Viermii săritori invazivi dăunează solul SUA și amenință pădurile

Ce poate fi mai mult 2020 decât o invazie continuă de viermi săritori?

Acești râme se zvârcesc prin Statele Unite, devorând cu voracitate așternutul protector de frunze de pădure și lăsând în urmă pământul gol, dezbrăcat. Ei înlocuiesc alți viermi de pământ, centipede, salamandre și păsări care cuibăresc pământul și perturbă lanțurile trofice din pădure. Ele pot invada mai mult de cinci hectare într-un singur an, schimbând chimia solului și comunitățile microbiene pe măsură ce merg, arată o nouă cercetare. Și nici măcar nu au nevoie de pereche pentru a se reproduce.

Endemice în Japonia și Peninsula Coreeană, trei specii invazive ale acestor viermi – Amynthas agrestis, A. tokioensis și Metaphire hilgendorfi — sunt în Statele Unite de peste un secol. Dar tocmai în ultimii 15 ani, au început să se răspândească pe scară largă (SNS: 10/7/16). Cunoscuți în mod colectiv sub denumirea de viermi săritori asiatici, viermi nebuni, viermi de șarpe sau săritori din Alabama, aceștia au devenit bine stabiliți în sudul și Atlanticul de mijloc și au ajuns în părți din nord-est, vestul central superior și vest.

Viermii săritori sunt adesea vânduți ca viermi de compost sau momeală de pescuit. Și asta, spune ecologistul Nick Henshue de la Universitatea din Buffalo din New York, este parțial modul în care se răspândesc (SN: 11/5/17). Pescarilor le plac pentru că viermii se zvârcolesc și se bat ca șerpii furioși, care ademenesc peștii, spune Henshue. De asemenea, sunt comercializați ca viermi de compost, deoarece înghit resturile de mâncare mult mai repede decât alți râme, cum ar fi râmele nocturne și alte Lumbricus specii.

Dar când vine vorba de ecologie, viermii au trăsături mai îngrijorătoare. Cutiile lor de ouă, sau coconii, sunt atât de mici încât se pot plimba cu ușurință pe pantofii unui drumeț sau grădinar sau pot fi transportate în mulci, compost sau plante comune. Pe un metru pătrat de pământ pot exista sute.

Comparat cu Lumbricus viermii, viermii săritori cresc mai repede și se reproduc mai repede – și fără pereche, astfel încât un vierme poate crea o întreagă invazie. Viermii săritori consumă, de asemenea, mai mulți nutrienți decât alți râme, transformând solul în pelete granulare uscate, care seamănă cu zațul de cafea sau carnea de vită – Henshue o numește „carne de taco”. Acest lucru poate face ca solul să fie inospitalier pentru plantele native și răsaduri de copaci și mult mai probabil să se erodeze.

Speciile de viermi săritori din Asia se bat furioasă, spre deosebire de mișcările mai calme ale altor specii de râme. Viermii săritori pot, de asemenea, să mute și să-și arunce coada ca mecanisme de apărare.

Până în prezent, oamenii de știință s-au îngrijorat cel mai mult de efectele viermilor asupra acoperirii solului. Înainte de o invazie a viermilor săritori, stratul moale de frunze, scoarță și bastoane în descompunere care acoperă podeaua pădurii ar putea avea o grosime de peste o duzină de centimetri. Ceea ce a rămas după aceea este solul gol, cu o structură și un conținut de minerale diferite, spune Sam Chan, un specialist în specii invazive de la Oregon Sea Grant la Oregon State University din Corvallis. Viermii pot reduce gunoiul de frunze cu 95% într-un singur sezon, spune el.

Aceasta, la rândul său, poate reduce sau îndepărta subterasa pădurii, oferind mai puține substanțe nutritive sau protecție pentru creaturile care trăiesc acolo sau pentru creșterea răsadurilor. În cele din urmă, apar diferite plante, de obicei specii invazive, non-indigene, spune Bradley Herrick, ecologist și manager de program de cercetare la Universitatea din Wisconsin-Madison Arboretum. Și acum, noi cercetări arată că viermii schimbă, de asemenea, chimia solului și ciupercile, bacteriile și microbii care trăiesc în sol.

Așternutul de frunze de pădure înainte și după activitatea viermilor săritori
Viermii săritori invazivi pot curăța o pădure de așternut de frunze în doar câteva luni, așa cum arată aceste fotografii făcute în Parcul de Stat Jacobsburg de lângă Nazareth, Pennsylvania, în iunie 2016 (stânga) și august 2016 (dreapta).Nick Henshue

Într-un studiu din octombrie Biologia și Biochimia solului, Herrick, cercetătorul în sol Gabriel Price-Christenson și colegii săi au testat mostre din soluri afectate de viermii săritori. Ei căutau modificări ale nivelurilor de carbon și azot și ale eliberării solului de dioxid de carbon, care este produs de metabolismul microbilor și animalelor care trăiesc în sol. Rezultatele au arătat că, cu cât viermii au trăit mai mult în sol, cu atât rata metabolică bazală a solurilor a crescut – ceea ce înseamnă că solurile invadate de viermii săritori ar putea elibera mai mult dioxid de carbon în atmosferă, spune Price-Christenson, care este la Universitatea din Illinois. la Urbana-Champaign.

Cantitățile relative de carbon și azot din solurile cu viermi săritori au fost, de asemenea, schimbate, a descoperit echipa. Asta poate afecta comunitățile de plante, spune Herrick. De exemplu, deși azotul este un nutrient necesar, dacă există prea mult sau este disponibil în perioada nepotrivită a anului, plantele sau alte organisme din sol nu vor putea să-l folosească.

Echipa a extras, de asemenea, ADN-ul din excremente de vierme și din intestine pentru a examina diferențele de microbi dintre speciile de viermi săritori și a testat solurile pentru modificări bacteriene și fungice. Fiecare specie de vierme săritor adăpostește o colecție diferită de microbi în intestin, au arătat rezultatele. Aceasta este „o descoperire cu adevărat importantă”, spune Herrick, „pentru că pentru o lungă perioadă de timp, am vorbit despre viermii săritori ca un grup mare… dar acum învățăm că [these different species] au impacturi diferite asupra solului, care probabil se vor reduce la efecte diferite asupra altor viermi, biotei solului, pH-ului și chimiei.”

Descoperirea sugerează că fiecare specie ar putea avea o nișă unică în mediu, microbii intestinali care descompun anumite surse de hrană. Acest lucru permite mai multor specii să invadeze și să prospere împreună, spune Herrick. Acest lucru are sens, având în vedere descoperirile de mai multe specii împreună, dar este totuși o surpriză că astfel de viermi similari ar avea nișe diferite, spune el.

Oamenii de știință au lucrat din greu pentru a înțelege bine biologia acestor viermi, spune Henshue. Așadar, schimbările de chimie și microbiologie a solului recent descoperite sunt linii de cercetare „gânditoare” și importante. Dar sunt încă multe necunoscute, ceea ce face dificil de prezis cât de mult s-ar putea răspândi viermii și în ce fel de medii. O întrebare importantă este modul în care condițiile meteorologice afectează viermii. De exemplu, o secetă prelungită anul acesta în Wisconsin pare să fi ucis mulți dintre viermi, spune Herrick. Solurile pline de viermi ondulatori acum doar câteva săptămâni dețin acum mult mai puține.

Poate că acesta este un semn de speranță că chiar și acești viermi rezistenți au limitele lor, dar, între timp, asaltul viermilor își continuă marșul – cu ajutorul oamenilor care i-au răspândit.