Как скорость изменения климата выводит из равновесия мир насекомых

Климатический кризис должен глубоко изменить мир вокруг нас. Люди не будут единственным видом, который пострадает от бедствия. Огромные волны вымирания будут вызваны по всему царству животных, когда коралловые рифы станут призрачно белыми, а тропические леса рухнут. Какое-то время некоторые исследователи подозревали, что насекомые могут быть менее затронуты или, по крайней мере, более приспособлены, чем млекопитающие, птицы и другие группы существ. С их большими, эластичными популяциями и их неповиновением предыдущим событиям массового вымирания, конечно, насекомые будут лучше, чем большинство, в зубах климатической чрезвычайной ситуации?

К сожалению, нет. При потеплении на 3,2°C, к которому, как опасаются многие ученые, мир приблизится к концу этого столетия (хотя шквал обещаний на Cop26 снизил ожидаемое повышение температуры до 2,4°C), половина всех видов насекомых погибнет. более половины их нынешнего обитаемого ареала. Это примерно в два раза больше, чем у позвоночных, и даже выше, чем у растений, у которых нет крыльев или ног, чтобы быстро перемещаться. Это огромное сокращение пригодного для жизни пространства усугубляется существующими проблемами, с которыми сталкиваются насекомые из-за потери среды обитания и использования пестицидов.«Насекомые, которые все еще висят там, также пострадают от изменения климата», — говорит Рэйчел Уоррен, биолог из Университета Восточной Англии, которая в 2018 году опубликовала исследование о том, какие комбинации температуры, осадков и других климатических условий каждый вид может терпеть.

Даже в тропических лесах Амазонки, этом жужжащем кладезем насекомых, сложные отношения разрываются на части. Увеличение числа случаев явления Эль-Ниньо в сочетании с вмешательством человека, таким как вырубка лесов, провоцируют более интенсивные засухи и лесные пожары. Исследователи были потрясены, обнаружив, что это изменение режима привело к коллапсу популяции скромных навозных жуков, которые являются ключевыми распространителями питательных веществ и семян и важными видами-индикаторами здоровья экосистемы. Подсчеты жуков до и после явления Эль-Ниньо в 2016 году показали, что численность насекомых в исследованных лесах сократилась более чем наполовину. Климатический кризис делает Амазонию более сухой, хрупкой и более склонной к пожарам, а также уничтожает неизвестных навозных жуков, которые помогают восстанавливать сгоревшие леса. «Я думал, что жуки будут более устойчивы к засухе, чем они есть на самом деле», — говорит Филипе Франса, бразильский ученый, руководивший исследованием. «Если изменение климата продолжится, мы не только увидим меньше биоразнообразных лесов, но и сделаем их менее способными восстанавливаться после дальнейших нарушений».

Насекомые настолько переплелись с окружающей средой, что остро ощущают любое отклонение от привычного ритма жизни. Весна наступает все раньше и раньше, нарушая установившийся жизненный цикл насекомых. В Великобритании мотыльки и бабочки выходят из своих коконов на шесть дней раньше в среднем за десятилетие, в то время как в некоторых частях США весенние условия, вызывающие активность насекомых, наступают на 20 дней раньше, чем 70 лет назад.Большинство видов растений и животных полагаются на накопление тепла весной, чтобы запустить цветение, размножение и вылупление яиц насекомых. Перестановка начала сезона рискует нарушить деликатно сбалансированные взаимодействия, например, когда птицы рано отправляются в миграцию только для того, чтобы найти источник пищи, который еще не совсем готов для них.

Британские ученые, проанализировав данные Великобритании за полвека, обнаружили, что тля теперь появляется на месяц раньше, чем когда-то, из-за повышения температуры, а птицы откладывают яйца на неделю раньше. Количество тлей не обязательно растет, несмотря на их удлиненный сезон, но их более раннее появление означает, что они нацелены на более молодые и уязвимые растения.

«Здесь, в Великобритании, есть веские доказательства того, что в условиях изменения климата тепло прогревается рано, поэтому у нас все эти пчелы вылетают рано, но не цветы, потому что, очевидно, продолжительность дня не меняется», — говорит Саймон Поттс, эксперт по пчеловодству в Университете Рединга. «Мы получаем это разделение между опылителями и растениями, и это начинает портить все эти очень тонкие, очень сложные пищевые сети».

Для некоторых насекомых более теплая Британия является долгожданным событием. В последние годы насекомые, такие как фиолетовая пчела-плотник и верблюжий сверчок, пересекли Ла-Манш и обосновались, в то время как некоторые местные бабочки, такие как белая мраморная бабочка, вытаскивают себя из зоны сокращения популяции благодаря маршу на север к более прохладному климату. края. Цветы, такие как дикие орхидеи, тоже устремляются на север.

Эти адаптивные методы мало что значат, когда изменение климата искажает свойства самих растений, уменьшая их роль в качестве источника пищи везде, где насекомые могут их найти. Ученые обнаружили, что CO2 может снижать питательную ценность растений, давая насекомым пищу из пустых калорий, в которой отсутствуют такие элементы, как цинк и натрий.Исследовательский участок в прериях Канзаса показал, что численность кузнечиков там снижается примерно на 2% в год, и исследователи чувствовали себя достаточно уверенно, чтобы исключить использование пестицидов или потерю среды обитания в качестве вероятной причины. Вместо этого они пришли к выводу, что кузнечики страдали от голода из-за чрезвычайной климатической ситуации.

Нарушение климата не только может привести к недоеданию насекомых; он также, по-видимому, изменяет запах растений. Опылители, ищущие пищу, отметят цвет и количество цветов, а также запах растения, а пчелы смогут вспомнить аромат и связать его с определенными растениями и содержанием в них нектара. Ученые, измерившие молекулы аромата, испускаемые розмарином в кустарниках недалеко от Марселя во Франции, обнаружили, что стрессовые растения издавали другой аромат, что отпугивало одомашненных пчел. Поскольку климатический кризис подвергает стрессу все больше растений, подвергая их засухе и зною, насекомые могут найти их не только пресной едой, но и непривлекательными даже для того, чтобы приблизиться к ним.

Это изменение в растениях может быть, по крайней мере, для насекомых, самым серьезным признаком нарушения климата.

Однако не все насекомые обречены в потеплении. Как и во всех перестройках, есть победители и проигравшие, и наше внимание легче привлечь мыслями о полчищах мародерствующих насекомых, не скованных глобальным потеплением, чем о горстке ученых, беспокоящихся об исчезающей моли пустыни. В 2020 году Восточная Африка пострадала от сильнейшего нашествия саранчи за последние десятилетия. В прошлом году на Африканский Рог обрушились осадки, уровень которых на 400% превышал средний уровень, что способствовало размножению саранчи. Также считается, что усиление жары увеличивает численность саранчи, причем оба фактора сильно зависят от климатических изменений. Фермеры в Кении беспомощно наблюдали, как небо потемнело от саранчи, которая спустилась, чтобы уничтожить их кукурузу и сорго.Затем в западной и центральной Индии вспыхнули отдельные массивные рои, пожирающие землю со скоростью, невиданной за поколение.

Более жаркий мир, вероятно, принесет множество насекомых-вредителей и патогенов, которые поразят картофель, соевые бобы, пшеницу и другие культуры. Группа американских исследователей подсчитала, что урожайность трех наиболее важных зерновых культур — пшеницы, риса и кукурузы — погибающих от насекомых будет увеличиваться на целых 25% на каждый градус по Цельсию потепления, причем больше всего пострадают страны в районах с умеренным климатом. Вредители сельскохозяйственных культур также, как правило, процветают в упрощенной среде, лишенной своих хищников, — еще одно наследие монокультурных методов ведения сельского хозяйства.

В американских пригородах мы увидим больше изумрудных пепельных мотыльков, ярко-зеленых жуков, родом из Азии, которые были завезены в США после того, как некоторые из них цеплялись за какую-то деревянную упаковку, которая попала в Детройт. Хищные жуки уничтожили сотни миллионов ясеней по всей Северной Америке и теперь обосновались в Восточной Европе. Более мягкие зимы означают, что вредители смогут распространяться дальше на север, вызывая дальнейшее опустошение.

Даже домашняя среда столкнется с новым притоком нежелательных насекомых, а популяция комнатных мух увеличится более чем вдвое к 2080 году, согласно одной оценке, из-за изменений температуры, влажности и количества осадков. Но хотя комнатные мухи могут вызывать заболевания из-за переноса отходов на пищу, они, по крайней мере, не являются основными переносчиками смертельных заболеваний.

Поэтому вызывает тревогу тот факт, что комаров становится все больше.

Низкие температуры, как правило, убивают яйца комаров. Это означает, что нагретая планета позволяет насекомым завоевывать новые территории, способствуя вспышкам лихорадки денге во Франции и Хорватии, чикунгунии в Италии и малярии в Греции в последнее десятилетие.Эти вторжения, вероятно, будут авангардом; Средиземноморский регион уже является частично тропическим регионом, и по мере того, как жара и влажность продолжают накапливаться, центральная полоса Европы и даже южные регионы Великобритании окажутся в пределах досягаемости грозной группы новичков. «Если станет теплее, мы сможем добраться до Западного Нила. Малярия тоже может вернуться», — говорит Саймон Лезер, британский энтомолог. «Мы могли бы увидеть реальные изменения с точки зрения проблем со здоровьем человека».

Комары, очевидно, по количеству убитых людей являются самыми смертоносными животными на Земле для человека; но в нашем стремлении победить их мы часто используем оружие с высоким уровнем побочного ущерба. Химическое соединение ДДТ было разработано для широкого применения против комаров — до того, как комары выработали устойчивость, а пагубное воздействие этого химического вещества на других диких животных привело к его запрету. Более поздняя замена, органофосфат под названием налед, теперь распыляется на среду обитания комаров, несмотря на доказательства того, что он токсичен для пчел, рыб и других существ. Но если бы наши страхи перед бурлящим нашествием теплолюбивых насекомых воплощались бы в одном животном, вероятно, это был бы азиатский гигантский шершень.

Возможно, вы слышали, что его называют шершнем-убийцей. Громоздкий шершень размером с большой палец имеет поведение мультяшного суперзлодея, с его полосатым животом, большим выжженным оранжевым лицом, слезоточивыми глазами, как у демонического Человека-паука, и парой злобных челюстей. Несмотря на волну общественного беспокойства об обратном, шершни-убийцы не убивают людей; они убивают пчел. Шершни слоняются возле пчелиных ульев и жестоко обезглавливают появляющихся рабочих пчел, расчленяя несчастных жертв и скармливая части тел своим личинкам.

Эта бойня может продолжаться до тех пор, пока улей не будет полностью уничтожен, а место преступления отмечено тысячами разбросанных трупов. В некоторых местах пчелы сопротивляются.Пчелы в естественном ареале шершней выработали защитную тактику, при которой толпа пчел бросается на шершня, который входит в улей, покрывая захватчика шарообразной массой, а затем вибрируя своими летательными мышцами, вырабатывает столько тепла, что до 47С, что шершень зажаривается заживо. Однако медоносные пчелы в Европе и Северной Америке не привыкли к шершням и практически беспомощны перед бойней.

Как следует из названия, азиатский гигантский шершень (Веспа Мандариния) произрастает в лесах и предгорьях гор Восточной и Юго-Восточной Азии. Его обычно путают со своим двоюродным братом азиатским шершнем (Веспа велутина), который попал в Европу и уничтожил так много медоносных пчел в Великобритании и Франции, что пчеловоды были обеспокоены жизнеспособностью колоний, которые уже подверглись стрессу от клещей варроа и пестицидов. Веспа Мандариния, тем временем, начал штурм западного побережья Северной Америки, скорее всего, заехав на грузовом судне.

Три подтвержденных экземпляра были обнаружены удивленными канадскими властями на острове Ванкувер в августе 2019 года, затем еще один шершень был обнаружен южнее, недалеко от границы с США. К декабрю этот вид был замечен снова, на этот раз в США, примерно в 12 милях южнее, в штате Вашингтон. Один пчеловод, несколько раз ужаленный разъяренными шершнями, поджег всю колонию, чтобы уничтожить ее. Еще одна свежая матка шершней, найденная в 15 милях к юго-западу от следующей ближайшей находки, предполагает либо повторный приток из-за границы, либо энергичное расселение шершней.

К маю 2020 года, когда шершни, похоже, прочно закрепились на западном побережье, ситуация привлекла внимание New York Times, которая опубликовала статью под заголовком «Шершни-убийцы в США: спешка, чтобы остановить Азиатский гигантский шершень». Изменение климата может помочь ускорению темпов продвижения шершней, подобно удивительным путешествиям азиатского шершня во Франции, где он перемещается почти на 50 миль в год с момента прибытия в начале 2000-х годов и теперь обитает в Альпах.

Вполне естественно испытывать брезгливость при мысли об отряде смертоносных шершней или о том, что эти вечно живучие тараканы будут маршировать, несмотря на бушующую жару. Однако по-настоящему страшной частью всего этого является само изменение климата, экзистенциальная угроза, которую мы навлекли на себя и все другие живые существа, которую мы до сих пор, несмотря на десятилетия все более отчаянных предупреждений, слишком вяло движемся, чтобы ее предотвратить.

Но поскольку мы так неохотно и тяжело реагируем на угрозу наводнений, штормов и засух, которые могут спровоцировать гражданские беспорядки и даже войны, есть ли надежда, что бедственное положение насекомых подстегнет нас? Более реалистичная цель — это согласованные усилия по восстановлению сложной, взаимосвязанной среды обитания, благоприятной для насекомых, и обеспечению того, чтобы она оставалась в значительной степени свободной от токсинов, в надежде, что это, по крайней мере, выделит немного времени и пространства от натиска климатического кризиса. Хотя разрушение климата часто может ощущаться как затянувшаяся, почти незаметная перестройка, с которой придется иметь дело далеким поколениям, она также перемежается мучительными напоминаниями о том, что она уже идет полным ходом.

Это отредактированный отрывок из книги «Кризис насекомых: падение крошечных империй, правящих миром», опубликованной 20 января издательством Atlantic.

Следите за длинным чтением в Твиттере на @gdnlongread, слушайте наши подкасты здесь и подписывайтесь на еженедельную рассылку длинного чтения здесь.