Seinäkoi (Lymantria dispar L.) on eksoottinen tuholainen, joka on levinnyt Michiganiin 1980-luvulta lähtien. Toukat, epäkypsä ”toukkavaihe”, syövät tammien, haapojen ja monien muiden puiden lehtiä maisemissa ja metsäalueilla. Gypsy mothin puhkeamisen aikana toukkatiheys voi olla niin suuri, että joistakin puista voidaan poistaa lehdet kokonaan keskikesään mennessä. Onneksi mustiaisperhosen toukkien aiheuttama lehdettömyys tappaa harvoin puita. Suuret, karvaiset toukat häiritsevät kuitenkin usein ihmisiä, jotka asuvat tai virkistäytyvät alueilla, joilla tautipesäke on meneillään.
Kypsikoi-populaatioiden taudinpurkaukset romahtavat yleensä kahden tai neljän vuoden kuluttua. Tämä johtuu osittain luonnollisista vihollisista, jotka hyökkäävät mustiaismunien, toukkien tai koteloiden kimppuun. Luonnollisiin vihollisiin kuuluvat petoeläimet, kuten valkojalkaiset hiiret, tietyt linnut ja petohyönteiset tai -punkit. Parasitoideja, jotka ovat pitkälle erikoistuneita ampiaisia tai kärpäsiä, voi hyökätä mustalaiskoitten munien, toukkien ja koteloiden kimppuun.
Kaksi tautia, jotka vaikuttavat mustalaiskoitten toukkiin, ovat tärkeimpiä tekijöitä, jotka aiheuttavat tautipesäkkeiden romahtamisen. Toinen tauti on nukleopolyhedroosivirus (NPV), kun taas toinen tauti on sieni nimeltä Entomophaga maimaiga.
NPV – gypsy moth virus
NPV on aina vaikuttanut Pohjois-Amerikassa esiintyviin gypsy moth -kantoihin. Koska virusta esiintyy mustekalapopulaatioissa, sitä ei tarvitse tuoda maahan. Jotkut mustalaiskoit kantavat subletaalista NPV-kuormaa, joka vaikuttaa niiden terveyteen mutta ei aiheuta kuolleisuutta. Esimerkiksi naarasperhoset ovat pienempiä ja tuottavat vähemmän munia, kun niillä on subletaalinen annos NPV:tä.
Yleisesti NPV aiheuttaa suuren määrän toukkakuolleisuutta, kun mustekalapopulaatio on hyvin tiheä – esimerkiksi taudinpurkauksessa. Taudinpurkausten aikana mustalaiskonnan toukkien on kilpailtava ravinnosta (lehdistä) ja lepotilasta. Tämä stressi lisää niiden alttiutta NPV:lle. Usein NPV-epidemia esiintyy taudinpurkauksen toisen tai kolmannen vuoden aikana. Epidootiassa monet toukat kuolevat lyhyessä ajassa. NPV:n tappamat toukat roikkuvat tyypillisesti veltosti rungosta tai oksasta ylösalaisin V-muodossa. Raadot nesteytyvät ja hajoavat nopeasti, ja ne tuottavat pahan hajun, kun niitä käsitellään.
Entomophaga maimaiga – mustalaissieni
Toinen tauti, Entomophaga maimaiga, on Japanista kotoisin oleva sieni. Entomophaga tarkoittaa latinaksi ”hyönteissyöjää”, ja maimaiga on japaninkielinen nimi mustalaiskolle. Tämä sieni tuotiin alun perin Yhdysvaltojen koillisosiin 1900-luvun alussa biologiseksi torjunta-aineeksi mustalaiskääriäistä vastaan. Se vapautettiin Michiganiin vuonna 1991, kun suuressa osassa Ala-Michigania esiintyi ensimmäiset suuret mustalaiskotaepidemiat.
E. maimaigan paksuseinäisiä ”lepääviä itiöitä” on maaperässä tai puiden kuoressa talven aikana. Jos kosteus ja lämpötilat ovat suotuisat, lepotilassa olevat itiöt itävät touko- tai kesäkuussa. Nuoret mustalaiskonnan toukat joutuvat keväällä kosketuksiin tahmeiden sieni-itiöiden kanssa, kun ne etsivät sopivia lehtiä ravinnokseen. Sieni sulattaa tiensä tartunnan saaneeseen toukkaan, kasvaa sen ruumiin sisällä ja voi tappaa toukan viikossa.
Kuolleiden toukkien raadoilla syntyy sitten toista itiötyyppiä, konidioita. Nämä mikroskooppisen pienet itiöt leviävät tuulen mukana, ja ne voivat tartuttaa ja tappaa muita mustiais-toukkia. Konidioiden tuotanto- ja tartuntasykli voi toistua neljästä yhdeksään kertaa kesän aikana. Kun sieni tappaa suuria toukkia, hajoavat raadot vapauttavat talvehtivat itiöt takaisin maaperään. E. maimaiga -sienen tappamien suurten mustiais-toukkien raadot ovat jäykkiä, kuivia ja roikkuvat pää alaspäin puunrungosta.
Säällä on tärkeä rooli määriteltäessä, kuinka tehokas E. maimaiga on tiettynä vuonna. Kuten useimmat sienet, itiöt tarvitsevat itääkseen kosteutta ja korkeaa ilmankosteutta. Touko- ja kesäkuun usein toistuvat sateet voivat edistää E. maimaiga -episoottien kehittymistä mustiaiskoi-epidemioiden aikana.
Kahden taudin dynamiikka eroaa toisistaan. Kevään sateet tai lämpötilat eivät vaikuta kipsikoi NPV:hen, mutta se esiintyy harvoin ennen kuin kipsikoi-populaatiot saavuttavat hyvin korkean tason. Sitä vastoin E. maimaiga voi tappaa mustekoira-toukkia silloinkin, kun populaatiot ovat pieniä, mutta vain jos sääolosuhteet ovat suotuisat. Molempia tauteja voi esiintyä samassa mustekalapopulaatiossa erityisesti taudinpurkausten aikana.