Сотрудники ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН совместно со специалистами из Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН впервые провели моделирование современного ареала обитания самого крупного жука в России — реликтового усача.
Исследователи изучили изменение его распространения к 2070 году по четырём климатическим сценариям: RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5. В ходе моделирования учитывали 19 биоклиматических параметров.
Как оказалось, основной вклад в распространение реликтового усача вносит количество осадков в засушливые месяцы, обеспечивающее влажность субстрата в период лёта, высота над уровнем моря и температура наиболее жаркого месяца года (совпадающего с периодом лёта жуков). При любом из рассчитанных сценариев изменения климата, в будущем прогнозируется сокращение ареала реликтового усача.
Прогнозный ареал реликтового усача к 2070 г. при различных климатических сценариях: (a) RCP 2.6; (b) RCP 4.5; (c) RCP 6.0; (d) RCP. 8.5
Учёные подчёркивают, что прогнозируемое сокращение ареала реликтового усача удалось рассчитать, лишь применив комплексный подход к моделированию.
Прямое воздействие повышения количества осадков и температуры воздуха могло бы дать положительный эффект для распространения вида. Потому что в целом это способствует распространению широколиственных видов растений, обеспечивающих субстрат для развития личинок. Но значительное сокращение природных местообитаний из-за сведения лесов, пожаров и ухудшения качества широколиственных насаждений приведет к потере крупного валежа на всей площади ареала вида. Таким образом, выживание реликтового усача напрямую зависит от сохранения малонарушенных долинных широколиственных и хвойно-широколиственных лесов. Именно эти леса характеризуются максимальным биологическим разнообразием и в полной мере выполняют климаторегулирующие и поглощающие функции.
«Данная работа, как и все предыдущие наши исследования реликтового усача, направлена на разработку научных основ охраны редких видов насекомых. В настоящее время зоологи чаще обращают внимание на охрану крупных редких животных, а про насекомых чаще вспоминают при вспышках массовых вредителей. Но есть целые группы насекомых, выполняющих очень важные экосистемные функции. Например, так называемые сапроксилобионты — насекомые, разрушающие крупные древесные остатки, принимают непосредственное участие в биогеохимических циклах в лесных экосистемах. В этой группе очень много редких видов, в том числе, реликтовый усач. Поэтому применение такого моделирования ареала насекомых позволит разработать программы сохранения вида не только на территории нашей страны, но и в сопредельных странах. А это, в свою очередь ведет к возможности более точного прогнозирования развития лесных экосистем в условиях меняющегося климата», — рассказал заместитель директора по научной работе ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН к.б.н. Александр Куприн.
Исследования проведены в ходе работы научного консорциума «РИТМ углерода». Консорциум создает Российскую систему климатического мониторинга (ВИП ГЗ «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ») в части учёта эмиссии и поглощения климатически активных веществ в наземных экосистемах. ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН является участником консорциума, ЦЭПЛ РАН — его головной организацией. Результаты исследования опубликованы в журнале Forests.
Реликтовый усач
Реликтовый усач (Callipogon relictus) является самым крупным жуком в России. Он занесён в Красную книгу Российской Федерации и обитает в нашей стране только на Дальнем Востоке. В целом род Callipogon распространён в Южной Америке и только один вид — реликтовый усач — обитает в Северо-Восточной Азии.
Реликтовый усач является исчезающим видом на территории всего ареала (как в России, так и в Китае, на Корейском п-ве) и находится под угрозой исчезновения. Именно поэтому остро стоит проблема его сохранения и прогнозирования его распространения в будущем.
Жуки этого вида достигают 11 см в длину, а его биология и экология до недавнего времени была практически неизучена. Жуки вылетают для спаривания в конце июля–начале августа и лёт длится всего 2 недели. Cамки привлекают самцов особым секретом и после спаривания самцы сразу же погибают. Самки же откладывают около 30 яиц (максимум 92) на поверхность подходящего дерева (валежа) и тоже погибают. Отродившаяся личинка вбуравливается в мертвую древесину и развивается в ней от 2,5 до 7 лет.
Как показали исследования специалистов из ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, в лабораторных условиях, с применением витаминов, использованием гифов гриба белой гнили (Pleurotus florida) и созданием оптимальных температурных условий, срок развития личинок можно сократить до 7–11 месяцев.
В тоже время, развитие в лесных экосистемах этого жука невозможно без наличия валежа лиственных деревьев (всего 11 видов на территории Дальнего Востока России) размером более 30 см в диаметре на 3–4 стадиях разложения, т.е. в состоянии уже размягчённой древесины. Присутствие такого валежа и сухостоя возможно только в малонарушенных лесных экосистемах.
Источник: ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН.