В результате потепления климата может вымереть единственное насекомое в Антарктиде

Теплые зимы в Антарктике могут привести к исчезновению единственного эндемичного вида насекомых в Антарктике, такой вывод делает команда исследователей из США, Великобритании и Южной Африки, 3 июля сообщает сайт научных новостей Science Alert. Результаты своего исследования ученые обнародовали в статье «Имитируемое зимнее потепление негативно сказывается на выживании единственного эндемичного насекомого Антарктиды», опубликованной в журнале Functional Ecology.

Исследователи пояснили задачу, которую они решали в своей работе: «Антарктические зимы сложны для наземных беспозвоночных, и виды, обитающие там, имеют специальные приспособления для сохранения энергии и защиты от холода зимой. Однако быстро происходящее изменение климата в этих регионах повысит непредсказуемость зимних условий, и в настоящее время недостаточно данных о том, как высоко приспособленные беспозвоночные Антарктики будут реагировать на изменения зимних температур».

С этими целями они исследовали влияние изменений зимних температур в Антарктике на выживаемость личинок антарктической бескрылой мошки Belgica antarctica, являющейся единственным местным насекомым на континенте. Их эксперименты показали, что реальное повышение температуры зимней микросреды обитания на 2 °C снижает выживаемость насекомого и вызывает у него дефицит энергии, что имеет значение для последующего развития и размножения.

Belgica — крошечное членистоногое длиной менее сантиметра обитает среди влажных зарослей мха и водорослей, питаясь зеленью и гниющими отходами, защищенными слоями снега и льда.

Суровые антарктические зимы оно переживает, приспособившись за миллионы лет эволюции избегать травмирующего воздействия кристаллов льда на организм с помощью медленного его обезвоживания, в процессе которого оно теряет до трех четвертей влаги. Этот процесс во многом зависит от условий окружающей среды. Так как температура в Антарктике в последнее время возрастает в среднем на полградуса за десятилетие, эти условия могут измениться. Повышение температуры может привести к увеличению осадков, то есть к более толстому снежному покрову и изменению процесса зимнего замерзания у насекомых.

Исследователи оценили реакцию личинок антарктической мошки Belgica antarctica, собранных на острове Анверс на самой оконечности Антарктического полуострова, на смоделированные в лабораторных условиях зимы при трех экологически значимых сценариях средней температуры: теплом (-1 °C), нормальном (-3 °C) и холодном (-5 °C). В рамках каждого сценария личинки помещались в три различных типа их местообитания (разлагающееся органическое вещество, живой мох и водоросли Prasiola crispa). После смоделированного периода зимовки замерялись их выживаемость, двигательная активность, уровни повреждения тканей и запасов энергии, а также реакция на молекулярный стресс.

Эксперимент показал, что выживаемость, запасы энергии и двигательная активность были значительно ниже после зимовки в теплой среде, чем при более низких температурах, но повреждение тканей и экспрессия белка теплового шока (показатель повреждения белка) существенно не отличались в этих трех сценариях. Так, в типичных условиях зимовки выжили около половины насекомых. В режиме «теплой зимы» выжила лишь треть. Что касается запасов энергии, исследователи делают следующий вывод:

«Из-за ограниченного времени до окукливания после зимы, а также из-за того, что у взрослых B. antarctica отсутствует функциональный ротовой аппарат, истощение запасов энергии на поздних личиночных стадиях, вероятно, будет иметь необратимые последствия для энергии, доступной для размножения». Таким образом, считают исследователи, существует опасность для выживания единственного насекомого, для которого Антарктида была домом.

Ученые считают, что результаты их исследования дают информацию для прогнозов влияния быстрого потепления зимних условий на высоко адаптированные виды беспозвоночных, играющих важную экологическую роль в полярных наземных экосистемах.