Джмелі Північної півкулі змінюють свій ареал у відповідь на зміну клімату

Джмелі Північної півкулі змінюють свій ареал у відповідь на зміну клімату

Міжнародна група зоологів зібрала масові дані щодо поширення північноамериканських та європейських джмелів за останні сто років. З півночі межа видових ареалів в цілому залишається на місці, тоді як південна зсувається на північ. Водночас зі зменшенням ареалу джмелі освоюють високогірні ділянки; особливо чітко ця тенденція проявилась на південних ділянках ареалів, де температура значно підвищилась в порівнянні з серединою ХХ століття.

В сучасній науковій літературі безліч робіт, присвячених реакції флори і фауни на кліматичні зрушення. Змінюються строки настання сезонів, змінюються середні температури по сезонах, кількість опадів і багато іншого. Це, з одного боку, серйозна загроза стабільності екосистем і нові реалії в управлінні заплутаним людським господарством, а з іншого боку, це можливість простежити еволюційні зміни в реальному масштабі часу. Біологи спостерігають за окремими видами, вивчають генетичні зміни у відповідь на зміну клімату, спостерігають за зміною поведінки при сезонних зрушеннях.

Такі дослідження передують більш широким узагальненням, які стали з'являтись в останні роки. Важливо побачити загальну картину фауністичних трендів, які виявляє аналіз множинних даних по різних континентах і видах. Тому в даній області досліджень першочерговим завданням стоїть накопичення одноманітних даних та їх надійна інтерпретація. Інакше неможливо зрозуміти, що означає «глобальне потепління» для глобальної різноманітності. І чи стоїть взагалі це питання на порядку денному.

В цьому сенсі цікаве дослідження представила міжнародна група зоологів під керівництвом Джеремі Керра з Університету Оттави (Канада). Вчені перевірили, як впливає потепління клімату на двох континентах — в Європі і Північній Америці — на поширення джмелів. Для цього вони звели воєдино всі наявні у світі дані за всіма видами джмелів починаючи з початку XX століття. Після видалення з цього масиву записів з відсутніми або ненадійними географічними прив'язками залишилось 423 411 записів по 31 американському виду і 369 239 записів по 36 європейських видах. Загалом вийшло 67 видів джмелів (всього в Америці і Європі відомо 214 видів). На кожен вид припало в середньому по 536 записів. Час спостережень розділили на 4 частини. Проміжок з 1901 по 1974 рік вважався базовим рівнем. А наступні три декади — з 1975 по 1986, з 1987 по 1998, з 1999 по 2010 — повинні були показати динаміку зміни ареалів.

Для кожної точки підрахували відстань від екватора, для кожного виду показали найпівнічнішу і найпівденнішу точки його поширення в обрані періоди часу. Крім того, з метеорологічних джерел для кожної точки вибрали середньорічну температуру в рік спостереження, з топографічних карт — висоту над рівнем моря. Знадобились і дані по землекористуванню та пестицидному навантаженню для кожної точки і кожного року спостереження. Правда, останнє виявилось доступним тільки для Північної Америки, де інсектициди стали інтенсивно використовуватись у 80-х роках і з цього часу існують відповідні дані по 149 найбільш затребуваним типам пестицидів.

Північна межа ареалів для американських і європейських видів за минулі тридцять років в цілому нікуди не зсунулась, хоча для окремих видів перемістилась на тисячу кілометрів північніше, а для деяких американських видів — на 800 км на південь. При цьому температура уздовж північної межі ареалу підвищилась приблизно на 2,5°С. Південна межа поширення джмелів помітно зсувалась на північ, у середньому на 200-300 км. Ті місця, які джмелі воліли залишити, ймовірно, стали останнім часом занадто для них жаркими, оскільки в історичних місцях проживання джмелів стало в середньому на 4 градуси тепліше.

Також види з більш південними ареалами показали чітку тенденцію забиратись вище у гори — мабуть, там прохолодніше. Види з північними ареалами, навпаки, зайняли більш низькі місцеперебування: їх реєстрували в останнє десятиліття на висотах приблизно на 200 м нижчих за історичну межу.

Розділивши види на близькі філогенетичні кластери, вчені стали шукати спільні тенденції для видів всередині кластерів. Їм вдалось показати, що споріднені види реагують на кліматичні зрушення одноманітно. На жаль, цей цікавий висновок вони не проілюстрували як слід, хоча саме він показує еволюційну і довготривалу складову фауністичних змін. Якщо висновок вчених щодо схожості реакцій в близьких споріднених угрупованнях підтвердиться, то можна буде з цифрами на руках обговорювати динаміку адаптивного простору надвидових таксонів. Це виключно важливе для екології поняття найчастіше не отримує емпіричного вираження.

Варто зауважити, що не виявилось ніяких кореляцій між зсувами ареалів видів і застосуванням інсектицидів або змінами у землекористуванні. Як видно, цей аспект людської діяльності в її існуючому обсязі не сильно впливає на ареали джмелів. Хоча раніше було проведено чимало досліджень, які демонстрували згубну дію інсектицидів на джмелів. До цього висновку авторів роботи вчені придивлятимуться особливо ретельно і критично.

В цілому дослідження показує, що ареал джмелів не зсувається на північ вслід за змінами температури, натомість стискається з півдня, в результаті чого загальна площа ареалу знижується. Це саме по собі не означає, що джмелі в Північній півкулі вимирають, але це симптом активної відповіді на поточні кліматичні зміни. Які фактори стримують просування ареалу на північ, невідомо. Ясно, що це не клімат, оскільки, де це можливо, джмелі займають більш висотні пояси. Іншими словами, у високогірних районах вони слідують за температурними зсувами. Просування на північ південної межі показує їх низьку толерантність до перегріву. Ймовірно, це пояснюється їх споконвічною адаптацією до помірних широт. Перегрів може виявитись серйозним чинником, який формує ареал. Найвідомішою ілюстрацією цього явища може служити пізньопермський (265-255 млн років тому) температурний максимум. Тоді багато циркумтропічних видів стали біполярними, зникнувши з перегрітої екваторіальної зони. Можливо, джмелі дозволяють побачити на власні очі це явище.

В перспективі цікаво порівняти, як різні видові групи джмелів з різною термотолерантністю і різним часом і місцем походження реагують на кліматичні зрушення. Це, по-перше, стане ґрунтовним прикладом для еволюційної біогеографії (а поки їх зовсім небагато), по-друге, дозволить більш обдумано підходити до збереження екосистем в сучасному світі. Для цього є і масиви даних, і відпрацьовані методики.

X

Вхід

Завантажую...