Исследование выявило резкое сокращение численности шмелей в Вермонте
Новое исследование, изучившее 100-летние записи о шмелях, показывает, что почти половина видов этих важных опылителей в Вермонте либо исчезла, либо находится в серьёзном упадке.
Проведя самый масштабный в истории штата поиск шмелей и изучив исторические записи музейных коллекций, команда пришла к выводу, что четыре из 17 видов шмелей Вермонта, по-видимому, вымерли.
Исследование, проведённое учёными из Университета Вермонта (UVM) и Вермонтского центра экологических исследований (VCE), было опубликовано в Journal of Insect Conservation.
"Мы теряем шмелей ещё до того, как полностью поняли их пользу для нашей экономики и благополучия или их роль в экосистемах", — сказал Кент Макфарланд, биолог-эколог из VCE.
Сбор данных для понимания природоохранного статуса шмелей Вермонта был непростой задачей. С 2012 по 2014 год авторы исследования и более 50 обученных гражданских учёных обследовали весь штат, собрав базу данных, включающую более 10 000 отдельных встреч со шмелями во всех округах и биорегионах Вермонта, а также в 81% из 255 его муниципалитетов.
Для сравнения современного разнообразия и распространения шмелей с историческими данными команда собрала базу почти из 2000 записей, некоторые из которых датируются 1915 годом, из 13 государственных и частных энтомологических коллекций. Крупнейшее собрание образцов находится в Естественно-исторической коллекции Задока Томпсона Университета Вермонта.
Хотя исследователи не могут точно определить причину внезапного сокращения популяций, в других исследованиях в Северной Америке в качестве возможных факторов назывались потеря среды обитания, паразиты, пестициды и изменение климата.
Дикие пчёлы опыляют полевые цветы и большинство сельскохозяйственных культур в Вермонте, включая чернику, томаты, кабачки и одно из ключевых для штата растений — яблони.
"Дикие пчёлы выполняют большую часть всей работы по опылению на фермах Вермонта, независимо от присутствия медоносных пчёл", — сказал Лейф Ричардсон, эколог из Института окружающей среды Ганда UVM. "Как экосистемная услуга, опыление стоит миллионов долларов ежегодно. Но мы не знаем, как потеря местных видов пчёл повлияет на наши продовольственные запасы или общее состояние окружающей среды".
Потенциальные причины сокращения
Проблемы для некоторых шмелей могут быть связаны с "безбилетным пассажиром". В 1990-х годах фермеры начали выпускать выращенных в неволе обыкновенных восточных шмелей (Bombus impatiens) в теплицы для повышения урожайности, особенно таких культур, как томаты. Некоторые колонии могли быть заражены патогенами и паразитами, которые затем распространились на диких пчёл в тех же районах.
Медоносные пчёлы, завезённые в Северную Америку в XVIII веке, могут передавать РНК-вирусы и другие патогены диким пчёлам через общее использование цветов, как недавно выяснилось в Вермонте.
Ещё одной вероятной причиной являются распространённые пестициды, включая неоникотиноиды. "Неоникотиноидные пестициды особенно опасны для пчёл, потому что растения поглощают их через корни, делая все части растения токсичными для насекомых", — сказал Ричардсон. "Это включает пыльцу и нектар — важнейшие компоненты рациона пчёл".
И не только неоникотиноиды могут угрожать шмелям: недавние исследования показывают, что такие инсектициды могут оказывать негативное воздействие на пчёл в сочетании с широко используемыми фунгицидами.
Потепление, засуха и другие последствия изменения климата влияют на шмелей в Северной Америке и Европе, вызывая как широтные, так и высотные изменения в распространении видов, причём большинство видов испытывает сокращение ареалов, согласно исследованию 2015 года, опубликованному в Science.
Потеря среды обитания и урбанизация также сказываются на популяциях опылителей всех видов, включая пчёл. Исследование показало, что разнообразие и численность шмелей в Вермонте сильно зависят от землепользования и покрова земли. Например, покрытие луговыми угодьями было одним из сильнейших факторов видового разнообразия. В Вермонте большинство лугов расположено в сельскохозяйственных ландшафтах, где чаще применяются пестициды, а периодическое кошение может уничтожать гнёзда и кормовую базу пчёл.
Связь между шмелями и сенокосами вызывает беспокойство, поскольку штат потерял почти 2% своих луговых угодий между 1996 и 2010 годами, в среднем почти 1000 акров ежегодно. Изменение земельного покрова может взаимодействовать с другими проблемами, такими как изменение климата, способствуя сокращению численности шмелей.
Исчезающие пчёлы
Несмотря на изучение более 10 000 шмелей с начала века, учёные не встретили ни одного ржавого пятнистого шмеля (Bombus affinis), который был довольно обычен в Вермонте до 1990-х годов. Последняя известная запись для Вермонта — самец, собранный 31 августа 1999 года в Интервейле, Берлингтон. Информация из этого исследования помогла Агентству природных ресурсов Вермонта включить этот вид в список находящихся под угрозой исчезновения в штате в 2015 году, а два года спустя Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США включила его в федеральный список.
"Это исследование подтверждает наши опасения, что ржавый пятнистый шмель почти наверняка вымер в Вермонте и, возможно, уже не вернётся", — сказал Макфарланд. "Мы его почти не знали — и вот его нет".
Проект "Атлас шмелей Вермонта" (VCE) показал, что как минимум три других вида шмелей заслуживают включения в списки охраняемых в Вермонте:
- Шмель-кукушка Эштона (Bombus ashtoni) проникает в колонии ржавого пятнистого и жёлтополосого шмелей, порабощает рабочих и использует их для выкармливания своего потомства. С истощением популяции жёлтополосого шмеля и исчезновением ржавого пятнистого исчезает и захватчик. Последний раз его видели в 1999 году; вид включён в список находящихся под угрозой исчезновения в Вермонте.
- Жёлтополосый шмель (Bombus terricola), который, как опасались, находится на грани исчезновения в Вермонте. Новые встречи с этим шмелем во время исследования VCE позволяют предположить, что он, возможно, выживает, несмотря на угрозы. Вид включён в список уязвимых в Вермонте.
- Американский шмель (Bombus pensylvanicus), когда-то обычный в долине Шамплейн, не был обнаружен с момента случайной находки студентом UVM в 2000 году. Готовится подробный отчёт для рассмотрения его охранного статуса в штате.
Но не все шмели оказались в упадке. Биологи обнаружили, что пять видов, которые увеличились больше всего, принадлежат к доминирующему в Северной Америке подроду Pyrobombus, который также относительно стабилен или увеличивается в других частях континента. Обыкновенный восточный шмель, по-видимому, расширяет свой ареал, возможно, отчасти из-за перевозки управляемых колоний для опыления сельскохозяйственных культур.
"Наше следующее действие — перейти от исследования к поиску решений", — сказал Макфарланд. "Но эти решения потребуют упорной работы и партнёрства между федеральными и государственными агентствами, природоохранными исследовательскими группами, такими как наша, и общественностью".
"Эти коллекции бесценны", — сказала биолог VCE Сара Захендра об исторических коллекциях пчёл, использованных в исследовании. "Десятилетия назад студенты и биологи, вероятно, и не подозревали, что некоторые из собранных ими видов полностью исчезнут. Без этих коллекций мы бы не знали, как изменились наши популяции пчёл".