Уэйн Слот - владелец ранчо. Он управляет ранчо Two Creek на 10 000 акров в округе Пауэлл, штат Монтана, на ранчо, на котором он вырос и которым его отец управлял до него. Он находится в стране медведей, и он знает все гризли, которые проходят через этот холмистый участок страны Большого Неба в 50 милях к востоку от Миссулы. Это также страна лося, и в один горький ноябрьский день он стучал в замерзшую землю на ямах, возводя забор из лося высотой восемь футов вокруг кладки сена, которая будет кормить его 800 голов крупного рогатого скота в течение долгой предстоящей зимы. Но самая большая угроза его средствам к существованию даже не имеет зубов. «Это василек», - говорит он, не задумываясь. Неконтролируемое: «это может вывести меня из бизнеса через десять лет так же легко, как гризли может уничтожить одну из моих коров».
Пятнистый василек, как известно формально, является национальной угрозой, сорняком массового уничтожения. Только в штате Монтана он покрывает около 4, 5 млн. Акров земли и требует от владельцев ранчо более 40 млн. Долл. США в год на гербициды и потерю производительности. Родом из центральной Европы в Сибирь, пятнистый василек достиг Северной Америки в конце 19 века. Он вторгается на пастбище и делает огромные участки бесполезными с коммерческой точки зрения, потому что крупный рогатый скот, лошади и большинство других животных поднимают перед ним нос. Вредитель с фиолетовыми цветами, который некоторые незнакомцы считают прекрасным, стал настолько безудержным, что лось изменил свои пути миграции, чтобы избежать его.
Новые исследования указывают на необычную причину успеха завода. Раган Каллавей из Университета Монтаны в штате Миссула, который изучает, как растения взаимодействуют друг с другом, и Хорхе Виванко из Университета штата Колорадо обнаружили, что пятнистый василек ведет химическую войну против своих соседей - первое всеобъемлющее свидетельство инвазивного растения с использованием агрессивного химического вещества оружие.
Несколько тысяч иностранных видов растений и животных, включая мидий зебры из Евразии и азиатских длиннорогих жуков, колонизировали Соединенные Штаты. Приблизительно каждый десятый превращается в инвазивный или распространяется до такой степени, что разрушает существующие экосистемы. В целом, инвазивные виды обходятся нации в 140 миллиардов долларов в год. Но немногие соперники заметили василек за явную злобность. Это «один из худших инвазивных видов растений в Соединенных Штатах, с которым мы действительно пока не справились», - говорит Эрик Лейн, координатор сорняков в Колорадо.
Пятнистый василек прибыл в Викторию, Британская Колумбия, в 1883 году в качестве загрязнителя в импортируемой люцерне или в почве, используемой в качестве балласта корабля. С тех пор сорняк распространился по всей Канаде и почти во всех штатах США, а также во всех штатах Монтаны. В конце лета и осенью его однодюймовые цветы в виде чертополоха приобретают розово-лавандовый оттенок на сухих лугах, пастбищах, каменистых холмах, обочинах дорог и поймах. «Существует очень мало видов растений, даже инвазивных, которые полностью поглощают ландшафт так, как это делает пятнистый василек», - говорит Каллавей. Что еще хуже, местным растениям трудно отрастать, когда пятнистый василек был уничтожен. «Многие гербициды могут легко его убить», - говорит Виванко. «Настоящая проблема, - размышляет он, - связана с тем фактом, что пятнистый василек выделяет химическое вещество, которое оставляет почву токсичной для местных растений, которые она вытесняет».
Идея о том, что растения могут вступать в химическую войну друг против друга, даже старше, чем место жительства пятнистого василька в Северной Америке. В 1832 году швейцарский ботаник Alphos-Louis-Pierre-Pyramus DeCandolle предположил, что вредные сорняки могут выделять из своих корней химические вещества, которые препятствуют росту других растений. Аллелопатия, как известно из теории, имела свои взлеты и падения среди ученых; в последнее время это была гипотеза нон грата . Тем не менее, Каллавей и аспирант Венди Риденур решили посмотреть, может ли аллелопатия объяснить успех пятнистого василька на местных растениях, превосходящих конкурентов.
Риденур вырастила пятнистый василек вместе с овсяницей Айдахо, родной травой, в прозрачном горшке, наполненном песком, что позволило ей измерить рост корней растений. Через четыре дня после того, как растения прорастали, корни овсяницы, делившие горшок с васильком, были вдвое меньше тех, которые выращивались отдельно или с другими местными видами. Затем, когда Риденур засыпал горшки активированным углем, который поглощает органические химические вещества и нейтрализует любой яд, который выделяет сорняк, корни овсяницы росли с почти нормальной скоростью, несмотря на то, что разделяли четверти с пятнистым васильком.
Виванко взялся за поиск химического арсенала пятнистого василька. Он и исследователь в своей лаборатории, Harsh Bais, обнаружили, что в течение двух-трех недель после прорастания пятнистые саженцы василька уже производили вещество, которое убивало любое другое растение, которое они подвергали воздействию. Они обнаружили, что токсин - это химическое вещество под названием (-) - катехин (произносится минус-CAT-e-kin). Большинство химических веществ встречаются в одной из двух форм, которые отражают друг друга, как левая и правая руки. Корни растений зеленого чая и хлопка производят катехин в «плюсе», используя его в качестве мощного антибиотика, предотвращающего грызть бактерии. Но пятнистый василек производит форму «минус», которая практически сразу уничтожает корни других растений. Ботаники давно знают, что растения используют химические вещества для защиты от насекомых и других хищников, говорит Аластер Фиттер, биолог из Йоркского университета в Англии. Но в этом случае токсин, по-видимому, вооружает растение для вторжения.
Далее Виванко и Каллавей показали, что в пятнистых североамериканских почвах, зараженных васильками, было в два-три раза больше (-) - катехина, чем в почве из естественной среды обитания растения в Европе, где пятнистый василек растет в гармонии с тысячами трав и другими многолетними растениями. Это указывало на то, что либо европейские почвенные микробы выработали способ устранения (-) - катехина, либо что американские пятнистые популяции василек производят больше токсина. Европейские соседи завода также менее чувствительны к химикатам; в отличие от своих североамериканских аналогов, местные травы процветали в (-) - катехиновой почве.
Признание того, что европейские растения, возможно, развили средства борьбы с химическим веществом, привело ученых к поиску североамериканских растений с той же способностью. К настоящему времени группы Callaway и Vivanco обнаружили около десяти различных видов, которые проявляют устойчивость. В настоящее время Риденур пытается разводить синюю пшеничную траву с целью производства местных видов для пересадки.
Другой подход заключается в контроле василька с естественными хищниками. Джим Стори, энтомолог из Университета штата Монтана, отправился в Центральную и Восточную Европу в поисках насекомых, которые нападают на пятнистого василька. Благодаря его усилиям, около 13 видов жуков, мотыльков и других насекомых были выпущены в результате пятнистых заражений васильками в Северной Америке. Его нынешний фаворит - румынский долгоносик, известный как Cyphocleonus achates, насекомое длиной в полдюйма, которое питается пятнистыми листьями василька и чьи личинки питаются корневым растением растения. Стори говорит, что было проведено обширное тестирование, чтобы удостовериться, что ни у одного из пятнистых хищников не было вкуса к североамериканским растениям.
Тем не менее, есть основания полагать, что стратегия хищников будет иметь неприятные последствия. Callaway, Vivanco и несколько его коллег показали в неопубликованном исследовании теплицы, что пятнистый василек реагирует на некоторые атаки насекомых, увеличивая производство (-) - катехина.
Изучение одного «естественного» метода борьбы с васильками у насекомых показывает, что излечение может быть почти таким же плохим, как и болезнь. С начала 1970-х годов европейские семенные мухи были выпущены для борьбы с пятнистым василёком по всей стране. Эколог Лесной службы США Дин Пирсон обнаружил, что мыши-олени питаются личинками мух внутри пятнистых цветов василька. В течение суровой зимы в Монтане каждая из мышей потребляла до 1200 личинок за ночь, получая от них до 85 процентов рациона. Популяции оленьих мышей удвоились и даже утроились в пятнистых областях, зараженных васильками.
Проблема в том, что мыши-олени являются носителями хантавируса. С 1993 года этот смертельно опасный микроб унес жизни более 100 человек, в основном в западной части Соединенных Штатов, а в нескольких случаях - в штатах Мэн и Флорида. На пятнистых холмах, засеянных василёком, в окрестностях Миссулы, где повсеместно распространена европейская муха, количество хантавирусных мышей-оленей взлетело до небес. И учитывая, что в восточной части Соединенных Штатов в настоящее время выпускают европейскую семенную головную муху для борьбы с пятнистым васильком, это повышает вероятность того, что хантавирус также может там распространяться, говорит Пирсон.
На данный момент Миссула пытается контролировать пятнистый василек на своих 4000 акрах парковой зоны и открытого пространства с 300-сильным стадом овец. «В отличие от других травоядных, овцы любят василек, и мы обнаруживаем, что они неплохо справляются с борьбой с заражением», - говорит Мэрилин Марлер, координатор сорняков Миссулы в открытом космосе.
Будет ли когда-нибудь Уэйн Слот думать о выпасе овец на ранчо Два Крик? Существует историческая вражда между владельцами ранчо овец и крупного рогатого скота, проистекающая из дальних войн в конце 1800-х годов из-за прав на выпас скота. Возможно, поэтому неудивительно, что вопрос вызвал поднятую бровь, задумчивый взгляд и тихое потрясение головой: «Думаю, я подожду, когда появится что-то лучшее».
