31.05.2012

Редкая бабочка размножилась из-за перемены климата

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, пишет Science.

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).

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.

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. 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.: Menéndez et al., 2008. Escape from natural enemies during climate-driven range expansion: a case study).

Александр Марков

Источники:

1. elementy.ru