W naturze cała obecna materia organiczna jest wykorzystywana. Chociaż nie jest zbyt pożywny ani trudny do strawienia, niektóre gatunki są w stanie żerować i korzystać z tych zasobów. Organizmy te umożliwiają ponowne wprowadzenie do obiegu w ekosystemie tych składników odżywczych, których inne gatunki nie mogą strawić. Owady żywiące się drewnem są tego wyraźnym przykładem.
Pod tym względem owady, klasa stawonogów, prezentują ogromną różnorodność gatunkową i różne formy żerowania. Wszystkie mają wspólną cechę, że mają 3 pary nóg, 2 pary skrzydeł i 2 czułki. Z tej okazji skupimy się na owadach ksylofagicznych.
Co to jest ksylofagia?
Ksylofagia to termin używany w ekologii do opisania nawyków podstawowego konsumenta, którego bazą pokarmową jest drewno. W wielu przypadkach zwierzęta ksylofagiczne mają symbiotyczne relacje z innymi mikroorganizmami, aby móc trawić drewno, ponieważ zawiera ono duże ilości celulozy i ligniny, które utrudniają trawienie i wykorzystanie.
Owady żywiące się drewnem to jedne z nielicznych zwierząt, które potrafią wykorzystać ten materiał jako pokarm, dlatego pełnią w przyrodzie fundamentalną rolę rozkładową. Mimo to czasami powodują problemy dla przemysłu i infrastruktury ludzkiej.
Dlaczego owady jedzą drewno?
Istnienie owadów żywiących się drewnem jest, według badań, możliwe dzięki ich mikroflorze. Znajdziemy w nim protisty, grzyby, archeony i bakterie, chociaż pierwsze 3 występują głównie u owadów ksylofagicznych.
Mikroorganizmy te przynoszą ogromne korzyści swoim żywicielom, regulując fizjologię i rozwój owadów oraz chroniąc je przed patogenami i szkodliwymi substancjami. Występują w przewodzie pokarmowym bezkręgowców, a ponadto umożliwiają mu pozyskiwanie energii z materiału pochodzenia roślinnego, jakim jest celuloza.
Roztwarzanie drewna polega na rozbijaniu złożonych wiązań obecnych w celulozie i ligninie. Z tego powodu zdecydowana większość owadów jedzących drewno ma specjalne szczęki, które pozwalają im rozdrabniać pokarm. Po spożyciu mikroorganizmy i grzyby flory jelitowej są odpowiedzialne za rozrywanie tych złożonych wiązań, umożliwiając w ten sposób owadom wykorzystanie ich składników odżywczych.
Istnieje wiele owadów, które żywią się drewnem. Oto tylko kilka.
Drzewne Termity
Termity to owady należące do rzędu Blattodea i infraorder Isoptera.Często są mylone ze skrzydlatymi mrówkami, chociaż filogenetycznie są bliżej spokrewnione z karaluchami. Obecnie opisano prawie 3000 gatunków, z których 150 uważa się za szkodniki.
Termity występują praktycznie na każdym kontynencie i są owadami eusocjalnymi. Żyją w społeczeństwie o różnych funkcjach, a jego członkowie różnią się kastami. Podobnie jak w przypadku mrówek, można na przykład odróżnić królową od robotnic.
Jednak w przeciwieństwie do mrówek i pszczół kolonie są prowadzone zarówno przez samca, jak i samicę. Para lęgowa jest razem na całe życie, a królowa może dożyć nawet 25 lat i złożyć ponad 1000 jaj dziennie. Znaleźliśmy 4 różne rodziny termitów:
- Rodzina Kalotermitidae: znane są jako termity suchego drewna. Tworzą swoje kolonie w samym drewnie i mają przystosowania metaboliczne do oszczędzania wody, co pozwala im tolerować długie okresy suszy.Jego szczęki są modyfikowane cynkiem, aby móc konsumować suche drewno, znacznie twardsze niż to, które ma wilgoć.
- Rodzina Rhinotermitidae: Są to prymitywne termity, które gniazdują pod ziemią, zwykle w korzeniach i pniach. Kolonie są małe i trudne do wykrycia.
- Rodzina Termitidae: tutaj jest największa liczba znanych rodzajów i gatunków. Budują gniazda podziemne, nabłonkowe i nadrzewne.
- Rodzina Termopsidae: te termity budują gniazda w drewnie o dużej wilgotności. Mają tendencję do kolonizowania pniaków, zwalonych drzew lub skolonizowanych przez grzyby.
Kilka ciekawostek o termitach
Pracownicy są odpowiedzialni za pozyskiwanie i przetwarzanie żywności. Degradacja drewna odbywa się dzięki niektórym pierwotniakom, z którymi żyją w symbiozie. Po przetworzeniu żywności rozprowadzają ją do reszty kolonii, wymiotując i udostępniając innym członkom.
Termity żołnierskie jako jedyne nie są w stanie produkować własnego pożywienia ze względu na przystosowanie szczęk do obrony, podczas gdy robotnice mogą przechodzić przez elementy takie jak beton, aby uzyskać dostęp do drewna. Ponadto, aby uzyskać niezbędną mikroflorę, młode muszą spożywać odchody dorosłych.
Oprócz tego, że są owadami żywiącymi się drewnem, czasami są też kanibalami (jedzą rannych lub chorych osobników), ghulami (jedzą zwłoki) i praktykują przełyk (spożywanie jaj), aby pomóc w utrzymaniu kopca termitów w czystości. Bez wątpienia te owady wykorzystują wszystko.
Ćmy drzewne
Te stawonogi mają cykl życiowy w 4 fazach (jajo, gąsienica, poczwarka, ćma) i właśnie w fazie gąsienicy żywią się drewnem. Istnieje wiele gatunków ksylofagicznych motyli, a ich stadium larwalne może trwać 3 lata i powodować znaczne szkody w wielu gatunkach drzew.Następujące taksony wyróżniają się znaczeniem gospodarczym:
- Czerwony świder (Cossus cossus): po wykluciu się jaja larwy tego gatunku przemieszczają się do kory i zaczynają drążyć tunel. Żywią się zdrowym drewnem, które potrafią wstępnie strawić dzięki substancji wydzielanej z ich skóry. Po osiągnięciu maksymalnego rozmiaru larwa opuszcza drzewo i kończy swój cykl pod ziemią.
- Rodzina Hepialidae: w obrębie tej rodziny występuje duża liczba gatunków żywiących się drewnem. Stosunkowo łatwo je rozpoznać, gdyż zamykają wejście do pnia osłoną zwaną przedsionkiem, wykonaną z jedwabiu i drewna.
- Aepytus sp: stadium larwalne trwa około 2 lat, a larwy drążą głębokie tunele (do 15 centymetrów) w zdrowych młodych drzewach.
Jednym z ostatnio napotkanych problemów jest duża obecność inwazyjnych gatunków różnych ksylofagów Lepidoptera.Ze względu na brak naturalnych drapieżników są trudnymi szkodnikami do wytępienia. Przykładem tego jest Paysandisia archon na Półwyspie Iberyjskim, gatunek powodujący ogromne szkody w gajach palmowych.
Żuki Leśne
Jednym z głównych owadów żywiących się drewnem jest Coleoptera. Chrząszcze różnią się aparatem gębowym do żucia i elytrą, która jest ich pierwszą parą skrzydeł zmodyfikowanych jako zbroja. Jego cykl życiowy składa się z pełnej metamorfozy ze stadiami larwy, poczwarki i imago.
Głównymi rodzinami chrząszczy żywiących się drewnem są Cerambycidae, Melolonthidae, Passalidae i Tenebrionidae. Niektóre rodziny lub inne można znaleźć w środowisku w zależności od stopnia rozkładu drewna. Chodniki tych owadów są zwykle atakowane przez drapieżniki w ostatnich stadiach rozkładu, przez same chodniki.
Coleoptera mają również silny związek symbiotyczny z mikroorganizmami jelitowymi. Udowodniono, że u wielu gatunków larwy - a nawet osobniki dorosłe - nie żywią się własnymi odchodami, nie są w stanie strawić drewna. Wśród owadów żywiących się drewnem wyróżniają się następujące gatunki:
- Duży kornik (Hylotrupes bajulus): jaja tego gatunku są składane w zagłębieniach w drewnie. Kiedy larwy się wykluwają, żerują żarłocznie razem z dorosłymi. Można je odróżnić od innych gatunków po nieregularnym kształcie wylotów na zewnątrz i dużej ilości wytwarzanego przez nie pyłu.
- Chrząszcz Straży Śmierci (Xestobium rufovillosum): jego nazwa pochodzi od dźwięku, jaki samiec wydaje, uderzając głową o drewno, aby zwabić samice. Gatunek zjada drzewa liściaste, takie jak dęby i buki, chociaż można go również zobaczyć w drzewach iglastych.Faza larwalna trwa 3 lata, chociaż może być krótsza, jeśli drewno ma grzyby.
- Skornik meblowy (Anobium punctatum): jest to najczęściej występujący gatunek i zwykle atakuje meble w domach. Nie powoduje uszkodzeń strukturalnych iw przeciwieństwie do innych chrząszczy, gdy larwy mają przejść metamorfozę, umieszcza się je blisko powierzchni, ponieważ dorosłe chrząszcze nie mają wyspecjalizowanych szczęk do jedzenia drewna.
Osy leśne
Osy leśne należą do rzędu Hymenoptera. Różnią się od innych os dzięki posiadanemu przez samice pokładaczowi, wyspecjalizowanemu w robieniu małej dziury w drewnie i wkładaniu jaj. Najbardziej znane są te z rodziny Siricidae.
W przeciwieństwie do innych owadów żywiących się drewnem, larwy tych os żywią się głównie grzybem, którym rozmnażająca się samica zaraża pień.Dodatkowo dodają również toksyczny śluz, który uniemożliwia krążenie wody i składników odżywczych wewnątrz pnia, co może spowodować śmierć zainfekowanego drzewa.
Normalnie larwy zajmują pnie lub zwalone gałęzie i chore drzewa, więc nie stwarzają większych problemów dla przemysłu czy infrastruktury. Kiedy zamierzają zakończyć swój cykl, umieszcza się je blisko powierzchni pnia. Mogą mieć do 5 lat w postaci larwy, w zależności od wilgotności drewna. Oto niektóre gatunki, które należy wyróżnić:
- Osa sosnowa (Sirex noctilio): ta osa charakteryzuje się składaniem larw głównie na żywych sosnach, co zwykle powoduje śmierć. W tym przypadku to grzyb, który zaszczepiają (Amylostereum areolatum) wraz z toksyną powoduje największe szkody w drzewie.
- Osa olbrzymia (Urocerus gigas): Gatunek ten zwykle występuje w miękkim drewnie ze ściętych kłód lub chorych drzew. Larwy mogą przebywać w pniu do 3 lat, a kiedy się wyłaniają, mogą mierzyć od 10 do 40 milimetrów długości.
- Urocerus albicornis: Gatunek ten występuje również w symbiozie z grzybem. Wyróżnia się spośród innych tym, że jest inwazyjny w większości krajów świata, takich jak Japonia czy Półwysep Iberyjski, gdzie prawdopodobnie przybył w przesyłkach z zainfekowanym drewnem.
Ciekawostki o osach leśnych
Oprócz tych gatunków, których larwy żywią się drewnem, istnieje kilka owadów błonkoskrzydłych, które wykorzystują drewno do budowy gniazd, takich jak osa zwyczajna (Vespula vulgaris) czy osa papierowa (Polistes domicula). W tym celu wykorzystują swoje szczęki do pozyskiwania drewna i włókien, a wraz ze śliną wytwarzają papierową pastę, z której budują gniazda.
Z drugiej strony spotykamy osy, które wytwarzają galasy na drzewach, zakłócając produkcję owoców, osłabiając drzewo, czyniąc je wrażliwym na patogeny i grzyby, które mogą powodować śmierć. Dobrze znanym przykładem jest osa kasztanowata (Dryocosmus kuriphilus).
Jak leczyć owady żywiące się drewnem?
Owady żywiące się drewnem są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania ekosystemów. Są świetnymi rozkładaczami materii organicznej, ponieważ umożliwiają ponowne przedostanie się składników odżywczych do podłoża, często zwiększając plony.
Dodatkowo te stawonogi, które swoje główne funkcje wykonują w strefie glebowej, osiągają zwiększone napowietrzanie korzeni oraz wchłanianie wody i składników pokarmowych. Wykonują zadania równie ważne dla gleby jak robaki.
Z drugiej strony wiele z tych zwierząt (takich jak termity) zaczyna być wykorzystywanych do spożycia przez ludzi i zwierzęta gospodarskie ze względu na wysoką zawartość białka i niskie koszty produkcji. Mimo to w wielu przypadkach stanowią one konflikt z ludzką infrastrukturą.
Ksylofagi i konstrukcje ludzkie
Wykrywanie problemu poprzez okresowe przeglądanie materiału jest kluczem do jego zwalczania. Po zlokalizowaniu dany gatunek musi zostać zidentyfikowany iw zależności od tego zastosowane zostaną niektóre lub inne zabiegi.
Najlepszą techniką unikania problemów jest zapobieganie im. Aby zapobiec osiedlaniu się owadów ksylofagicznych w obiekcie, można umieścić bariery utrudniające im wejście do budynków lub zaimpregnować drewno niektórymi materiałami (takimi jak chrom), aby zapobiec pojawieniu się gniazd.
W przypadku posiadania kolonii któregokolwiek z tych zwierząt już założonej, można ją leczyć wprowadzając ich naturalnych drapieżników, eliminując wilgoć i szoki termiczne zimnego upału. Stosowanie insektycydów lub składników chemicznych będzie ostatecznością, ze względu na ich wysoką toksyczność i skomplikowaną aplikację w wielu przypadkach.
Życie z tymi owadami może prowadzić do osiągnięcia wielu korzyści, jeśli chodzi o zwiększenie produktywności upraw (poprzez jej mikroflorę, napowietrzanie gleby i uwalnianie składników odżywczych do środowiska). Być może w ten sposób mogą zrekompensować sobie złą reputację, jaką mają ze względu na straty ekonomiczne, jakie niektóre gatunki powodują u ludzi.