Будущее арктических комаров (Aedes nigripes) в западной Гренландии зависит от водной среды обитания и доступа к пище крови, согласно исследованию Дартмута. Исследование показало, что самки комаров, несущих яйца, были наиболее многочисленны возле прудов, особенно в местах, часто посещаемых такими животными, как карибу, птицы и арктический заяц. Опубликованные в журнале «Экосфера» результаты дают новое представление о динамике популяции комаров. Быстрые изменения окружающей среды в Арктике влияют на водную среду обитания и диких животных, от которых комары зависят в плане питания кровью. Комары также служат пищей для различных видов и опылителями тундровых растений в дополнение к их более печально известной роли вредителей для людей и дикой природы.
Жизненный цикл арктических комаров отчасти зависит от неглубоких временных водоемов, образующихся в результате таяния снега в тундре, где из яиц комаров появляются личинки. После вылупления самки арктических комаров спариваются, а затем ищут пищу с кровью, прежде чем отложить яйца на сухих краях прудов. Как только яйца попадут в воду следующей весной, из яиц комаров вылупятся яйца. Чтобы арктические комары передали свои гены следующему поколению, им обычно требуется кровь. Кровяная мука является источником белка, который можно найти только у животных, который нельзя получить, питаясь цветочным нектаром.
Чтобы лучше понять динамику популяции арктических комаров, исследователи собрали более 3 500 комаров в пяти местах (четыре пруда с таянием снега и одно место в городе) в трех разных случаях отбора проб в Кангерлуссуаке, Гренландия. Образцы замораживали и подсчитывали. Позже комаров вскрыли в лаборатории, чтобы определить, была ли самка беременна, то есть вынашивала яйца; если да, то подсчитывали количество яиц в брюшке комара. Из тех, у кого были яйца, средняя самка комара содержала около 60 яиц.
Более 40 процентов комаров было собрано на одном из участков пруда, где водная среда обитания была в изобилии, и исследователи часто наблюдали за дикими животными - северными оленями, овцебыками, зайцами и водоплавающими птицами - использующими растения и водные ресурсы. Там же было обнаружено наибольшее количество комаров с яйцами - 43 процента по сравнению с 17 процентами в целом по исследованию.
Участок в городе Кангерлуссуак имел высокую плотность комаров, но, несмотря на то, что вокруг было много крови, которую можно было съесть с людьми-носителями, частота беременностей женщин была низкой. Отчасти это может быть связано со способностью людей принимать меры для предотвращения укусов комаров, например, с помощью химических репеллентов и прихлопывания - защитного механизма, который другие животные не могут использовать.
Количество беременных самок также было низким на участке, ближайшем к ледниковому щиту Гренландии (около одной мили), где более холодная вода замедлила темпы развития неполовозрелых комаров, развивающихся в прудах, а холодные и ветреные условия могли ограничить способность взрослых летать в поисках пищи крови.
Исследовательская группа разработала модель для оценки изменения популяции комаров на основе неполовозрелых комаров (личинок и куколок), доживших до взрослой стадии, и вероятности их размножения. На каждом участке, за исключением района вблизи ледяного щита, популяции комаров могут превышать коэффициент воспроизводства, в результате чего прогнозируется, что средняя самка комара будет производить по крайней мере одну самку потомства в следующем году..
"Арктические комары печально известны своим изобилием. Наши исследования направлены на то, чтобы понять размер популяции арктических комаров, которая, как и другие виды в регионе, вероятно, будет зависеть от быстрых изменений окружающей среды, происходящих в Арктике", - сказала Лорен Каллер., ведущий автор и доцент кафедры экологических исследований в Дартмуте.
Исследование основано на более раннем исследовании под руководством Каллера, которое продемонстрировало, что с изменением климата арктические комары растут быстрее и появляются раньше, что повышает их вероятность дожить до взрослой репродуктивной стадии. Но более раннее появление может снизить успешное размножение, если они появятся до того, как карибу родят телят, что, как ожидается, увеличит доступность кровавой пищи. Новые результаты показывают, что выживание до взрослой стадии и успешное размножение одинаково важны для определения исхода для комаров.
Поскольку быстрые изменения в Арктике продолжают разворачиваться, исследователи ожидают значительного воздействия на водную среду обитания и доступность кровяной муки из-за изменений в гидрологии и численности диких животных. Например, у карибу обычно появляются детеныши в начале июня в зависимости от изменения дневного света, который не меняется с потеплением климата, хотя комары чрезвычайно чувствительны к температуре для своего развития, поведения и выживания. Пруды для таяния снега также находятся в постоянном движении из-за потепления, таяния вечной мерзлоты и изменчивости арктических осадков. К счастью, по крайней мере на данный момент, в Гренландии или где-либо еще в Арктике нет известных болезней, переносимых комарами.
Соавторы - Мэтью П. Эйрес, профессор биологических наук, и Росс А. Вирджиния, профессор экологических исследований и директор Института арктических исследований.