Влияние изменения климата на бабочек: причины гибели видов

Аномально теплая погода зимой является одним из самых опасных факторов для чешуекрылых в умеренном климате: она негативно сказывается примерно на половине (51%) изученных видов. Тепло заставляет насекомых преждевременно выходить из зимней спячки, после чего они массово погибают при возвращении привычных холодов.

Биологические механизмы гибели и угрозы для популяций

Изменение климата действует на бабочек через цепочку физиологических и экологических нарушений. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Animal Ecology, подтверждает, что экстремальные погодные явления напрямую сокращают численность насекомых. Помимо зимних оттепелей, серьезную опасность представляют проливные дожди. Они повышают смертность куколок во время их развития.

На стадии гусеницы на популяцию бабочек сильно влияют засухи. Однако здесь наблюдается парадокс «двойного влияния». Если для личинок дефицит влаги критичен, то для яиц умеренная сухость может оказаться даже полезной, повышая их жизнеспособность. Летняя жара также имеет двоякий эффект: она может негативно влиять на среду обитания, но при этом повышать плодовитость взрослых особей.

Важнейшую роль в выживании видов играет синхронизация жизненных циклов. Глобальное потепление провоцирует фенологический сдвиг — рассинхрон между появлением насекомых и цветением их кормовых растений. Например, исследование миграции бабочек-монархов показало, что из-за изменения климата они начали откладывать осенний перелет. К 2019 году монархи оставались на местах на девять дней дольше, чем в 2003 году. Это совпало с поздним цветением молочая, который является основным кормом для гусениц. Такие задержки создают риск попадания насекомых в «ловушку развития», когда нарушается привычный ритм жизни и возрастает давление со стороны хищников.

Изменение ареалов и морфологии

Потепление вынуждает популяции бабочек постоянно смещаться. В Северной Америке ареалы обитания регулярно сдвигаются к северу, следуя за зоной температурного комфорта. Это касается как лесных, так и открытых пространств.

Климатические факторы влияют даже на физический облик насекомых. Исследователи из Эксетерского университета выяснили, что температура во время раннего окукливания меняет количество пятен на задних крыльях бабочек вида Maniola jurtina. У самок, развивавшихся при температуре 11°C, было в среднем шесть точек, тогда как при 15°C их количество сокращалось до трех. Поскольку пятна нужны для отпугивания хищников и привлечения партнеров, такие изменения могут нарушить половой отбор.

Прогнозы и конкретные виды под угрозой

Ученые выделяют ряд видов, которые находятся в зоне максимального риска. Согласно прогнозам, к середине столетия (2050 год) в Великобритании и других странах умеренного пояса могут полностью исчезнуть шесть видов:

• капустницы;

• краеглазки;

  

• глазки-бархатницы;

• толстоголовки;

• репницы;

• брюквенницы.

  

Численность бабочек в умеренных широтах демонстрирует тревожную динамику. Результаты исследования на западе Соединенных Штатов показали, что за последние 40 лет популяция сокращалась в среднем на 1,6% ежегодно. Основными причинами называют потепление и последующее снижение влажности.

Уникальные миграционные стратегии: пример репейницы

Не все виды реагируют на климат одинаково предсказуемо. Репейница (Vanessa cardui) демонстрирует одну из самых длинных миграций в мире насекомых — путь туда и обратно составляет от 12 до 14 тысяч километров. Эти бабочки способны пересекать Сахару и Средиземное море, достигая даже арктических побережий.

Исследователи также определили три фактора, помогающих репейницам успешно добраться до Европы:

1. увеличение количества растительности в африканской саванне зимой;

2. обильная растительность в Северной Африке весной;

   

3. наличие попутных ветров.

Если зима в Сахеле (регионе к югу от Сахары) выдается дождливой, гусениц выживает больше. Разросшаяся биомасса растений обеспечивает питание для новых поколений, которые затем используют воздушные потоки для трансконтинентального перелета. Поскольку жизнь одной особи длится всего около двух недель, успешная миграция становится результатом работы нескольких сменяющих друг друга поколений.

Роль в экосистемах и сохранение биоразнообразия

Бабочки играют важнейшую роль в экосистемах как опылители растений. Любое резкое сокращение их численности бьет по пищевым цепям, лишая пищи птиц и других мелких животных. Численность бабочек является индикатором здоровья всей окружающей среды.

Для поддержания популяций важно сохранять не только кормовые растения для гусениц (такие как крапива или молочай), но и разнообразные медоносы для взрослых особей. Создание защищенных зон и мониторинг перемещений насекомых позволяют лучше понимать, как именно меняется планета под воздействием глобального потепления.