Новое исследование, проведенное Северо-Западным университетом и Чикагским ботаническим садом, показало, что изменение климата может привести к локальному исчезновению пчел-каменщиков в Аризоне и других странах с естественным теплым климатом.
В ходе двухлетнего полевого эксперимента на месте, в ходе которого изменялась температура пчелиных гнезд для имитации более теплого будущего климата, 35 процентов пчел погибли в первый год, а 70 процентов - во второй год. Для сравнения, в контрольной группе смертность составляет 1-2 процента.
«Прогнозируемые температуры, похоже, подталкивают этот вид к его физиологическим ограничениям», - сказал Пол КараДонна из Northwestern, который руководил исследованием. «Это свидетельство того, что мы можем наблюдать локальное вымирание в более теплых частях ареала этого вида, что довольно отрезвляет».
Исследование будет опубликовано в Интернете в четверг, 28 июня, в журнале Functional Ecology Британского экологического общества. КараДонна - доцент программы биологии и сохранения растений Северо-Западного колледжа искусств и наук им. Вайнберга и научный сотрудник Чикагского ботанического сада.
Этот вид пчелы-каменщика (Osmia ribifloris), которую часто называют «черничной пчелой-каменщиком», родом из западной части Соединенных Штатов и северной Мексики. Этот особый вид одиночной пчелы строит гнезда в дуплах и трещинах пней мертвых деревьев. Тем не менее, будучи основным опылителем кустов мансаниты в дикой природе, эта малоизученная пчела может оказать большое влияние на ее экосистему.
«Местные опылители - действительно важная часть того, что делает природу гладкой», - говорит КараДонна, эксперт по экологии опыления. «Подсчитано, что почти 90 процентов всех цветковых растений получают пользу от опыления животными. В итоге получается около 300 000 видов растений во всем мире».
Чтобы изучить, как изменение климата влияет на пчел-каменщиков, команда КараДонны создала три типа среды гнездования в горах Санта-Каталина в Аризоне, где пчелы процветают. Команда манипулировала температурой гнезд, раскрашивая их, чтобы имитировать прошлый, настоящий и будущий климат. Команда покрасила треть гнезд в черный цвет, чтобы поглощать больше лучистого тепла, таким образом имитируя будущий климат, предсказанный на период с 2040 по 2099 год. со временем к климату, подобному климату 1950-х годов. В качестве контроля команда покрасила последние третьи гнезда прозрачной краской, оставив их естественный цвет дерева для контрольной группы. Эксперимент включал в себя 90 гнезд, в каждом из которых находилось от 2 до 15 пчел.
«Это довольно низкотехнологично, но работает», - сказала КараДонна об эксперименте. «Полевой участок настолько удален, что о чем-то более высокотехнологичном с солнечными панелями или источником питания не могло быть и речи».
КараДонна дважды проводила эксперимент в течение двух сезонов подряд. Пчелы испытали измененную среду с раннего развития личинок до метаморфоза и диапаузы взрослых особей, что является термином для описания зимней спячки насекомых. КараДонна отметила, что пчелы в гнездах, имитирующих прошлый и нынешний климат, проснулись от диапаузы и вылупились в феврале, что является нормальным явлением.
Пчелы, гнездящиеся в более теплых ящиках, претерпели многочисленные тревожные изменения. Мало того, что уровень их смертности был удивительно высоким, они также выходили из диапаузы в течение гораздо более длительного периода времени. В то время как пчелы-каменщики в этом районе обычно выходят из диапаузы в течение 10-15 дней, пчелы, подвергающиеся согревающей обработке, выходят в течение 50 дней.
«Это говорит о том, что они реагируют на стрессовую среду», - сказала КараДонна. «Поскольку время их появления изменено, у них теперь потенциально меньше цветочных ресурсов, доступных им как популяции, и им может быть намного сложнее найти себе пару».
КараДонна также отметила, что пчелы в более теплых гнездах появляются с меньшими телами и меньшим количеством жира. Он считает, что это связано с тем, что более высокие температуры вызывают ускорение метаболизма пчел во время диапаузы, поэтому они быстрее сжигают жировые запасы, что может быть проблематичным в природе после их появления..
«Для насекомых размер имеет большое значение», - сказал он. «Больше, как правило, лучше. Это означает, что у вас больше запасов энергии, что, по сути, означает, что вы можете выдержать больше штормов. Как пчела, это означает, что вы, вероятно, сможете воспроизводить больше, что имеет значение для стабильности популяции».
КараДонна считает, что в будущем эти пчелы-каменщики могут двигаться дальше в горы, в более прохладный климат, но это отдалит их от растений мансаниты, которые являются их основным источником пищи. Это будет иметь последствия не только для пчел, но и для растений, опыление которых зависит от них.
«Эта пчела-каменщик, вероятно, является одним из лучших опылителей для этого вида растений, поэтому, если вы уберете опылителя, вы можете убрать растение в долгосрочной перспективе», - сказал он. «Нам нужно понять, как работает природа, и посмотреть, как она реагирует на важные источники изменчивости. В противном случае мы не сможем обеспечить ее безопасность».