Анне Свердруп-Тайгесон - Планета насекомых: странные, прекрасные, незаменимые существа, которые заставляют наш мир вращаться

Мы видим, что многие насекомые пытаются переехать в соответствии с климатическими изменениями. Иногда смещаются целые ареалы, но часто мы видим, что виды не успевают отреагировать на изменения, и тогда их ареалы сокращаются. Известно, что многие виды стрекоз и бабочек стали менее распространены, и что они перемещаются на север. Благодаря картам, на которых отмечали различные виды стрекоз, выяснилось, что особенно многие темноокрашенные бабочки и стрекозы исчезли из Южной Европы и ищут приют на севере-востоке, в более прохладном климате. Были просчитаны сценарии для шмелей, которые показали, что мы рискуем потерять от одной десятой до половины из 69 европейских видов к 2100 году из-за изменений климата.

На севере климатические изменения приводят к тому, что личинки бабочек, питающиеся листьями, получили более широкое распространение. Поэтому растет воздействие на березовые леса, которые они поедают. Самые большие вспышки ларенции осенней и других бабочек (их личинки называют гусеницами) за последнее десятилетие привели к большим повреждениям березовых лесов в Финмарке. Вспышки влияют на всю экосистему: меняются соотношение питательных веществ, вегетация и животная жизнь.

Вместе с учеными из Тремсе и NMBU (Норвежский университет климата и биотехнологий) я изучала, как распространение гусениц влияет на другие группы насекомых, а именно жуков, которые живут переработкой мертвых березовых деревьев. Наши результаты показывают, что нападения гусениц ларенции осенней приводят к такому количеству мертвых березовых деревьев за короткое время, что живущие в древесине жуки за ними не поспевают. Они не в состоянии ответить на увеличение количества еды на тарелке соответствующим ростом популяции. К каким эффектам это приведет со временем, мы не знаем, и это иллюстрирует сказанное нами выше: мы не имеем понятия, какие последствия будет иметь повышение температуры для экосистем на севере, но понятно, что это будут драматические изменения.

Так как я очень озабочена насекомыми в больших, старых и полых деревьях дуба, мне было интересно, как климатические изменения отразятся на жуках, живущих в них. Пару лет назад моя исследовательская группа совместно со шведскими исследователями составила большую базу данных по семействам жуков, проживающих в дубах по всей южной Швеции и южной Норвегии. Дубы росли в местах с различным климатом, так что разница в температурах и количестве осадков примерно соответствовала тем изменениям, которые мы ожидаем по климатическим прогнозам. Мы использовали это, чтобы посмотреть на различия в сообществах жуков, и понять, как более теплый и влажный климат будет влиять на эти уникальные сообщества насекомых.

Мы обнаружили, что более теплый климат благоприятен для самых специализированных видов. К сожалению, эти уникальные виды негативно реагировали на повышение количества осадков. Это означает, что измененные погодные условия вряд ли будут во благо для этих насекомых. Однако обычные виды показали незначительную реакцию на другой климат в нашем исследовании.

Климатические изменения приводят к тому, что количество редких и уникальных видов сокращается, а немногие распространенные виды становятся еще более обычными.

Это подтверждает тенденцию, которая прослеживается в наше время не только при встрече с климатическими изменениями, но и в общем: тяжело выживать именно местным, уникальным, специализированным видам, в то время как распространенные виды хорошо справляются. Поэтому количество редких и уникальных видов сокращается, а немногие распространенные становятся еще более обычными. Это называется экологической гомогенизацией. Одни и те же виды можно найти повсеместно, а живая природа в различных местах становится более однородной.

Ежегодно люди распыляют огромное количество инсектицидов, чтобы уничтожить насекомых. Эти препараты используют в сельском хозяйстве или в частных домах и садах.

Многие считают, что интенсивное использование пестицидов в сельском хозяйстве – это та цена, которую мы должны заплатить, чтобы накормить постоянно растущее население с помощью интенсивного сельского хозяйства. Другие считают, что нам следует выращивать более экологичные продукты, больше сотрудничать с природой, даже если это приведет к меньшему объему урожая.

Мы не будем здесь углубляться в эту дискуссию, но следует упомянуть, что можно встретить все больше публикаций, подтверждающих нежелательные негативные последствия применения неоникотиноидов – одного из классов инсектицидов, часто используемых против вредных насекомых. Эти средства влияют как на способность к ориентированию, так и на иммунную систему медоносных и диких пчел, и могут являться одной из причин резкого снижения численности популяций в этой группе.

Недавно у нас появилось новое средство для борьбы с вредными насекомыми. Я говорю о генной инженерии и особенно о том, что известно под названием метод CRISPR/Cas9. Это своеобразные молекулярные ножницы, которые могут резать геномы и используются для изменения генетического материала в организме путем редактирования определенного участка ДНК – гена. Метод может быть комбинирован с тем, что называется переносом генов, и тогда генетические изменения распространяются на все последующее потомство.

Малярия вызывается микроскопическими паразитами, которых самка комара переносит с одного зараженного человека на другого, когда пьет кровь. Ежегодно примерно полмиллиона людей умирает от малярии, при этом большинство заболевших – дети до пяти лет. Тем не менее это намного меньше, чем всего лишь пять лет назад, и простые способы защиты, например, антимоскитная сетка, обработанная инсектицидом, также являются важной причиной уменьшения количества смертей. Теперь у нас есть средства, которые могут полностью уничтожить малярию. Этого можно достичь путем стерилизации комаров одного из полов, или сделать так, чтобы все потомство было одного пола.

Вопрос, которым задается Совет по биотехнологии, заключается в том, решимся ли мы и следует ли пользоваться такими средствами в живой природе. Мы не знаем, к каким последствиям это приведет в экосистемах. Что, если мы уничтожим один вид, а другой займет его место и выступит в роли распространителя болезни? Не исключено, что ситуация с заболеваемостью станет еще хуже.

Другой вопрос заключается в том, что использование таких средств может привести к нежелательным мутациям с неизвестными последствиями. Вероятны худшие сценарии, когда стерильность распространится на другие организмы. До того, как мы начнем применять новые генные технологии для изменения или уничтожения насекомых, которые распространяют серьезные заболевания, мы должны обезопасить себя от нежелательных последствий.