Как изменились взаимоотношения растений и опылителей за 120 лет

Учёные проанализировали, как климатические изменения и утрата местообитаний повлияли на сеть взаимодействий между растениями и насекомыми-опылителями, сравнив современные данные с уникальным историческим архивом.

Уникальная база данных XIX века

Биолог Тиффани Найт и её коллега Лора Бёркл использовали скрупулёзные записи натуралиста Чарльза Робертсона, сделанные в окрестностях Карлинвилля (Иллинойс, США) с 1887 по 1916 год. Робертсон задокументировал посещения 1429 насекомых-опылителей (пчёл, мух, жуков, бабочек) 456 видам растений, что стало одной из старейших баз данных такого типа.

Сравнение "тогда" и "сейчас"

Исследователи сосредоточились на одном сообществе — весенних эфемероидных растениях леса, включавшем 26 видов растений и 109 видов пчёл во времена Робертсона. Их повторный сбор в 2009–2010 годах показал:

• Исчезновение опылителей: Половина видов пчёл, зафиксированных Робертсоном, не была обнаружена (хотя большинство из них, вероятно, не вымерли, а исчезли локально).
• Фенологические сдвиги: Растения зацветали в среднем на 9,5 дней раньше, а пчёлы становились активными на 11 дней раньше. Однако сдвиги были неравномерными: раннесезонные пчёлы "ускорились" сильнее позднесезонных, что привело к рассогласованию во времени.
• Сжатие периодов активности: Цветение в среднем стало короче на 8 дней, а лёт насекомых — на 22,5 дня, что сократило временное окно для успешного опыления.
• Разрыв связей: Из 532 взаимодействий "растение–пчела", отмеченных Робертсоном, 406 были утрачены (хотя появилось 120 новых связей). 45% разрывов произошло из-за исчезновения видов пчёл, остальные — из-за фенологических несоответствий и фрагментации местообитаний.

Качество опыления упало

Используя также данные Джона Марлина, который повторял сборы Робертсона в 1970-х годах, учёные оценили не только наличие, но и интенсивность взаимодействий.

• Частота посещений снизилась: У растения Claytonia virginica (весенняя красавица) в 1970-х фиксировалось 0,59 посещения пчелы в минуту, а в 2009–2010 годах — только 0,14.
• Пыльца стала менее специфичной: Анализ пыльцы с архивных и современных экземпляров шести видов пчёл показал, что доля пыльцы Claytonia virginica на их теле была максимальной во времена Робертсона, ниже — в 1970-х и значительно ниже — в 2010 году. Чужеродная пыльца может быть бесполезна или даже забивать рыльца пестиков, снижая эффективность опыления.

Выводы

"Сеть взаимодействий всё ещё существует и функционирует, несмотря на серьёзные нарушения", — говорит Тиффани Найт. Пчёлы по-прежнему находят пищу, а растения — опылителей. Однако услуги по опылению сократились, а структура сети ослабла, что делает её менее устойчивой к будущим потрясениям.

Исследование, впервые оценившее антропогенное воздействие на сети "растение–опылитель" с помощью исторических данных, опубликовано 28 февраля в журнале Science.