Что произойдет с планетой, если все насекомые исчезнут?
Признаюсь честно – я не люблю насекомых. Особенно пауков (хотя они относятся к классу членистоногих), да и других не особо жалую, меня даже бабочки временами пугают — вы видели их усики? Но как бы мы не относились к этим крошечным созданиям, без них жизнь на нашей планете была бы попросту невозможна. Насекомые нужны для опыления наших культур, переработки навоза, поддержания здоровья почвы, борьбы с вредителями – всего и не перечислишь. Более того, они являются источником питания для многих животных, таких как птицы, лягушки и рыбы. Да что там, даже полевые цветы полагаются для опыления именно на насекомых. Между тем, большинство из нас живет в городах, а значит, с самого детства мы практически не видим насекомых, кроме домашних мух, комаров и тараканов – собственно, поэтому мы их и не жалуем. Насекомых часто называют «жуткими ползучими тварями» – неприятными, бегающими, грязными существами, живущими во тьме и распространяющими болезни. Поэтому немногие понимают, насколько важны эти существа для нашего собственного выживания. Исследователи считают, что по мере того как насекомых будет становиться все меньше, наш мир будет постепенно погружаться в хаос.
Без насекомых наш мир погрузиться в хаос, а человеческая цивилизация исчезнет с лица Земли.
Незаметный апокалипсис: мир без насекомых
Буду откровенна – хороших новостей у ученых для нас с вами немного. Взять, к примеру, последние исследование коронавируса, стремительного изменения климата и состояния экосистем Земли – куда ни посмотри, ситуация критическая. Мутации SARS-CoV-2 продолжаются несмотря на вакцинацию, а результаты совсем свежего исследования, как пишет The Washington Post, и вовсе показали, что вакцинированные люди могут заражать непривитых вариантом Дельта.
Но вернемся к насекомым. Ученые называют происходящее незамеченным апокалипсисом: их число быстро сокращается – 41% видов насекомых сталкиваются с вымиранием. «Если эта массовая гибель насекомых продолжится, последствия будут катастрофическими», – сказал Дэйв Гоулсон, профессор биологии в Университете Сассекса в Великобритании и автор доклада о сокращении численности насекомых.
«Три четверти наших посевов зависят от насекомых-опылителей. Посевы начнут пропадать. О клубнике, например, можно будет забыть», — сказал он в интервью CNN.
Без насекомых привычный нам просто не сможет существовать.
Помимо своей роли в качестве пищи, насекомые выполняют множество других жизненно важных функций в экосистемах. Например, 87% всех видов растений нуждаются в опылении животными, большая часть которого доставляется насекомыми. Красочные лепестки, аромат и нектар цветов эволюционировали, чтобы привлечь опылителей. Без опыления полевые цветы не дали бы семян, и большинство из них в конечном итоге исчезло бы.
Но отсутствие опылителей будет иметь гораздо более разрушительные экологические последствия, чем просто потеря полевых цветов. Примерно три четверти видов сельскохозяйственных культур, которые мы выращиваем, также требуют опыления насекомыми, и если бы основная масса видов растений больше не могла давать семена и вымерла, то пострадало бы каждое сообщество на Земле. Мы не сможем прокормить почти 8 миллиардов человек без насекомых.
Сокращение численности насекомых
Как показали результаты одного интересного исследования, изменения в землепользовании в сельском хозяйстве являются основной причиной сокращения численности насекомых в мире.
«Индустриализация сельского хозяйства во второй половине 20-го века включала в себя сельское хозяйство в значительно расширенных масштабах, монокультуру, применение все большего количества пестицидов и удобрений, а также ликвидацию перемежающихся живых изгородей и других фрагментов среды обитания диких животных. Все эти методы способствуют гибели насекомых и сокращению биоразнообразия», – пишут авторы научной работы.
Мы не часто об этом задумываемся, отгоняя назойливую муху, но гибель насекомых может погубить и нас с вами.
Важно понимать, что проблема гибели насекомых широко распространена – в настоящее время около 11% площади Земли используется для выращивания сельскохозяйственных культур, а еще 30% используется для выпаса скота в животноводстве. Особенно беспокоит авторов исследования последствия сельскохозяйственной деятельности в тропических регионах, где широко распространена вырубка лесов для расчистки земель для ведения сельского хозяйства.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
«Учитывая, что подавляющее большинство видов насекомых обитает в тропиках, вырубка лесов там, несомненно, входит в число величайших угроз биоразнообразию насекомых в мире», – сказано в исследовании. Поскольку, по оценкам ученых, менее 15% насекомых в тропиках еще не были обнаружены людьми, это означает, что многие виды вымрут еще до того, как мы узнаем об их существовании. Это может затруднить понимание того, какие последствия их утрата окажет на лесные экосистемы в целом.
Как показали результаты еще одного исследования, еще больший вклад в опасное сокращение численности насекомых, чем прямой эффект изменений в землепользовании, вносит климатический кризис.
«От инвазивных видов до потери среды обитания, пестицидов и загрязнения, стрессоры антропоцена многочисленны и многогранны, но ни один из них не является столь географически распространенным или с такой вероятностью будет взаимодействовать со всеми другими факторами, как изменение климата», – говорится в исследовании.
Уничтожение насекомых имеет далеко идущие последствия для целых экосистем, предупреждают специалисты.
Авторы провели метаанализ литературы по результатам долгосрочного мониторинга популяций насекомых и обнаружили множество случаев снижения их численности. Например, в горах Калифорнии повышение среднесуточных минимальных температур привело к резкому падению численности некоторых популяций бабочек, особенно в засушливые годы, поскольку более теплый климат нарушил их график спаривания и доступ к растениям, производящим нектар. То же самое было верно и для популяций моли в условиях потепления температур в Финляндии и Великобритании, где были проблемы с поддержанием оптимальной температуры тела.
Что делать?
В перспективной статье, которая объединяет выводы 11 исследований, ученые излагают ключевые способы, с помощью которых мировые лидеры могли бы добиться сокращения численности насекомых. Эти усилия должны включать более тщательный мониторинг состояния здоровья и численности популяций насекомых, а также факторов стресса, начиная с повышения температуры и заканчивая использованием пестицидов. В дополнение к созданию нового мониторинга авторы призывают использовать больше ресурсов для анализа уже имеющихся данных, многие из которых практически не анализируются или вообще не рассматриваются.
Источник
Гибель муравейника
Для данного вида характерен купольный муравейник, верхний слой которого состоит из десятисантиметрового слоя палочек, иголочек, сухих листьев, камешков. Гнездовой материал муравьи постоянно перемешивают, чтобы муравейник не начал гнить — это своего рода принудительная вентиляция.
Высота нашего муравейника — 56 сантиметров, диаметр — 98 сантиметров. Купол имеет 11 отверстий. Примерная численность населения муравейника — около 10 тысяч особей. Под куполом расположены ободковые камеры, в которых хранятся яйца, личинки и куколки муравьев. Еще глубже — гнилой пень или крупные ветки. Под землей на глубине до 1,5 метра находятся сообщающиеся между собой камеры. В одной из них живет царица.
В муравейнике существует строгая иерархия и распределение ролей. Гнездом управляет царица — самка, откладывающая яйца. Рабочие муравьи — тоже самки, но они не производят потомства до тех пор, пока жива царица. Срок жизни царицы 15-20 лет, рабочего муравья — до 7 лет. Самцы живут всего один сезон, в жизни муравейника не участвуют и погибают сразу после спаривания.
В непосредственной близости от царицы находится свита из 10 — 12 рабочих муравьев, они о ней заботятся: облизывают ее и кормят. Это, как правило, молодые муравьи, поскольку все обитатели гнезда проходят примерно месячную стадию ухаживания либо за царицей, либо за личинками. Затем они перебираются на самый дальний участок зоны патрулирования муравейника(ее радиус достигает 5-6 метров) и там занимаются поиском пищи — фуражированием. Найденную пищу муравей передает вверх по инстанциям, и лишь оттуда она распределяется по всему муравейнику. Вместе с пищей муравейник окормляется особым феромоном — веществом, которое выделяет царица. В нем содержится информация о здоровье царицы и состоянии гнезда. Это вещество муравьи из свиты слизывают с царицы, переносят в специальном зобу и передают друг другу по цепочке. Таким образом все особи муравьиного социума включены в единое информационное пространство.
В муравейнике действует своя система наказаний. К примеру, если здоровый муравей-фуражер несколько раз подряд возвращается в муравейник ни с чем, его «казнят» — убивают и самого пускают на фураж. Любопытно, что совершенно по-другому поступают муравьи с теми, кто потерял трудоспособность в результате увечья. Их кормят до тех пор, пока те в состоянии просить еду, то есть постукивать усиками по определенным участкам головы здорового муравья.
Муравьи — активные хищники, но вместе с тем они держат и «домашний скот». В его роли выступает тля, причем поедают муравьи не только ее саму, но и ее выделения. Это не является формой паразитизма, поскольку без муравьиной заботы тля погибает гораздо раньше от других хищников. Муравьи пасут тлей на близрастущих растениях, оберегают их. И по первому требованию тля выделяет им излишки нектара. Чтобы «выдоить» тлю, муравей щекочет усиками ее брюшко.
Без пагубного воздействия извне муравейник может жить вечно. Но иногда на муравейник садится маленький жучок светло-коричневого цвета — ламихуза. Жучок проникает в ободковую камеру, где хранится муравьиное потомство, и откладывает туда яйца. На все попытки обитателей гнезда разобраться с чужаком он отвечает тем, что выделяет особое вещество, которое муравьи тут же слизывают и впадают в состояние эйфории. Под воздействием этого вещества они просто отходят в сторону и на время затихают.
Так начинается гибель муравейника.
Стадия 2: Облик врага
Ломихуза — «жук-драгдилер», которым оказался поражен наш муравейник, — насекомое из группы мирмекофилов. Всего насчитывается 266 видов мирмекофилов — насекомых и других беспозвоночных, обитающих вместе с муравьями. Среди них много паразитов. Наблюдая процесс передачи пищи между муравьями, можно увидеть, например, такую картину: снизу к муравью прицепился один мирмекофил, сверху другой, и оба успевают урвать свою долю. Воистину: один с сошкой — семеро с ложкой. Но представители этой группы нахлебников либо вступают во взаимовыгодные отношения(симбиоз), либо наносят урон, не ведущий к гибели всего гнезда. Все, кроме ломихузы.
Этот вид впервые подробно описал немецкий исследователь Вассман в 1897 году. Это крохотный жучок — примерно втрое меньше рыжего лесного муравья. Чаще всего он попадает в муравейник с воздуха и проникает через одно из входных отверстий. Муравьи не чинят ему в этом препятствий, поскольку тут же увлекаются тем наркотическим веществом, которое он выделяет. Более того, они тут же начинают его кормить, поскольку жук умеет по-муравьиному просить еду — постукивая усиками по определенным участкам головы. Иногда ломихуза попадает в муравейник из соседнего гнезда, с которым у здорового муравейника налажены отношения. Заражение происходит на обменных дорогах. Муравьи охотно делятся «жуками-драгдилерами», транспортируя их на брюшке. Точно так же они переносят с собой ломихуз, отпочковываясь от своего муравейника с целью создать новую семью.
У ломихузы точно такой же процесс развития потомства, как и у муравья: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое. Самка «жука-драгдилера“ откладывает 100-200 яиц прямо рядом с муравьиными — они абсолютно ничем не отличаются. Когда вылупляется личинка ломихузы, становится заметно одно отличие — ее брюшко вогнуто. Но на этой стадии она уже умеет просить еду и начинает выделять наркотик, поэтому муравьи теперь хоть и распознают чужака, но начинают заботиться о личинке ломихузы как о собственном потомстве. Взрослые жуки живут здесь же, в муравейнике. Они будут жить тут до тех пор, пока муравейник в состоянии их кормить, оттягивая на себя все больше его ресурсов. Но пока этот процесс происходит под куполом и скрыт от глаз наблюдателя. Отличить пораженный ломихузой муравейник от здорового на этой стадии можно лишь в солнечную погоду, когда все обитатели гнезда выползают на поверхность купола погреться. Но уже через несколько минут муравьи затаскивают ломихуз обратно под купол. Они еще думают, что командуют муравейником.
Стадия 3: Новая болезнь
До сих пор болезнь нашего муравейника развивалась в скрытой форме. Ее мог разглядеть лишь специалист-мирмеколог. В подкупольной камере вместе со своим потомством муравьи взращивали личинки ломехуз — свою будущую погибель. Они распознавали в них чужаков, но противостоять им не могли: личинки выделяют наркотическое вещество, противостоять которому муравьи не в силах.
Ломехуза в действии: опьянённые муравьи и не подозревают о скорой гибели своего рода
Но теперь даже неспециалисту, если он приглядится к куполу муравейника, становится ясно, что с гнездом творится неладное. По сравнению с другими муравейниками его жизнь как будто заторможена. Муравьи здесь гораздо менее активны, зона патрулирования гнезда сузилась, да и там, где еще работают фуражеры, можно увидеть такую картину: муравей пытается тащить, но потом бросает свою работу и просто слоняется без дела. Тусуется.
Первое, что приходит в голову, — они все уже под кайфом. Но это не так. Те, кто пребывает под действием вещества, выделяемого ломехузой, как правило, сидят внутри муравейника. Заторможенные особи, которых мы наблюдаем на поверхности, — это уже новое поколение муравьев. По аналогии с людьми их можно назвать муравьями-даунами.
На языке науки они называются псевдоэргатами. По основному плану строения это все еще рабочие особи, однако грудная часть у них по сравнению со здоровой особью немного увеличена. Поэтому внешне они представляют собой нечто среднее между рабочими особями и самками. На деле же псевдоэргаты не в состоянии ни откладывать яйца, ни спариваться с самцами. Не могут они и полноценно выполнять функции рабочего муравья.
Псевдоэргаты еще пытаются делать какую-то работу, поскольку в гнезде еще достаточно активных муравьев, которые заставляют их работать, но делают они это из рук вон плохо. Впрочем, среди активных муравьев все больше особей подсаживается на вещество, выделяемое жуком-“драгдилером“, так что принуждение с их стороны все слабее. При этом едят асоциальные муравьи наравне со всеми. Таким образом, баланс расходной и доходной статей бюджета нашего муравейника нарушается, муравьям начинает недоставать фуража, чтобы прокормить всех — и царицу, и ломехуз, и псевдоэргатов, и здоровых муравьев, число которых все стремительнее уменьшается.
Изучая это явление, ученые-мирмекологи сначала полагали, что появление псевдоэргатов связано с недокармливанием личинок, поскольку существенную часть питания муравьи теперь отдают ломехузам. Выдвигалась и другая версия — псевдоэргаты появляются в результате заболевания вирусом, переносимым жуками-“драгдилерами“. Однако потом наука установила, что причина появления псевдоэргатов — все то же наркотическое вещество, выделяемое ломехузами. То есть теперь в нашем муравейнике увлечение наркотиком переросло в стадию эпидемии наркомании, определяющей не только поведение муравьев, но и их физиологическое строение.
Стадия 4: Внешнее вмешательство
Наш муравейник все стремительнее деградирует. Наркотическое вещество, выделяемое жуками-паразитами ломехузами, стало причиной появления в гнезде муравьев-даунов(псевдоэргатов), которые не способны ни к продолжению рода, ни к активной общественно полезной деятельности. Ломехуз и псевдоэргатов становится в муравейнике все больше. А значит, все больше нахлебников и все меньше корма. Еще немного, и процесс деградации станет необратимым.
Будь муравейник более многочисленным, процесс мог бы растянуться на долгие годы: жуки-“драгдилеры“ плодятся медленнее муравьев, они просто не поспевали бы за приростом населения, поражая лишь некоторые сектора гнезда. Но наш муравейник невелик, поэтому спасти его может лишь внешнее вмешательство — чистка.
Нам стоит поторопиться. Чистка муравейника от ломехуз возможна до тех пор, пока не успели расплодиться в большом количестве муравьи-дауны. Для чистки нам понадобятся две емкости(подойдут обычные ведра с плотными крышками), большой кусок полиэтилена размером 1,5 на 1,5 метра, резиновые перчатки и лопатка. Мы находим наиболее здоровый сектор муравейника, отрезаем его лопаткой, как кусок пирога, быстро перемещаем в ведро — вместе с муравьями, личинками, яйцами и гнездовым материалом — и плотно закрываем крышкой. Затем содержимое ведра с муравьями высыпаем небольшими порциями на полиэтилен и тщательно перебираем. Так, как перебирают крупу для каши: мы просто перемещаем здоровых муравьев и гнездовой материал из одной кучки в другую. Жуков-“драгдилеров» и безнадежно больных муравьев-даунов(псевдоэргатов) вылавливаем, давим и выбрасываем. Каждую очищенную порцию муравейника тут же перемещаем во второе ведро.
Ломехуз узнать легко — они сильно отличаются от муравьев размерами(раза в 2-3 меньше) и окраской(ярко-коричневого цвета). Труднее с псевдоэргатами — от здоровых муравьев они почти не отличаются. Но зато их выдает поведение. Здоровые особи сразу начинают выполнять свои функции: фуражиры собирают разбросанный по полиэтилену строительный материал, гнездовые муравьи проявляют беспокойство о личинках и яйцах, муравьи-охранники кусают обидчика. Лишь псевдоэргаты слоняются без дела.
Вся процедура чистки заняла у нас чуть больше часа. Мертвые ломехузы и псевдоэргаты поместились в один граненый стакан — часть из них мы препарировали для научных целей. Во время чистки нам попалась одна самка-царица, но даже если бы все они остались в зараженном гнезде, можно было не беспокоиться: как раз в августе у муравьев происходит роение — брачный период. В гнезде появляются крылатые самки и самцы, они активно спариваются в воздухе и недостатка в оплодотворенных самках нет. Теперь осталось лишь найти место для уцелевшего муравейника.
А тем, кто остался в пораженном ломехузами гнезде, уже никто не поможет.
Стадия 5: Жизнь после смерти
Предыдущие стадии опыта показали, что муравейник, пораженный ломехузами(жуками-драгдилерами, паразитирующими при помощи выделяемого ими наркотического вещества), неизбежно гибнет. Единственный шанс на спасение — прибегнуть к принудительной чистке, удалив вручную ломехуз и безнадежно больных муравьев(псевдоэргатов). К сожалению, наш муравейник оказался поражен эпидемией наркомании уже настолько, что удалось спасти лишь часть гнезда. Спасенные особи находятся сейчас у нас в ведре, плотно закрытом крышкой.
Теперь нужно найти место, где они смогли бы прижиться и основать новое гнездо. Рыжие лесные муравьи любят влажность, поэтому опушки и поляны отпадают сразу. Лучше всего подойдет место в лесу, идентичном по составу тому, где находился наш предыдущий муравейник. Обязательное условие — расстояние от материнского гнезда должно быть не меньше километра. Иначе наши здоровые муравьи просто вернутся в погибающий муравейник, и их уже ничто не спасет. Соседство с другими гнездами, даже если они не поражены ломехузами, тоже нежелательно: их обитатели, скорее всего, отнесутся к чужакам враждебно и зарождающийся муравейник разграбят. Есть некоторые виды лесных муравьев-рабовладельцев, которые захватывают личинки из других гнезд и потом выращивают себе из них рабов.
Наконец мы нашли идеальное место — в ельнике, рядом с небольшим гнилым пнем. Аккуратно высыпаем содержимое ведра, и муравьи моментально начинают обустраиваться на новом месте. Царица и гнездовые муравьи роют в земле норы, другие особи укладывают в них личинки и яйца, третьи собирают высыпанный из гнезда гнездовой материал, четвертые — начинают патрулировать местность. Земля, извлеченная при строительстве нор, тут же идет на возведение вала вокруг будущего гнезда — это сходство с человеческими городами свойственно всем поселениям рыжих лесных муравьев. Чтобы ускорить строительство, можно набросать вокруг окружного вала листьев, веточек, опилок — муравьи их тут же подхватывают и употребляют в дело.
По сравнению с тем, как это происходит в природе, наш муравейник строится в более сложных условиях. Обычно семья, образуя новое гнездо, не порывает связи с материнским гнездом и долгое время получает оттуда помощь и поддержку. Тем не менее даже в условиях полной изоляции наш муравейник возрождается и уже на третий день обретает привычные очертания. Еще через 3 дня купол вырастает до 15 сантиметров, а через неделю наш муравейник уже ничем не отличается от прежнего.
Спустя две недели на месте первого муравейника мы обнаружили холмик, который уже начал зарастать травой. Муравьев здесь больше нет, гнездовой материал перебирать некому, купол перестал проветриваться и начал гнить.
А на новом месте купол вырос еще на 5 сантиметров. Этому гнезду больше не страшны жуки-драгдилеры. Наукой о муравьях -мирмекологией давно установлен интересный факт: очищенный от ломехуз муравейник обретает иммунитет против их наркотического вещества. Почему — ученые не знают, но это так.
«Известия» выражают благодарность за помощь в проведении эксперимента руководителю мирмекологического заказника «Пешки» доктору биологических наук Анатолию Захарову, а также научному руководителю Татьяны Путятиной профессору доктору биологических наук Геннадию Длусскому.
Дмитрий СОКОЛОВ-МИТРИЧ, Татьяна ПУТЯТИНА(аспирант биофака МГУ), Воронежская область, село Рождественская Хава.
ХОТИТЕ БРОСИТЬ КУРИТЬ?
Тогда проходите план отказа от курения.
С его помощью бросить будет гораздо проще.
Источник