Биологи изучают связи насекомых с растениями в тропическом лесу
Расширение Панамского канала создало редкую возможность для изучения насекомых, обитающих на растениях в экологически чувствительных тропических лесах Центральной Америки. Доктор Эми Берков, профессор биологии в The City College of New York (CCNY), возглавляет исследование, которое может пролить новый свет на биоразнообразие, документируя связи насекомых с растениями-хозяевами в этом районе.
"Если вы хотите изучать биоразнообразие и охрану природы, вам нужно знать, что едят животные и где они живут, даже если эти животные — насекомые", — сказала профессор Берков.
Проект расширения канала, который поднимет уровень озера Гатун, потребовал вырубки деревьев и других растений на восьми мысах и островах. Исследователям удалось получить разрешение от Управления Панамского канала на сбор образцов с участка в один гектар до начала работ.
"Мы пытаемся собрать древесные виды — деревья и лианы — чтобы выяснить, какие виды, обитающие в древесине, населяют эти растения", — объяснила она.
Исследование фокусируется на жуках, которые проводят личиночные стадии под корой растений. Чтобы установить связь с растением-хозяином, недостаточно собрать взрослых особей с поверхности растений. Вместо этого исследователи выращивают взрослых жуков из древесины с неповрежденной корой.
Методология исследования:
- Ботаник определил деревья на участке.
- Полевые помощники срубили выбранные деревья и подвесили секции ветвей в лесном пологе вместе с портативными метеометрами, измеряющими температуру, влажность и скорость ветра.
- Позже исследователи собрали ветви со скрытыми личинками для изучения в лаборатории в Гамбоа.
- Для каждого дерева собирали: подвешенную в пологе ветвь, три толстые и шесть более тонких ветвей с упавшего дерева.
- Образцы помещали в сетчатые мешки и наблюдали за появлением жуков в примерно 200 клетках (по три на каждое из 60+ деревьев).
Ключевые наблюдения:
- Первые взрослые жуки появились через два месяца после рубки деревьев. Это значительно быстрее, чем в предыдущих исследованиях профессора Берков во Французской Гвиане и Перу (4–7 месяцев).
- Причины ускоренного цикла могут быть в необычно высоком содержании питательных веществ в растениях-хозяевах, особенностях видов или в жаркой и сухой погоде в Панаме на момент рубки.
- Ветви в клетках дали более 30 различных видов жуков в первый месяц, и появление новых видов продолжается.
- Большинство видов еще не идентифицировано, но связи "растение-хозяин" пока соответствуют данным более раннего исследования во Французской Гвиане.
"Жуки — первые насекомые, которые посещают упавшие деревья. Таким образом, они — первые колонизаторы в цикле питательных веществ, который является огромной составляющей природного мира", — отметила профессор Берков. — "Они начинают процесс преобразования биомассы древесины в биомассу животных".
Дальнейшие цели:
- Анализ данных с метеометров позволит определить, как микроклимат на земле и в пологе влияет на состояние древесины и заселение ее жуками.
- Документирование предпочтений микроклимата у этих экологически важных жуков может помочь предсказать, как они отреагируют на быстро меняющиеся условия, учитывая прогнозы о том, что некоторые тропические леса станут жарче и суше.