Чешуекрылые (Бабочки) - Lepidoptera отряд / порядок
Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/u0014601/data/www/clasbio.ru/classification.php on line 1798
Количество видов отряда / порядка Чешуекрылые (Бабочки) (Lepidoptera)
Количество видов в «сестринских» таксонах
| отряд / порядок | Чешуекрылые (Бабочки) | Lepidoptera | Linnaeus | 1758 |
| инфракласс | Насекомые с полным превращением | Holonetabola | ||
| подкласс | Крылатые насекомые | Pterygota | ||
| класс | Открыточелюстные насекомые (Настоящие насекомые) | Insecta-Ectognatha | ||
| надкласс | Насекомые | Insecta (Hexapoda) | ||
| подтип / подотдел | Трахейнодышащие | Tracheata | ||
| тип / отдел | Членистоногие | Arthropoda | ||
| надтип | Целомические животные | Coelomata | ||
| раздел | Двусторонне-симметричные (Трёхслойные) | Bilateria (Triploblastica) | ||
| надраздел | Эуметазои | Eumetazoa | ||
| подцарство | Многоклеточные животные | Metazoa | ||
| царство | Животные | Animalia | ||
| надцарство | Ядерные | Eukaryota | Chatton | 1925 |
| империя | Клеточные |
| подотряд / подпорядок | Хоботковые | Glossata | Latreille | 1802 |
Гипотеза Дарвина о происхождении вторично бескрылых насекомых подтверждена 160 лет спустя
Острова — родина множества удивительных животных. Например, здесь нередко встречаются птицы, которые разучились летать. Считается, что к потере полета их подтолкнуло отсутствие хищников и конкурентов из числа млекопитающих. Однако нелетающими на островах становятся и насекомые. Объяснить это явление уже сложнее.
Одним из первых ученых, заинтересовавшихся вторично нелетающими насекомыми островов, был Чарльз Дарвин. Он предполагал, что основным фактором, который заставляет этих существ терять крылья, является ветер. Если насекомое, живущее на острове, сохраняет крупные крылья и способность летать, его легко может унести в океан. Таким образом, особи с короткими крыльями имеют здесь больше шансов на выживание, в результате чего поколение за поколением способность к полету теряется.
Энтомологи Рэйчел Лейхи (Rachel I. Leihy) и Стивен Чоун (Steven L. Chown) из Университета Монаш решили протестировать данную гипотезу с учетом современных данных. Для этого они проанализировали информацию о всех видах насекомых, обитающих на 28 островах Антарктики и Субантарктики, а также пяти островах Арктики. Авторов интересовало, как способности различных видов к полету соотносятся со средой их обитания.
Из 664 аборигенных видов насекомых, обитающих на островах Антарктики и Субантарктики и включенных в данную работу, нелетающими оказались 315. Это соответствует 47,4 процента. Для сравнения, на пяти арктических островах полет утратили представители всего 21 вида — или 7,9 процента живущих здесь насекомых. Среди видов, завезенных на южные острова людьми, доля нелетающих составила 16,5 процента. А среди всего известного видового разнообразия насекомых полет вторично утратили лишь пять процентов.
Благодаря дополнительному анализу авторы установили, что на островах Субантарктики и Антарктики насекомые независимо теряли способность к полету как минимум 62 раза (для сравнения, в Северной Америке это происходило 25 раз. Чаще всего полет утрачивали островные виды жуков (Coleoptera), двукрылых (Diptera) и чешуекрылых (Lepidoptera). При этом если жуки порой утрачивают умение летать и на континентах, то одновременный отказ от полета у самцов и самок двукрылых и чешуекрылых — исключительно редкое явление.
Моделирование показало, что в число факторов окружающей среды, которые в наибольшей степени влияют на вероятность потери полета у островных насекомых, входят средняя скорость ветра, сезонность климата и средняя температура поверхности почвы в летний период. Все эти переменные положительно коррелируют с количеством нелетающих видов. Самое сильное влияние, как и предсказывал Дарвин, оказывает скорость ветра. Поскольку острова Субантарктики и Антарктики намного более ветреные, чем острова Арктики, то и бескрылых насекомых здесь намного больше.
Впрочем, идея Дарвина о том, что крылатых насекомых сдувает с островов в море, не подтвердилась. Дело в том, что даже на самых ветреных из южных островов сохраняются летающие виды, как аборигенные, так и завезенные. Кроме того, переменные, связанные с риском погибнуть в море, а именно размеры и изолированность острова, не коррелируют с долей нелетающих насекомых. Скорее всего, постоянный ветер просто мешает нормальному полету, что заставляет насекомых отказываться от использования крыльев.
Авторы признают, что на островах Субантарктики и Антарктики сложились довольно специфические погодные условия, в частности, ветра здесь одни из самых сильных на Земле. Это значит, что выводы об эволюции местных насекомых следует с осторожностью переносить на другие регионы, например, тропические острова. Тем не менее их следует учитывать в ходе дальнейшего изучения вторично нелетающих насекомых.
Сергей Коленов
Масштабное снижение численности насекомых в США не зафиксировано
В последние годы ученые по всему миру сообщают о быстром сокращении численности насекомых. Согласно одному из исследований, общая биомасса представителей этой группы ежегодно снижается на 2,5 процента. Тревожнее всего выглядит ситуация в некоторых европейских странах: например, в национальных парках Германии летающих насекомых всего за три десятилетия стало меньше на 76 процентов. Причины проблемы пока не до конца ясны, однако ее последствия могут сказаться на целых экосистемах.
Лучше всего падение численности насекомых задокументировано в Европе, где развито интенсивное сельское хозяйство и высока плотность населения. Однако ситуация на других континентах, например, в Северной Америке, изучена намного хуже.
Заполнить этот пробел решила команда специалистов во главе с Майклом Кроссли (Michael S. Crossley) из Университета Джорджии. Они проанализировали данные многолетнего мониторинга численности различных групп насекомых (и некоторых других членистоногих), собранные в 12 экологических регионах США, от Аляски до пустынь Нью-Мексико. Исследовательские площадки располагались как в охраняемых зонах, так и на территориях, сильно измененных человекам — например, в городах и на фермах. Особенное внимание авторы уделили сельскохозяйственным землям на Среднем Западе.
Продолжительность сбора данных на отдельных участках была различной. На некоторых он начался еще в 1970-1980 годах и продолжается до сих пор. На других временные ряды были более короткими.
Сопоставив все полученные цифры, исследователи не обнаружили признаков полномасштабного падения численности насекомых в США. На отдельных участках некоторые группы видов становились более редкими, однако это компенсировалось ростом популяций на других территориях. Сокращение количества насекомых было отмечено на 32 процентах из 5375 временных рядов. Еще на 24 процентах зафиксирован рост численности, а на 43 процентах значимые изменения не зарегистрированы.
В целом в 12 экорегионах США популяции насекомых оставались относительно стабильными. Эти результаты сохранились, когда авторы отдельно рассчитали изменения численности водных и наземных насекомых, а также растительноядных, хищных и всеядных.
Полученные результаты обнадеживают. Тем не менее авторы отмечают важность мониторинга численности насекомых и охраны наиболее уязвимых групп. В первую очередь это касается видов, которые оказывают основополагающие экосистемные услуги — например, опылителей. Численность многих из них сокращается. Кроме того, особое внимание следует уделить экосистемам, которые уже пострадали от деятельности человека, например, прериям.
В Германии, где признаки падения численности насекомых очевидны, власти готовы пойти на радикальные меры ради сохранения экосистем. Местное министерство окружающей среды планирует отказаться от включения прожекторов в городах на ночь в течение 10 месяцев в году, а также существенно ограничить применение инсектицидов.
Сергей Коленов
Снизившаяся популярность коллекционирования бабочек стала угрозой их изучения
В XIX-XX веках одним из самых популярных хобби было коллекционирование бабочек (Lepidoptera). Энтомологи-любители не только удовлетворяли свой интерес к природе, но и нередко помогали профессиональным исследователям. Например, многие музейные образцы чешуекрылых происходят из коллекций, собранных частными лицами. Эти материалы до сих пор используются при изучении систематики и эволюции бабочек, а также их реакции на экологические проблемы, например, климатические изменения.
Команда энтомологов во главе с Энтони Когнато (Anthony I. Cognato) из Университета штата Мичиган решила выяснить, как с течением времени менялся вклад коллекционеров-любителей в пополнение музейных коллекций. Для этого они проанализировали информацию о примерно миллионе образцов бабочек из семидесяти пяти американских коллекций, которую выгрузили из базы данных Symbiota Collections of Arthropods Network (SCAN). Авторов интересовали лишь насекомые, пойманные на территории США с 1800 до 2018 года. Кроме того, в анализ включили данные о фотографиях чешуекрылых, которые поступали в энтомологические базы данных США.
Когнато и его соавторы обнаружили, что вклад любителей в пополнение музейных коллекций бабочек выше, чем у профессионалов. За исследованный период первые предоставили почти пятьсот тысяч экземпляров, а вторые — около трехсот пятидесяти тысяч. С исторической перспективы с 1800 по 1940 год ежегодное пополнение музейных коллекций чешуекрылых постепенно росло, после чего произошел резкий скачок сбора образцов, значительную часть которых предоставляли энтомологи-любители. Когнато и его коллеги связывают увеличение популярности коллекционирования бабочек с распространением высшего образования, ростом среднего класса и рядом других факторов. В 1960-1990 годах пополнение музейных коллекций вышло на плато, а с конца 1990 годов приток новых образцов резко сократился (например, только с 1998 по 2009 годы падение составило почти 60 процентов). Этот тренд продолжается до сих пор.
По мере того как коллекционирование бабочек становилось все менее популярным, люди начали чаще наблюдать за этими насекомыми, фотографировать их и делиться данными о встречах с ними. Стремительный рост интереса к этому хобби произошел в районе 2005 года. По оценке авторов, только с 1990 по 2010 годы число зафиксированных наблюдений за бабочками выросло в тридцать раз. Таким образом, в обществе сохраняется интерес к живой природе, однако он приобрел новую форму — возможно, благодаря распространению смартфонов, с помощью которых можно легко сфотографировать бабочку и идентифицировать ее. При этом все меньше людей получает навыки, необходимые для коллекционирования насекомых, что может отчасти объяснять спад его популярности.
Хотя нежелание собирать бабочек может показаться благом для их популяций, на самом деле коллекционеры (по крайней мере те из них, что действуют легально) играют скорее положительную роль в охране чешуекрылых. Например, в Германии они одними из первых заметили тревожное падение численности насекомых. Кроме того, музеи продолжают нуждаться в новых образцах, чтобы поддерживать многолетние исследования численности, распространения и эволюции бабочек. Простые наблюдения и фотографии не могут полностью заменить сбор коллекций, поскольку из них нельзя извлечь генетические и биохимические данные, а также информацию о мелких деталях анатомии.
Когнато и его соавторы призывают к мерам, которые повысят популярность коллекционирования бабочек до уровней, которые наблюдались до 1990 годов. В частности, специалисты могли бы напрямую сотрудничать с любителями и просить их собирать определенные виды. В противном случае многие исследования чешуекрылых могут полностью прекратиться в обозримом будущем. Эта перспектива, помимо прочего, ставит под угрозу проекты, направленные на изучение и поддержание биоразнообразия.
Сергей Коленов