiană în America de Nord. Exemplare de erbar acoperind 152 de ani arată că păstârnacii americani culeși între 1850 și 1889 conțineau mai puțină furanocumarină decât toți cei culeși mai târziu, și mai puțină decât plantele europene din aceeași perioadă. Creșterea coincide cu sosirea accidentală a moliei Depressaria radiella, dușmanul ei coevoluat. Când dușmanul a recuperat terenul, buruiana a devenit mai toxică, nu mai puțin.¹²

Verdict

Autorii Giant Alien și-au citit ancheta drept sprijin pentru un aspect al eliberării de dușmani și al EICA.⁵ Alții au conchis că niciun dușman n-a avut un impact clar mai mare în Caucaz, astfel încât cele două ipoteze sunt „mai degrabă nerelevante” pentru specie.¹³ Un studiu asupra vârstei și reproducerii plantei în ambele arealuri a atribuit succesul ei unui climat mai favorabil în Europa și oportunităților mai mari de dispersie pe un continent dens populat.³ Sinteza proiectului a listat impactul neglijabil al dușmanilor naturali drept o trăsătură printre multe altele, la o plantă fără punct slab: un „stăpân al tuturor trăsăturilor”.⁴

Căutarea combaterii biologice

În 2004, cercetătorii au argumentat că combaterea biologică clasică, eliberarea unui dușman specific din arealul natal, era singura opțiune durabilă pentru infestările mari, întrucât dușmanii găsiți în Europa erau insecte și ciuperci generaliste.¹⁰ Candidații au fost apoi testați unul câte unul.

• Ciuperca foliară Phloeospora heraclei a infectat sporadic păstârnacul și coriandrul în laborator.¹⁰
• Gărgărița Lixus iridis nu s-a hrănit și nu a depus ouă pe coriandru, morcov sau fenicul, dar a depus puține ouă chiar și pe ținta vizată.¹⁰
• Două insecte dăunătoare, tripsul Thrips vulgatissimus și buha-verzei Mamestra brassicae, s-au dovedit a se hrăni cu multe tipuri de plante.¹⁰
• Gărgărița de rădăcină Nastus fausti, fără altă opțiune, s-a hrănit cu morcov, păstârnac și țelină de rădăcină fără pierderi de supraviețuire sau fecunditate, iar larvele ei s-au putut dezvolta pe rădăcinile lor.¹⁴

Niciunul dintre dușmanii din Caucaz n-a produs destule pagube la densitățile native, și niciunul nu s-a dovedit specific brâncii-ursului uriașe sau sigur de eliberat. Toate au dăunat altor specii de Heracleum, iar majoritatea au dăunat păstârnacului.⁴ Introducerea unui agent exotic a fost judecată imposibilă, iar proiectul a recomandat în schimb studierea unei ciuperci europene native ca micoerbicid. Regulile europene privind produsele de protecție a plantelor, s-a remarcat, excludeau oricum aproape complet eliberarea unei ciuperci exotice.⁴ Proiectul, care a durat din 2002 până în 2005, a costat 2 934 773 €, din care Uniunea Europeană a contribuit cu 1 721 459 €.¹¹niciun dușman al ei

De ce planta n-ar avea dușmani specifici a fost explicat istoric. În timpul erelor glaciare, brâncile-ursului din Caucaz s-au retras în două mici refugii, de unde s-au extins și amestecat din nou în perioadele calde dintre ele, producând numeroasele forme și hibrizi ai genului. Populații atât de mici, merge argumentul, n-ar fi selectat dușmani specializați pe ele.¹⁵

Când dușmanii recuperează terenul

Eliberarea de dușmani, dacă apare vreodată, poate fi temporară. La 24 de pajiști cehe invadate între 11 și 48 de ani, speciile native și productivitatea au fost la început reduse de brânca-ursului uriașă, dar au tins să-și revină după circa 30 de ani, în timp ce acoperirea brâncii-ursului a scăzut constant. Într-un experiment de grădină comună, brânca-ursului crescută în sol luat din siturile invadate cel mai mult timp a supraviețuit mai prost, a crescut mai puțin și a concurat mai slab: o reacție negativă între plantă și sol. Dominanța inițială a invadatorului, au conchis autorii, poate fi ulterior răsturnată.¹⁶

Pe termen lung, tufa își pregătește singură condițiile propriului declin.își produce singură groparii Invaziile care urcă și apoi se prăbușesc sunt cunoscute în literatură drept cicluri de avânt și prăbușire.¹⁶¹⁷

Vezi și

• Brânca-ursului uriașă
• Heracleum
• Furanocumarine
• Faza de lag

Footnotes

1. Keane, R. M.; Crawley, M. J. (2002). “Exotic plant invasions and the enemy release hypothesis”. Trends in Ecology & Evolution. 17 (4): 164–170. doi:10.1016/S0169-5347(02)02499-0. ↩

2. Colautti, R. I.; Ricciardi, A.; Grigorovich, I. A.; MacIsaac, H. J. (2004). “Is invasion success explained by the enemy release hypothesis?”. Ecology Letters. 7 (8): 721–733. doi:10.1111/j.1461-0248.2004.00616.x. ↩ ↩²

3. Pergl, J.; Perglová, I.; Pyšek, P.; Dietz, H. (2006). “Population age structure and reproductive behavior of the monocarpic perennial Heracleum mantegazzianum (Apiaceae) in its native and invaded distribution ranges”. American Journal of Botany. 93 (7): 1018–1028. doi:10.3732/ajb.93.7.1018. ↩ ↩²

4. Pyšek, P.; Cock, M. J. W.; Nentwig, W.; Ravn, H. P. (2007). “Master of all traits: can we successfully fight giant hogweed?”. In Pyšek, P.; et al. (eds.). Ecology and Management of Giant Hogweed. Wallingford: CAB International. pp. 297–312. doi:10.1079/9781845932060.0297. ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶ ↩⁷

5. Hansen, S. O.; Hattendorf, J.; Wittenberg, R.; Reznik, S. Ya.; Nielsen, C.; Ravn, H. P.; Nentwig, W. (2006). “Phytophagous insects of giant hogweed Heracleum mantegazzianum (Apiaceae) in invaded areas of Europe and in its native area of the Caucasus”. European Journal of Entomology. 103 (2): 387–395. doi:10.14411/eje.2006.052. ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵

6. Hattendorf, J.; Hansen, S. O.; Reznik, S. Ya.; Nentwig, W. (2006). “Herbivore impact versus host size preference: endophagous insects on Heracleum mantegazzianum in its native range”. Environmental Entomology. 35 (4): 1013–1020. doi:10.1603/0046-225X-35.4.1013. ↩ ↩²

7. Blossey, B.; Nötzold, R. (1995). “Evolution of increased competitive ability in invasive nonindigenous plants: a hypothesis”. Journal of Ecology. 83 (5): 887–889. doi:10.2307/2261425. ↩ ↩²

8. Callaway, R. M.; Ridenour, W. M. (2004). “Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability”. Frontiers in Ecology and the Environment. 2 (8): 436–443. doi:10.1890/1540-9295(2004)002[0436:NWISAT]2.0.CO;2. ↩

9. Bürki, C.; Nentwig, W. (1997). “Vergleichende Untersuchungen von herbivoren Insekten an Heracleum sphondylium und H. mantegazzianum in der Schweiz”. Entomologia Generalis. 22 (2): 147–155. doi:10.1127/entom.gen/22/1997/147. ↩

10. Seier, M. K.; Wittenberg, R.; Ellison, C. A.; Djeddour, D. H.; Evans, H. C. (2004). “Surveys for natural enemies of giant hogweed (Heracleum mantegazzianum) in the Caucasus region and assessment for their classical biological control potential in Europe”. In Cullen, J. M.; et al. (eds.). Proceedings of the XI International Symposium on Biological Control of Weeds. Canberra: CSIRO Entomology. pp. 149–154. ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵

11. European Commission, CORDIS. “Giant hogweed (Heracleum mantegazzianum) a pernicious invasive weed: developing a sustainable strategy for alien invasive plant management in Europe”. Project EVK2-CT-2001-00128. Retrieved 26 September 2026. ↩ ↩²

12. Zangerl, A. R.; Berenbaum, M. R. (2005). “Increase in toxicity of an invasive weed after reassociation with its coevolved herbivore”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (43): 15529–15532. doi:10.1073/pnas.0507805102. ↩

13. Thiele, J. (2007). Patterns and processes of Heracleum mantegazzianum invasion into German cultural landscapes on the local, landscape and regional scale. Doctoral dissertation. Giessen: Justus-Liebig-Universität. ↩

14. Reznik, S. Ya.; Dolgovskaya, M. Yu.; Zaitzev, V. F.; Davidyan, G. E.; Nentwig, W. (2008). “Evaluation of Nastus fausti Reitter (Coleoptera: Curculionidae) for biological control of invasive giant hogweeds (Heracleum spp.)”. Entomological Review. 88 (6): 640–650. doi:10.1134/S001387380806002X. ↩

15. Cock, M. J. W.; Seier, M. K. (2007). “The scope for biological control of giant hogweed, Heracleum mantegazzianum”. In Pyšek, P.; et al. (eds.). Ecology and Management of Giant Hogweed. Wallingford: CAB International. pp. 255–271. doi:10.1079/9781845932060.0255. ↩

16. Dostál, P.; Müllerová, J.; Pyšek, P.; Pergl, J.; Klinerová, T. (2013). “The impact of an invasive plant changes over time”. Ecology Letters. 16 (10): 1277–1284. doi:10.1111/ele.12166. ↩ ↩²

17. Simberloff, D.; Gibbons, L. (2004). “Now you see them, now you don’t! – population crashes of established introduced species”. Biological Invasions. 6 (2): 161–172. doi:10.1023/B:BINV.0000022133.49752.46. ↩