Wayne Slaght on karjatila. Hän hallitsee 10 000 hehtaarin suuruista kahden puron karjatilaa Powell Countyssa, Montana, karjatila, jossa hän varttui, ja jonka hänen isänsä hallitsi ennen häntä. Se on karhumaassa, ja hän tuntee kaikki harmaasävyt, jotka kulkevat tämän Big Sky -maan vierityspaikan läpi noin 50 mailia Missoulasta itään. Se on myös hirvenmaa, ja eräänä katkerana marraskuun päivänä hän löi postiaukkoja jäätyneessä maassa ja pystyi kahdeksan jalkaa korkean hirven aidan suuremman heinän ympärille, joka ruokkii 800 nautaansa edessä olevan pitkän talven aikana. Mutta suurimmalla uralla hänen toimeentulolleen ei edes ole hampaita. "Se on pikkulevä", hän sanoo epäröimättä. Hallitsematon, "se saattoi minut lopettamaan liiketoiminnan kymmenessä vuodessa yhtä helposti kuin harmaasävy saattoi viedä yhden lehmistäni".
Koska kasvi tunnetaan muodollisemmin, se on kansallinen uhka, joukkotuhokasvien rikkakasvi. Pelkästään Montanassa se kattaa noin 4, 5 miljoonaa hehtaaria ja maksaa karjankasvattajille yli 40 miljoonan dollarin vuotuiset rikkakasvien torjunta-aineet ja menettänyt tuottavuuden. Alkuperäinen Keski-Euroopasta Siperiaan, täplikäs rintaherkkä saavutti Pohjois-Amerikkaan 1800-luvun lopulla. Se tunkeutuu laidunmaille ja tekee valtavista traktoreista kaupallisesti hyödytöntä, koska nautakarja, hevoset ja suurin osa muista eläimistä nostavat nenänsä siihen. Violetista kukkaisesta tuholaisesta, jota jotkut ei-sankarit pitävät kauniina, on tullut niin rehottava, että hirvet ovat muuttaneet muuttoreittejään välttääkseen sitä.
Uusi tutkimus osoittaa epätavallisen syyn laitoksen menestymiseen. Misganan Montanan yliopiston Ragan Callaway, joka tutkii kasvien vuorovaikutusta toistensa kanssa, ja Jorge Vivanco Coloradon osavaltion yliopistosta ovat havainneet, että laikullinen knapweed harjoittaa kemiallista sodankäyntiä naapureillaan - ensimmäinen kattava todiste invasiivisesta kasvista, joka käyttää loukkaavaa kemikaalia ase.
Useita tuhansia ulkomaisia kasvi- ja eläinlajeja, mukaan lukien Euraasiasta peräisin olevat seepra-simpukkaat ja aasialaiset pitkäkarvaiset kovakuoriaiset, ovat kolonisoineet Yhdysvallat. Noin joka kymmenes muuttuu invasiiviseksi tai leviää siinä määrin, että se häiritsee olemassa olevia ekosysteemejä. Hyödyntävät lajit maksavat kansakunnalle korkeintaan 140 miljardia dollaria vuodessa. Mutta harvat kilpailijat huomasivat pikkulevän pelkän ikävyyden vuoksi. Se on "yksi Yhdysvaltain huonoimmista invasiivisista kasvilajeista, sellaista, jolla meillä ei todellakaan ole vielä paljon käsiteltyä", sanoo Coloradon rikkakasvien koordinaattori Eric Lane.
Täplikäs rintaherkkä saapui Victoriassa, Brittiläisessä Kolumbiassa, vuonna 1883 joko epäpuhtaudeksi tuodussa sinimailasessa tai aluksen painolasina käytetyssä maaperässä. Sittemmin rikkaruoho on levinnyt koko Kanadaan ja melkein kaikkiin Yhdysvaltojen osavaltioihin ja jokaiseen Montanan osavaltioon. Loppukesällä ja syksyllä sen yhden tuuman, ohdakemaiset kukat heittivät vaaleanpunaisen ja laventelin sävyn kuivien niittyjen, laidunten, kivisten kukkuloiden, tienvarsien ja tulva-alueiden yli. "Siellä on hyvin vähän kasvilajeja, jopa tunkeutuvia kasveja, jotka hallitsevat maiseman niin täysin kuin täplikäs rintalehti", Callaway sanoo. Vielä pahempaa on, että kotoperäisten kasvien on vaikea kasvaa takaisin, kun laikullinen knapweed on poistettu. "Monet rikkakasvien torjunta-aineet voivat tappaa sen helposti", Vivanco sanoo. "Todellinen ongelma", hän spekuloi, "johtuu siitä, että täplikäs rintaherkkä vapauttaa kemikaalia, joka jättää maaperän myrkylliseksi alkuperäisille kasveille, jotka se syrjäyttää."
Ajatus siitä, että kasvit voivat käydä kemiallisessa sodassa toisiaan vastaan, on jopa vanhempi kuin täplikäs knapweedin asuinpaikka Pohjois-Amerikassa. Vuonna 1832 sveitsiläinen kasvitieteilijä Alphos-Louis-Pierre-Pyramus DeCandolle arvasi, että haitalliset rikkaruohot saattavat juuristaan purkaa kemikaaleja, jotka estävät muiden kasvien kasvua. Allelopatialla, kuten teoria tunnetaan, on ollut ylä- ja alamäkiä tutkijoiden keskuudessa; Viime aikoina se on ollut hypoteesi non grata . Silti Callaway ja jatko-opiskelija Wendy Ridenour päättivät selvittää, voisiko allelopatia selittää täplikäsien menestyksen kilpailevissa kotoperäisissä kasveissa.
Ridenour kasvatti täplikäs pikkulevää yhdessä Idaho-auhenen kanssa, luontaisen nippu ruohon kanssa, kirkkaassa, hiekalla täytetyssä potissa, jonka avulla hän pystyi mittaamaan kasvien juurten kasvua. Neljän päivän kuluttua siitä, kun kasvit olivat itäneet, lehtisahan juuret, jotka jakavat potin katkarapun kanssa, olivat puolet yksin tai muiden kotoperäisten lajien kanssa kasvatetuista. Sitten, kun Ridenour lisäsi ruukuja aktiivihiilellä, joka absorboi orgaanisia kemikaaleja ja neutraloi kaikki rikkakasvien vapauttamat myrkyt, lehtisarajuuret kasvoivat melkein normaalilla vauhdilla huolimatta siitä, että ne jaettiin neljäsosaa täplikäspäisten kanssa.
Vivanco ryhtyi etsimään täplikäs knapweedin kemiallista arsenaalia. Hän ja hänen laboratoriossaan työskentelevä tutkija Harsh Bais havaitsivat, että kahden tai kolmen viikon kuluessa itämisestä täplikäs läpinäkyvä taimi jauhoi jo ainetta, joka tappoi kaikki muut kasvit, jotka he olivat alttiina sille. Toksiini, he löysivät, on kemikaali nimeltään (-) - katekiini (lausutaan miinus-CAT-e-kin). Useimmat kemikaalit esiintyvät yhdessä kahdesta muodoista, jotka peilaavat toisiaan, kuten vasen ja oikea käsi. Vihreä tee ja puuvillakasvien juuret tuottavat katekiinin "plus" -version, joka käyttää sitä voimakkaana antibioottina estääkseen bakteereja pilaantumasta niihin. Mutta laikullinen knapweed tuottaa "miinus" -muodon, joka tuhoaa lähes välittömästi muiden kasvien juuret. Kasvitieteilijät ovat jo kauan tiedneet, että kasvit käyttävät kemikaaleja puolustautuakseen hyönteisiä ja muita saalistajia vastaan, kertoo Englannin Yorkin yliopiston biologi Alastair Fitter. Mutta tässä tapauksessa toksiini näyttää aseistavan kasvin hyökkäykseen.
Vivanco ja Callaway osoittivat edelleen, että täplikäsitteisillä pohjois-amerikkalaisilla maaperäillä oli kaksi - kolme kertaa enemmän (-) - katekiinia kuin kasvien alkuperäisestä elinympäristöstä koostuvissa maaperäissä Euroopassa, joissa täplikäsvilta kasvaa sopusoinnussa tuhansien ruohojen ja muiden monivuotisten kasvien kanssa. Tämä ehdotti tutkijoille, että joko Euroopan maaperän mikrobit olivat kehittäneet tavan (-) - katekiinin eliminoimiseksi tai että amerikkalaiset täplikäspannat tuottavat enemmän toksiinia. Tehtaan eurooppalaiset naapurit ovat myös vähemmän herkkiä kemikaaleille; toisin kuin Pohjois-Amerikan kollegansa, kotoperäiset ruohot viihtyivät (-) - katekiinimailla.
Tunnustamalla, että eurooppalaiset kasvit olivat ehkä kehittäneet keinon selviytyä kemikaalista, sai tutkijat etsimään Pohjois-Amerikan kasveja, joilla on sama kyky. Toistaiseksi Callawayn ja Vivancon ryhmät ovat löytäneet noin kymmenen erilaista vastustuskykyistä lajia. Ridenour yrittää nyt kasvattaa bluebunch-vehnäruohoa tavoitteenaan tuottaa kotoperäinen laji uudelleenistutustoimenpiteitä varten.
Toinen lähestymistapa on hallita pikkulevää luonnollisilla petoeläimillä. Montanan osavaltion yliopiston entomologi Jim Story on matkalla Keski- ja Itä-Eurooppaan etsimään laikkuja torjuvia hyönteisiä. Hänen ponnistelujensa ansiosta noin 13 kovakuoriais-, koiri- ja muuta bugia on vapautettu Pohjois-Amerikan täplikäslanteisiin. Hänen nykyinen suosikkinsä on romanialainen juurten tylsä siemenpala, joka tunnetaan nimellä Cyphocleonus achates . Puoli tuumaa pitkä hyönteinen, joka ruokkii täplikäspäisiä lehtiä ja jonka toukat syövät kasvin taproottiin. Story kertoo, että laajoja testejä on tehty sen varmistamiseksi, että yhdelläkään täplikäsinäisillä petoeläimillä ei ole makua Pohjois-Amerikan kasveille.
Silti on syytä uskoa, että saalistajastrategia palaa takaisin. Callaway, Vivanco ja useat kollegat ovat osoittaneet julkaisematta jätetyssä kasvihuonekatsaustutkimuksessa, että laikullinen knapweed reagoi joihinkin hyönteisten hyökkäyksiin lisäämällä sen (-) - katekiinin tuotantoa.
Yhden "luonnollisen" hyönteisten torjuntamenetelmän tutkimus viittaa siihen, että paraneminen voi olla lähes yhtä paha kuin tauti. 1970-luvun alkupuolelta lähtien eurooppalaisia siemenpääkärpäsiä on vapautettu hallitsemaan täplikilppuja koko maassa. Yhdysvaltain metsäpalvelusekologi Dean Pearson on havainnut, että hirvihiiret koristelevat itseään kärpäset toukkien sisällä täplikäsitteisten knapweed-kukien sisällä. Hiiret söivät kukin Montana-talven aikana jopa 1 200 toukkaa per yö, saaden niiltä jopa 85 prosenttia ruokavaliostaan. Hirvien hiiripopulaatiot kaksinkertaistuivat ja jopa kolminkertaistuivat täplikäsin levinneillä knave-tartunnan saaneilla alueilla.
Ongelmana on, että hirvihiiret ovat hantaviruksen kantajia. Vuodesta 1993 lähtien tämä erittäin tappava alkio on tappanut yli 100 ihmistä, lähinnä Yhdysvaltojen länsipuolella, muutama tapaus niin kaukana kuin Maine ja Florida. Missoulaa ympäröivissä täplikäslannoilla saastuneissa kukkuloissa, joissa eurooppalainen siemenpääperho on kaikkialla, hantaviruksella tartunnan saaneiden hirvihiirien lukumäärä on noussut voimakkaasti. Ja ottaen huomioon, että eurooppalaista siemenpääpäätä vapautetaan nyt itäisessä Yhdysvalloissa täplikäsitteisen torjunta-aineen torjumiseksi, se herättää mahdollisuuden, että hantavirus voi myös kärjistyä siellä, Pearson sanoo.
Toistaiseksi Missoula yrittää hallita laikullinen knavettä 4000 hehtaarin puistoalueellaan ja avoimessa tilassa 300 vahvan lampaanparven avulla. "Toisin kuin muut laiduntajat, lampaat rakastavat pikkuleviä, ja havaitsemme, että ne tekevät melko hyvää työtä tartunnan hallitsemiseksi", sanoo Missoulan avoimen avaruuden rikkakasvien koordinaattori Marilyn Marler.
Ajatteleisiko Wayne Slaght koskaan lampaita laiduntamassa Two Creek Ranchissa? Lampaiden ja nautojen karjankasvattajien välillä on historiallinen vihollisuus, joka johtuu 1800-luvun lopun levosotaista laiduntamisoikeuksista. Ehkä sitten ei pitäisi olla yllättävää, että kysymys laukaisi nostetut kulmakarvat, huomaavaisen ilmeen ja hiljaisen pään ravistuksen: "Luulen, että odotan jotain parempaa tullakseen mukaan."