Жуки в условиях изменения климата
Из-за засух последних лет в Германии наблюдается массовая гибель деревьев, оставляющая заметные прогалины в лесах и парках. Все климатические прогнозы указывают, что такие события будут происходить чаще.
Это затрагивает насекомых и других животных в кронах деревьев, где сосредоточена значительная доля биоразнообразия и выполняются многие функции, без которых лес не может существовать.
В ответ на гибель деревьев лесные ученые планируют преобразовывать коммерческие леса в более устойчивые смешанные леса, включая посадку засухоустойчивых видов деревьев из других стран.
Однако эта стратегия рискованна и спорна: интродукция растений или животных в неродные для них регионы может нарушить биоразнообразие и функции экосистем. «Характер и масштаб таких нарушений невозможно предсказать на основе современных знаний», — заявляют ученые Андреас Флорен и Тобиас Мюллер из Юлиус-Максимилианс-Университета Вюрцбурга (JMU) в журнале Sustainability.
Экзотические деревья как виды-спасатели
Исследователи показывают, что интродуцированные деревья также могут предоставлять возможности в условиях изменения климата, становясь видами-спасателями для насекомых, когда их кормовые деревья гибнут.
Доказательства этого были найдены в пойменных лесах биосферного резервата Средняя Эльба в Германии, где ясень пенсильванский (Fraxinus pennsylvanica) произрастает рядом с ясенем обыкновенным (Fraxinus excelsior). F. pennsylvanica были высажены там в начале XX века из-за высокой устойчивости к затоплению.
«В 2016 и 2017 годах мы анализировали биоразнообразие жуков в кронах двух видов деревьев», — объясняет Андреас Флорен. Результаты показали, что наибольшее разнообразие жуков было на ясене обыкновенном, чьи сообщества явно отличались от сообществ на ясене пенсильванском.
Практически полная гибель ясеня обыкновенного в результате засухи
По словам Флорена, в 2016–2017 годах признаков усыхания ясеня из-за стресса от засухи и грибковых инфекций не было. Однако в 2020 году, когда команда повторила анализы, ситуация была иной: к тому времени погибло более 80% местных ясеней, что близко к «нокауту» вида. Североамериканские ясени пострадали меньше.
Фауна жуков в деревьях к 2020 году резко изменилась. «Это указывает на функциональную перестройку экосистемы», — поясняет Флорен. Многие виды перешли на ясень пенсильванский, а несколько находящихся под угрозой исчезновения видов жуков из Красной книги Саксонии-Анхальт увеличили численность и стали вторичными вредителями для F. excelsior.
Травоядные жуки отсутствовали на всех деревьях. В отличие от них, было собрано больше ксилобионтных (обитающих в древесине) и ксилофагов (питающихся древесиной). Хищные жуки и грибоядные теперь собирались в большем количестве на ясенях пенсильванских.
Данные были получены методом «отряхивания» (fogging) отдельных деревьев высокоспецифичным инсектицидом; жуки и другие насекомые падали на сборные полотнища под деревом. Использовался натуральный пиретрум, который разрушается на солнечном свету за несколько часов без остатка, чтобы минимизировать нарушение экосистемы.
Ясень пенсильванский обеспечивает вторую по качеству среду обитания
«В целом наши данные позволяют предположить, что F. pennsylvanica может стать видом-спасателем для местной фауны, если ясень обыкновенный исчезнет, поскольку пенсильванский ясень обеспечивает вторую по качеству среду обитания», — говорит Флорен. «То, что неофиты становятся важными для сохранения местной фауны, очень необычно и возможно только потому, что два вида ясеня являются близкородственными».
В биологии неофиты — это растения, интродуцированные человеком на неродные территории. Необходимы дальнейшие исследования разнообразия и функций фауны крон деревьев, включая неофиты, чтобы быть готовыми к возможным последствиям изменения климата, поскольку то, что произошло в пойменных лесах, может повториться и в других лесах.