Теплые зимы могут быть хороши для людей, но не для бабочек
Мягкие зимы с перепадами температур, хотя и экономят расходы на отопление, вызывают серьезный дефицит энергии у бабочек весной. Исследование, опубликованное в журнале PLoS One, показывает, что такие зимы энергетически затратны даже для насекомых, способных снижать расход энергии.
Ученые из Университета Западного Онтарио и Университета Нотр-Дам изучали зимующих гусениц бабочки Propertius Duskywing, обитающей на дубах Garry Oak. Как и у всех насекомых, чем выше температура, тем выше скорость метаболизма гусениц и тем больше жира они сжигают за зиму. Поскольку гусеницы не питаются зимой, они должны максимально экономить энергию, чтобы хватило на метаморфоз в бабочку весной.
«Энергетические резервы, которые гусеницы накапливают летом, должны обеспечить энергией как перезимовку, так и превращение в бабочку весной», — объясняет ведущий автор исследования Кэролайн Уильямс.
Бабочки, появившиеся после энергетически затратной зимы, имеют меньше резервов для выживания и откладки яиц, что может сократить их численность.
Однако исследователи обнаружили адаптацию: гусеницы способны «снижать обороты» метаболизма, чтобы экономить энергию в нестабильных условиях. В эксперименте использовались гусеницы из двух локаций: более теплого и изменчивого Орегона и более холодного и стабильного острова Ванкувер. Выяснилось, что гусеницы, подвергавшиеся переменчивым условиям, могут снижать свою чувствительность к температуре.
«Снижая тепловую чувствительность, гусеницы меньше подвержены колебаниям температур, а значит, могут сохранить больше энергии для метаморфоза и размножения весной», — говорит профессор Брент Синклер, руководивший исследованием. — «Этот тип реакции предсказывался теорией, но впервые наблюдается в природе».
Однако возможности экономии не безграничны. Сопоставив лабораторные данные с историческими метеоданными за 30 лет, ученые рассчитали, что гусеницы в Орегоне все равно тратят больше энергии, несмотря на адаптацию.
«Гусеницы делают все возможное, чтобы снизить расход энергии. И все равно теплые, нестабильные зимы даются им тяжелее», — отмечает Уильямс.
По словам Синклера, последствия теплых зим для насекомых — «палка о двух концах». С одной стороны, это может сократить популяции вредителей (комаров, сельхозвредителей). С другой — пострадают полезные насекомые (например, божьи коровки) или важные для биоразнообразия виды, такие как бабочки.
«Из-за изменения климата можно ожидать больше "странной" погоды. Такие события и эксперименты, моделирующие теплые и нестабильные зимы, покажут нам, как растения и животные будут реагировать в будущем».