Понимание влияния климатических условий на взаимодействия видов является обязательным, поскольку эти взаимодействия включают такие мощные экологические факторы, как травоядность, опыление и паразитизм.
Ведущий исследователь Туомас Канкаанпаа с факультета сельского хозяйства и лесоводства Хельсинкского университета исследовал, как сообщества насекомых собираются по микроклиматическим градиентам, обнаруженным на склоне горы в северо-восточной Гренландии. Затем он сравнил это изменение условий окружающей среды с изменением структуры и функций различных частей пищевой сети.
Эта сеть состоит из цветкового растения в качестве основного продуцента (горные авены), личинок моли, питающихся цветами в качестве потребителей, и паразитических ос и мух, которые, в свою очередь, используют личинки моли в качестве живых питомников для своего собственного потомства.
Исследование определило микроклимат как важный фактор в определении локальной структуры паразитоидных сообществ. Даже в пределах единого очагового типа среды обитания (вересковые пустоши с преобладанием горных авен) численность видов и сильные межвидовые взаимодействия менялись в зависимости от климатических факторов. Поскольку паразитоиды – довольно специализированные хищники, они особенно чувствительны к изменениям окружающей среды.
"Чтобы понять более общее влияние климата, мы не всегда можем переходить от вида к виду в каждой области. Скорее, нам нужно раскрыть объединяющие характеристики видов, которые демонстрируют схожую реакцию на климатические условия », – объясняет Канкаанпаа.
Для паразитоидных насекомых Севера одной из ключевых черт оказалось то, как паразитоидные виды используют своих хозяев. Виды, которые проводят значительное время в состоянии покоя внутри своего хозяина, ожидая его роста, образуют одну группу: они, как правило, предпочитают участки, на которых снег тает рано, а лето жаркое и сухое.
И наоборот, виды, которые нападают на полноразмерных личинок или куколок-хозяев, лучше чувствуют себя в местах, где более толстый снежный покров обеспечивает защиту от холодных зимних температур.
Личинки доминирующих видов моли, питающейся авенами, также предпочитали теплые и сухие участки ландшафта. Та же самая связь была очевидна в длинных временных рядах, собранных в рамках постоянной программы мониторинга на исследовательской станции Закенберг.
В течение последних двух десятилетий малоснежная зима и теплое лето привели к увеличению количества потребляемых цветов авен.
ЧТО ПРОИСХОДИТ ПРИ СМЕНЕ СЕЗОННОСТИ ВИДОВ?
Потенциально серьезным последствием изменения климата является фенологическое несоответствие – i.е. ситуация, при которой сезонность взаимодействующих видов меняется с разной скоростью. Это может привести к ситуациям, когда e.грамм. травоядные насекомые вовремя убегают от некоторых из своих хищников, тем самым позволяя популяциям травоядных животных расти.
Исследователи обнаружили, что два доминирующих паразитоида, охотящихся на личинок фокальной моли, демонстрировали совершенно разные временные отношения со своим хозяином. Один из паразитоидов почти идеально соответствовал цветению горных авен и развитию его личинок-хозяев в широком диапазоне весеннего прибытия, зарегистрированного в районе исследования. Тем не менее, другие виды паразитоидов оказались лишь слегка обрезанными, чтобы совпадать с конкретными стадиями жизни своего хозяина. Такие сдвиги могут иметь большое значение, когда два паразитоида занимают одну и ту же особь хозяина, и конкуренция в рамках все еще живого источника пищи становится физической.
Если один находится на правильной стадии, а другой – нет, это может повлиять на исход игры.
«Сообществам паразитоидов Крайнего Севера ранее уделялось мало внимания. Это удивительно, поскольку эти сообщества бедны видами и, таким образом, предлагают отличные возможности для изучения факторов, влияющих на то, как виды объединяются и взаимодействуют », – говорит Канкаанпаа.
Исследовательская группа, стоящая за исследованием, объединяет две страны и два университета, Хельсинкский университет и Шведский университет сельскохозяйственных наук (SLU).
Его возглавляет профессор Томас Рослин. Группа изучила взаимодействие насекомых по всему миру и в Гренландии и считает Арктику идеальной обсерваторией для мониторинга последствий изменения климата. В высоких широтах Арктики климат меняется особенно быстро – и в пределах этой зоны Северо-Восточная Гренландия предлагает регион, где другие антропогенные воздействия минимальны, что позволяет исследователям изолировать уникальные эффекты климата.
То, как сообщества насекомых меняются в зависимости от микроклимата на уровне ландшафта, дает ключ к разгадке того, как такие сообщества могут меняться со временем.
Канкаанпаа подчеркивает, что предстоит проделать большую работу, прежде чем мы сможем полностью понять, как изменение климата отразится на сетях живого взаимодействия. Не представляют ли, например, вспышки одного вида травоядных прямой риск для тех других травоядных, с которыми у него случаются общие паразитоиды??
Может ли кормление больших скоплений общих врагов в конечном итоге искоренить более редкое воинство?