Landscape configuration drives fall armyworm dominance over native stemborers in smallholder maize systems in the Congo Basin

コンゴ盆地の広大で湿潤な広がりの中で、小規模農家を支えるトウモロコシ畑が包囲されている。何十年もの間、これらの畑は、トウモロコシの茎の中に幼虫が食い込む蛾の一種である、ネイティブな害虫であるステムボーラー（茎干虫）のコミュニティを宿してきた。これらの昆虫は、作物と共に進化してきた現地の生態系の一部である。しかし、アメリカ大陸から新たな侵略的な敵が到来した。それが、Fall Armyworm（アメリカシンクロトウモロコシ螟）である。この害虫はジェネラリストであり、多種多様な植物を食べることができ、広大な距離を素早く移動することができる。その到来は単に問題を加えただけでなく、畑における力のバランスを根本的に変え、しばに現地の害虫を脇へ追いやっている。

科学者たちは、農地の周囲の土地の形状や配置、すなわち「景観（ランドスケープ）」が、害虫の拡散にどのように影響を与えるかを長らく知っていた。森林、耕作地、そして境界線がパッチワークのように組み合わさった複雑な環境は、昆虫の旅を助けることもあれば、妨げることもある。しかし、Fall Armywormのような移動の速い侵入者と、より動きが遅く特化したネイティブなステムボーラーとの間の戦いに、この物理的な土地の配置が具体的にどのように影響するのかについては、依然として不明なままだった。複雑な景観は侵入者の支配を助けるのか、それとも作物を守るのか。気候変動や農業の集約化によって環境が形を変えつつある中で、化学薬品だけに頼らずに畑を管理する必要がある農家にとって、この理解は極めて重要である。

コンゴ民主共和国の各大学の研究チームは、土地そのものに着目することで、この問いに答えるべく出発した。彼らは、熱帯雨林の中心にある都市キサンガニ近郊の6つの異なる場所を訪れ、地元の農家によって管理されているトウモロコシ畑を調査した。彼らは、作物が最も脆弱になる重要な時期である、開花前（プレタセリング）の段階に焦点を当てた。各畑において、彼らはFall Armywormによる被害を受けた植物の数、ネイティブなステムボーラーによる被害を受けた数、そして両方の害虫に襲われた数を注意深くカウントした。これらの畑の文脈を理解するために、彼らは単に作物を見るだけでなく、周囲の景観全体を見た。衛星画像を用いて、各農場の半径1キロメートル以内にある森林、耕作地、および異なる生息地が出会う境界（エッジ）をマッピングした。彼らは、パッチ状の森林の形状がいかに不規則でギザギザしているか、どれほどの森林被覆が存在するか、そして異なる生息地がいかに塊状（クランプ）になっているか、あるいは分散しているかといった、景観の特定の特性を測定した。

結果は、厳しい現実を明らかにした。Fall Armywormはこのシステムにおいて支配的な害虫となっているのだ。調査された一部の畑では、ほぼすべての植物がこの侵略的な虫に侵されており、そのレベルは93パーセントに達していた。対照的に、ネイティブなステムボーラーは非常に少ない数で発見され、両方の害虫が同時に同じ植物を攻撃しているのを目にするのは稀であった。データは、Fall Armywormが単に存在しているだけでなく、これらの環境においてネイティブな種を事実上置き換えていることを示していた。

研究者たちがこれらの食害数と景観マップを結びつけたとき、明確なパターンが現れた。Fall Armywormは、複雑で集約された景観の中で繁栄していた。具体的には、非常に不規則でギザギザしたパッチ形状を持つ土地に囲まれ、かつ生息地が塊状に集まっているフィールドにおいて、最も高い感染率が見られた。これらの複雑な景観は、移動性の高い侵入者にとっての高速道路として機能し、それらが容易に拡散し定着することを可能にしているようであった。逆に、ネイティブなステムボーラーは、これらと同じ複雑な環境の中で苦戦していた。景観がより不規則で集約的になるにつれて、彼らの数は著しく減少した。

また、本研究は森林の保護的な役割についても強調した。森林被覆の割合が高く、森林と畑が接する境界（エッジ・デンシティ）が多いエリアでは、実際にはFall Armywormの食害が少なかった。これは、複雑で塊状の景観が侵入者を助ける一方で、かなりの森林被覆を保持し、明確なエッジを作り出す景観は、害虫が作物を植民地化する能力を阻害することを示唆している。移動性が低く、安定した草地の生息地に依存するネイティブなステムボーラーは、Fall Armywormを助けたまさにその複雑さによって、妨げられているようであった。

これらの知見は、土地の物理的な配置がフィルターとして機能し、移動性の高い侵略的なFall Armywormを優遇する一方で、特化したネイティブなステムボーラーを制約していることを示唆している。研究者たちは、景観の形状と連結性が、単なる森林の量よりも重要な変化の要因であることを発見した。これは、畑と森林の配置方法が、意図せずしてFall Armywormが有利に働くような、特定の種類の複雑で集約された景観を作り出してしまう可能性があることを意味している。コンゴ盆地の農家や土地管理者にとって、これは、害虫管理には個々の畑を超えて見る必要があることを示唆している。生息地の多様性を高める戦略や森林を保護する戦略は、侵入者が有利に利用する特定の種類の複雑で集約された景観を、誤って作り出さないように慎重に計画されなければならない。この研究は、侵入者を制限しつつ、現地の生態系と農家の生計を支えるような空間配置を目指す、景観全体を考慮した害虫管理の必要性を指摘している。