Genomika populacyjna identyfikuje włoskie i północnoamerykańskie pochodzenie Popillia japonica w Szwajcarii

Mały chrząszcz o dużym wpływie

Chrząszcz japoński może wyglądać niegroźnie, ale ten błyszczący zielony owad szybko staje się jednym z najbardziej niepokojących szkodników roślin w Europie. Gryzie liście, kwiaty i owoce setek upraw i roślin ogrodowych, a jego rozprzestrzenianie się może kosztować rolników i miasta miliony euro rocznie. W badaniu wykorzystano wskazówki z DNA chrząszczy zebranych w całej Szwajcarii i na świecie, aby odtworzyć, jak owad przybył i jak teraz przemieszcza się po kraju — wgląd, który może pomóc władzom zamknąć drzwi przed przyszłymi inwazjami.

Jak chrząszcz stał się światowym podróżnikiem

Pierwotnie chrząszcz japoński żył tylko w Japonii. W ciągu ostatniego stulecia jednak podróżował z ludźmi i towarami do Ameryki Północnej, atlantyckich Wysp Azorskich i do kontynentalnej Europy. Po introdukcji dobrze sobie radzi na trawnikach, w winnicach, sadach i polach, gdzie dorosłe osobniki „wykrawają” liście, a larwy żerują na korzeniach. Zmiany klimatu sprawiają, że duże obszary Europy, w tym znacząca część Szwajcarii, stają się bardziej sprzyjające dla tego gatunku. Władze już klasyfikują go jako szkodnika priorytetowego, a prognozy pokazują, że bez zdecydowanej kontroli straty mogą sięgnąć miliardów euro rocznie.

Śledzenie inwazji za pomocą DNA

Aby zrozumieć, jak chrząszcz dotarł do Szwajcarii, badacze zebrali 42 chrząszcze z 14 lokalizacji w kraju i połączyli ich dane z DNA z 83 wcześniej badanych osobników z Japonii, Ameryki Północnej, Azorów i Włoch. Zamiast analizować kilka genów, odczytali duże fragmenty całego kodu genetycznego każdego chrząszcza i porównali setki tysięcy markerów genetycznych. Przy użyciu narzędzi statystycznych grupujących osobniki według podobieństw genetycznych, a także ewolucyjnych „drzew rodowych” i modeli historii populacji, mogli określić, które szwajcarskie chrząszcze są blisko spokrewnione i skąd najprawdopodobniej pochodziły ich przodkowie.

Dwa odrębne wejścia do Szwajcarii

Wzorce genetyczne ujawniły wyraźny podział między dwoma głównymi drogami wejścia. Chrząszcze z południowej i centralnej Szwajcarii — w tym z Ticino, Valais, Luzern, Schwyz, Uri i Bazylei — utworzyły zwartą grupę z chrząszczami z północnych Włoch. Wskazuje to, że te populacje są częścią ciągłego rozprzestrzeniania się, które rozpoczęło się, gdy owad zadomowił się we Włoszech w pobliżu lotnisk Mediolanu, a następnie przesunął się na północ przez granicę. Natomiast chrząszcze z Kloten, blisko lotniska w Zurychu, grupowały się z chrząszczami ze Stanów Zjednoczonych i Kanady, a nie z tymi z Włoch i Ticino. Modele demograficzne, które symulują różne scenariusze inwazji, wyraźnie potwierdziły, że populacja z Kloten reprezentuje niezależne wprowadzenie bezpośrednio z Ameryki Północnej.

Autostrady i trasy lotnicze jako korytarze inwazji

Badanie podkreśla również, jak sieci transportu ludzkiego kształtują marsz chrząszcza przez krajobraz. Pojedyncze wykrycia i nowe ogniska w środkowej Szwajcarii pokrywają się z główną autostradą i linią kolejową północ–południe łączącą Ticino z Bazyleą. Sugeruje to, że chrząszcze lub ich jaja i larwy w glebie i roślinach są przypadkowo przemieszczane na pojazdach, materiałach budowlanych lub handlowanych roślinach. Równocześnie ognisko w Kloten obok dużego lotniska międzynarodowego podkreśla rolę dalekodystansowych podróży lotniczych w tworzeniu zupełnie nowych populacji z zagranicy, mimo istniejących kontroli i środków kwarantanny.

Co to oznacza dla ochrony upraw i krajobrazów

Pokazując, że problem chrząszcza japońskiego w Szwajcarii jest zasilany zarówno przez regionalne rozprzestrzenianie się z Włoch, jak i przez świeże introdukcje z Ameryki Północnej, badanie jasno wskazuje, że działania kontrolne muszą działać na dwóch frontach. Potrzebne są silniejsze kontrole i procedury czyszczenia na lotniskach, aby odciąć nowe przyjazdy, podczas gdy intensyfikacja monitoringu wzdłuż kluczowych dróg i linii kolejowych może wykrywać satelitarne populacje wcześnie, zanim eksplodują. Kluczowa jest także świadomość społeczna, ponieważ podróżni i ogrodnicy mogą nieświadomie przenosić owada do nowych obszarów. Genetyczna mapa drogowa opracowana w tym badaniu nie tylko pomaga Szwajcarii dopracować obronę, ale również stanowi model dla innych krajów zmagających się z rosnącym wyzwaniem inwazyjnych owadów w ocieplającym się, silnie połączonym świecie.

Cytowanie: Pedrazzini, C., Funari, R., Cucini, C. et al. Population genomics identifies Italian and North American origins of Popillia japonica in Switzerland. Sci Rep 16, 8445 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39440-4

Słowa kluczowe: chrząszcz japoński, gatunek inwazyjny, Szwajcaria, śledzenie genetyczne, zarządzanie szkodnikami