Забудьте о взгляде на Арктику как на ледяную пустыню, лишенную жизни. Арктическое лето кишит насекомыми - и здесь, как и везде, растения полагаются на них для опыления. Но кто эти насекомые, управляющие услугами опыления через Арктику? Новое исследование находит самых больших героев среди самых скромных животных: маленьких мух, связанных с нашей обычной домашней мухой. Это открытие вызывает беспокойство, поскольку численность арктических мух снижается по мере того, как Арктика продолжает нагреваться.
Некоторые мухи важнее других
Исследователи из Финляндии, Швеции, Дании и Канады сосредоточились на одном, но распространенном арктическом растении: горном авене (Dryas). Сначала они зафиксировали, какие насекомые посещали цветы авениса в 15 местах на северо-востоке Гренландии, а затем вернулись, чтобы подсчитать набор семян этих цветов. Результаты были очевидны: чем больше присутствовало комнатных мух (семейство Muscidae), тем больше цветков закладывало семена. И даже среди этих мух появился один-единственный супергерой: лучшим объяснением образования семян было обилие одной-единственной мухи, Spilogonasancipauli..
Новое применение бумаги для мух
Чтобы зафиксировать посещение растения насекомыми, исследователи изобрели новое решение. «Вместо того, чтобы часами смотреть на цветы, ожидая, кто на них сядет, мы создали цветы-ловушки», - объясняет Микко Тиусанен, ведущий автор исследования. «Для этого мы использовали что-то очень похожее на бумагу для мух - липкие ловушки, используемые, например, для ловли насекомых-вредителей в теплицах. В нашем случае мы вырезали из этой липкой бумаги цветы, выглядящие как естественные, и спрятали их среди настоящих цветов».
В качестве второго методологического нововведения исследователи решили полагаться не на внешние признаки для идентификации своего улова, а на ДНК-маркеры. «На то, чтобы все 8 500 пойманных насекомых были идентифицированы экспертами по всему миру, реально потребовались бы годы, а для части липких уловов это было бы невозможно».
«В целом наши методы оказались очень эффективными, - говорит его коллега Томас Рослин. «Там, где предыдущие интенсивные исследования в том же регионе зафиксировали 30 видов насекомых на цветках авениса, мы обнаружили целых 177 видов. Это означает, что две трети всех видов насекомых, известных в этом районе, действительно посещают этот цветущий вид, что показывает насколько важен этот отдельный вид растений для всей экосистемы».
"Это общее разнообразие посетителей цветов делает еще более удивительным, что определенная группа мух, и даже один вид среди этих мух, оказывается столь важным для завязывания семян растения."
Потепление климата является ключевой проблемой
Текущие результаты, хотя и волнующие, вызывают обеспокоенность. Те самые мухи, которые были так важны для мартышек, в настоящее время сокращаются в этом регионе. Частично это снижение может быть связано с растущим временным несоответствием между мухами и ресурсами их цветов.
В поддержку этой интерпретации исследователи зафиксировали, какие насекомые посещали цветы авениса в начале или в конце сезона, то есть во время пика цветения, а какие позже, когда цветков меньше. Удивительно, но они обнаружили, что поздние цветы посещает намного больше насекомых.
«Опять же, это действительно очень тревожно, - объясняет Нильс Мартин Шмидт, глава исследовательской станции Закенберг, где проводилось исследование, - поскольку в потеплевшей Арктике время цветения становится все раньше и раньше, в то время как у насекомых наблюдается Следовательно, мы на самом деле видим, что авенсы переходят в раннее лето, когда меньше мух обслуживают цветы. Для растения это означает меньше опылителей, а для мух меньше пищи. Если этот разрыв расширится, то это может угрожать арктическому опылению».
Вызовы Арктики
Втыкание цветов в арктическую почву может показаться успокаивающим времяпрепровождением, но оно сопряжено с трудностями. «Если есть одно арктическое животное, которое действительно нам не помогло, то это овцебык», - вспоминает Микко Тиусанен. "Они будут пастись везде, где есть авены - в подтверждение важности этого вида растений. И когда овцебыки придут жуя, мы уступим дорогу - но после их визитов наши липкие цветы, как правило, будут покрыты волосами и растоптаны."
«Другим арктическим животным, беспокоящим нас, были пуночки», - добавляет Томас Рослин. «Некоторые из них будут просто счастливы есть мух с наших ловушек для цветов. Но здесь мы снова выиграли от того, что полагались на ДНК, а не на внешний вид. Пока от насекомого оставалась хоть одна нога, мы могли его идентифицировать."