» » Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата


Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Рис. 1. Слева направо: бурая голубянка (Aricia agestis), солнцесвет монетолистный (Helianthemum nummularium) и герань мягкая (Geranium molle). Фотографии из обсуждаемой статьи в Science


Потепление ведет к изменению ареалов многих видов животных и растений. Иногда эти изменения происходят быстрее, чем ожидалось. Британские исследователи обнаружили, что стремительное расселение в Англии редкой в прошлом бабочки — бурой голубянки — является следствием изменившихся взаимоотношений с кормовыми растениями. В прошлом эти бабочки на территории Британии развивались в основном на солнцесвете монетолистном. Увеличение летних температур позволило голубянкам освоить более массовые кормовые растения из семейства гераниевых. Исследование показало, что специфические межвидовые взаимодействия могут не только тормозить, но и ускорять расселение животных под действием потепления.

Бурая голубянка (Aricia agestis, рис. 1) распространена в континентальной Европе, а в Британии проходит северная граница ее ареала. В 1980-е годы эта бабочка в Британии была редкой и приуроченной в основном к одному кормовому растению, тоже сравнительно редкому — солнцесвету монетолистному (Helianthemum nummularium). Однако начиная с 1990-х годов она вдруг стала стремительно расширять свой ареал в северном направлении, заселяя в том числе и участки, где солнцесвет не растет. Это странно для узкоспециализированного вида, не склонного к дальним перелетам.

Ученые из Йоркского университета, Совета по исследованию окружающей среды (Natural Environment Research Council) и Общества охраны бабочек (Butterfly Conservation) проанализировали данные многолетних наблюдений (проведенных в основном натуралистами-добровольцами), чтобы выяснить, с чем связана быстрая экспансия редкой бабочки.

В континентальной Европе гусеницы бурой голубянки часто живут на растениях семейства гераниевых, но для британской популяции это было не характерно. Как выяснилось, в 1990-е годы британские бабочки стали менять свои предпочтения и откладывать яйца не только на солнцесвет, но и на герани, в особенности на герань мягкую (Geranium molle). Среди участков, на которых были замечены бурые голубянки, стала расти доля участков, где солнцесвета нет и единственными подходящими кормовыми растениями являются гераниевые (рис. 2).


Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Рис. 2. А — расширение ареала бурой голубянки в Британии: участки 10x10 км, где бабочки были встречены в 1970–1987 (до начала экспансии), показаны яркими кружками; участки, заселенные в 1988–2009, — бледными. Красным цветом отмечены участки, где растет солнцесвет монетолистный, синим — участки, где единственными кормовыми растениями являются гераниевые. B — доля заселенных бурой голубянкой участков, где есть гераниевые, но нет солнцесвета. Изображение из обсуждаемой статьи в Science


Основной причиной расширения ареала бурой голубянки, по-видимому, стало освоение британскими бабочками кормовых растений, которых они раньше избегали и которые распространены намного шире, чем солнцесвет. Но почему британские бурые голубянки раньше не селились на геранях, хотя для более южных популяций это было нормой, и что изменилось в 1990-е годы?

Авторы предположили, что дело в климате. Солнцесвет монетолистный — растение теплолюбивое, в Британии он растет в основном на южных, хорошо прогреваемых склонах холмов. Герань мягкая не так требовательна к теплу и встречается в более прохладных местах. Может быть, это и не позволяло теплолюбивым бабочкам размножаться на геранях? Для проверки этого предположения авторы сопоставили данные наблюдений за бабочками с климатическими данными за последние 200 лет. Оказалось, что встречаемость бурых голубянок на геранях, а также относительная скорость роста «гераниевых» популяций по сравнению с «солнцесветными» демонстрирует четкую положительную корреляцию с летними температурами (рис. 3). Авторы обнаружили, что влияют именно летние, а не зимние и не среднегодовые температуры: чем теплее лето, тем лучше чувствуют себя голубянки на геранях. Заметный рост летних температур в Англии в последние две-три декады позволил британским бурым голубянкам освоить новые кормовые растения, что, в свою очередь, стало причиной расширения ареала этих бабочек.


Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

Рис. 3. Средние летние температуры в Англии (по декадам, красные треугольники) коррелируют с распространением бурой голубянки на растениях семейства гераниевых. Закрашенные кружки — прирост (положительные значения) или уменьшение (отрицательные значения) доли участков, где есть бурая голубянка, но нет солнцесвета и единственными кормовыми растениями являются гераниевые. Незакрашенные кружки — относительная скорость роста гераниевых популяций по сравнению с солнцесветными. Изображение из обсуждаемой статьи в Science


Исследование показало, что изменение межвидовых взаимоотношений может приводить к ускоренному расселению видов в условиях меняющегося климата. До сих пор считалось, что специфические взаимоотношения между видами, как правило, должны производить обратный эффект, то есть накладывать дополнительные ограничения на распространение видов.

Расширение ареала, обусловленное климатом, не обязательно должно сопровождаться эволюционными изменениями. Процесс, в принципе, может быть «чисто экологическим». Однако новые условия, в которые попадает вид, меняют направленность отбора, да и само расселение может сопровождаться специфическим отбором: например, на подвижность, на склонность к переселениям (см.: Ядовитые жабы оккупируют Австралию, «Элементы», 20.02.2006). Возможно, нечто подобное происходит и с голубянками: установлено, что самки голубянок из недавно заселенных районов охотнее откладывают яйца на герань, чем обитательницы исконных территорий. Впрочем, пока не доказано, что эти различия имеют наследственную (генетическую) природу: в принципе, они могут быть и приобретенными (см.: Thomas et al., 2001. Ecological and evolutionary processes at expanding range margins).

Дополнительным фактором, способствующим расселению бурой голубянки на север, является «бегство от паразитов»: в недавно заселенных районах эти бабочки меньше страдают от паразитоидных наездников (см.: Menendez et al., 2008. Escape from natural enemies during climate-driven range expansion: a case study).

Источник: Rachel M. Pateman, Jane K. Hill, David B. Roy, Richard Fox, Chris D. Thomas. Temperature-Dependent Alterations in Host Use Drive Rapid Range Expansion in a Butterfly // Science. 2012. V. 336. P. 1028–1030.

Александр Марков


08 декабрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Анализ геномов калифорнийских палочников помог оценить соотношение случайности и закономерности в эволюции

Сравнение полных геномов 160 палочников из 8 популяций выявило тысячи геномных участков, дивергирующих под действием разнонаправленного отбора (палочники независимо друг от друга приспосабливаются к

Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида

Международная команда ученых собрала сведения об экспериментах по переселению представителей тех или иных видов за границы их естественных ареалов с учетом сравнительной приспособленности в чужих и

Гибридизация однодомных и двудомных растений увеличивает разнообразие половых фенотипов

В последнее время накапливается всё больше сведений в поддержку так называемой «сетчатой эволюции». Речь идет о происхождении новых форм путем гибридизации двух других. Первый шаг этого процесса —

Слишком быстрая адаптация к новым условиям завела бабочек в «эволюционную ловушку»

Многолетние наблюдения за популяцией бабочек на уединенной горной лужайке позволили описать новый тип «эволюционной ловушки»: в нее может попасть популяция диких животных, слишком быстро адаптируясь

Эффект бабочки

Эффект бабочки (англ. butterfly effect) – термин, метафорически отражающий возможность серьезных последствий незначительных и непредсказуемых событий. Имеет отношение к сложным интерактивным

Гусеница-мошенница

Гусеница бабочки-голубянки обладает феноменальной способностью – она умеет устроиться за чужой счёт, выдавая себя за кого-то другого. Совершенно, казалось бы, человеческая тактика. Как может какое-то
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на ВенереПочему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой