Холодные зимы ограничивают северное распространение бабочек, несмотря на быструю эволюцию

Исследование бабочки-пеструшки таволговой (Lasiommata megera), опубликованное в PNAS, показывает, что быстрая эволюция может помогать видам расселяться на север из-за потепления климата, но лишь до определённого предела. Холодные зимы останавливают дальнейшую экспансию за определённые климатические границы.

«Наши результаты показывают, что даже несмотря на адаптацию жизненного цикла по мере продвижения на север, существуют пределы, которые эволюция не может легко преодолеть», — говорит Матс Иттонен, один из ведущих авторов исследования.

Результаты полевых экспериментов

Учёные провели двухлетние полевые эксперименты в Швеции, перемещая бабочек внутри и за пределы их текущего ареала. Особи из южных (Сконе) и северных (Сёдерманланд, Уппсала) популяций помещались в полевые садки на трёх участках, включая южную Даларну — регион, куда вид ещё не расселился.

Сравнивая развитие гусениц разного происхождения в одинаковых условиях, исследователи изучили, как бабочка эволюционировала за последние 20–30 лет северной экспансии. Гусеницы также оставались в поле на зиму, чтобы проверить, повысилась ли выживаемость у северных популяций.

Ключевые выводы:

• Бабочки из северных популяций росли быстрее, чем южные, вероятно, как адаптация к более короткому лету.
• Они успешно входили в диапаузу в правильное время года.
• Несмотря на эти эволюционные изменения, очень немногие гусеницы пережили зиму в Даларне, к северу от текущего ареала.

Холод зимой остаётся барьером

Результаты демонстрируют, что эволюция может идти достаточно быстро, чтобы влиять на распространение насекомых при изменении климата. Однако это не гарантирует эволюции именно тех признаков, которые наиболее критичны для выживания.

Для бабочки-пеструшки дальнейшее продвижение на север по-прежнему требует более мягких зим, а не только более длинного и тёплого лета. Это может быть верно для многих видов.

«Подобные ограничения важно распознавать, если мы хотим предсказать, как далеко на север смогут переместиться другие виды, включая вредителей и переносчиков болезней, в будущем климате», — говорит профессор Карл Готтхард.

«Бабочка-пеструшка далеко не одинока — многие другие виды насекомых также расширили свой ареал на север за последние десятилетия. Понимание того, какие признаки эволюционируют, а какие действительно задают пределы для обитания видов, необходимо для прогнозирования будущего экосистем и биоразнообразия в теплеющем мире», — заключает Иттонен.