Коллектив исследователей из России и Китая завершил масштабное моделирование потенциального распространения жука-усача Rosalia coelestis (Небесный усач) — редкого вида с узкой трофической специализацией. Результаты опубликованы в журнале Far Eastern Entomologist. Согласно выводам ученых, к концу столетия площадь климатически пригодных для вида территорий может сократиться до 80%, что ставит под угрозу существование насекомого, занесенного в Красный список Республики Корея. Подробности порталу Наука Mail рассказал заместитель директора по науке ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН Александр Куприн.
Как изменение климата влияет на редкого жука
В пресс-службе Минобрнауки РФ уточнили, что для построения прогнозов использован алгоритм максимальной энтропии (MaxEnt) на основе 100 верифицированных точек находок R. coelestis из коллекций России, Китая и открытых баз данных. Из 19 биоклиматических переменных ученые отобрали четыре ведущих предиктора: сезонность осадков (30,4 % вклада), изотермичность (25,8 %), годовое количество осадков (22,3 %) и максимальную температуру самого теплого месяца (21,5 %). Значения площади под ROC-кривой (AUC) составили 0,96-0,99, что подтверждает высочайшую точность модели.
Современная площадь наиболее пригодных местообитаний достигает 3 554 100 км². Ключевое ядро ареала приурочено к долинным широколиственным лесам юга Приморья, северо-восточного Китая и Корейского полуострова — именно там растет единственное кормовое растение личинок усача, клен зеленокорый (Acer tegmentosum).
Однако даже по самому мягкому климатическому сценарию среднее сокращение пригодной площади составит почти 50%, а при экстремальном потеря достигнет 79,9%. Отвечая на вопрос, можно ли считать Rosalia coelestis индикатором состояния дальневосточных лесов, Александр Куприн подчеркнул особую роль этого вида.
В своем развитии Rosalia coelestis используют древесину кормового растения определенного состояния, хорошо разрушенную, ослабленную и большого диаметра. Поэтому их утрата наносит ущерб численности этого вида. Именно поэтому жук охраняется на всей территории распространения и включен в красные книги России и регионов Дальнего Востока.
Почему потеря одного вида опасна для всей экосистемы
Авторы исследования подчеркивают, что узкая трофическая специализация делает насекомое-ксилофага двойной «мишенью» для изменения климата: прямое действие температур и косвенное — через состояние кормового растения. Но как именно исчезновение одного вида отразится на экосистеме в целом?
Утрата биоразнообразия любого его компонента наносит определенный ущерб лесным экосистемам разного уровня. Любой компонент биоты выполняет важные экосистемные функции. В частности, личинки усачей перерабатывают древесину, участвуют в деструкционном цикле углерода. Поэтому его охранять необходимо на всей территории распространения.
Под угрозой и другие виды
Моделирование показало, что наиболее стабильными ядрами будущего ареала останутся южные районы Приморья и Хабаровского края, бассейн Амура, восточные районы китайских провинций Хэйлунцзян и Гирин, а также центральная и северная части Корейского полуострова. Именно здесь наблюдается максимальное совпадение климатической пригодности с наличием кормового растения. А вот изолированные участки в Центральном Китае и в бассейне Ангары, не подкрепленные кленом зеленокорым, исчезнут.
Можно ли ожидать, что подобные процессы затронут и другие редкие виды насекомых Восточной Азии? По словам ученого, это уже происходит.
Небесный усач — второй наш объект, который мы мониторим. Два года назад проводили моделирование ареала реликтового усача до 2080 года. И, судя по данным, если проводить аналогии, то и для каллипагона происходит сокращение пригодных местообитаний по всем сценарным условиям.
Климат не знает границ: важность международной координации
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России, научно-технической программы города Мяньян и Мяньянского педагогического университета. Исследование охватывает территории России, Китая и Корейского полуострова. Ученый отметил, что проект смело можно считать примером того, как климат влияет на биоразнообразие сразу нескольких стран.
Бесспорно, можно говорить об изменении компонентов биоразнообразия на территории РФ, Китая, двух государств Корейского полуострова. Мы использовали все имеющиеся данные, в том числе полученные в рамках совместных исследований. Но программы по охране видов и подходы между нашими странами совершенно разные.
Как научный прогноз изменит охрану редких видов
Независимо от сценария, авторы подчеркивают ключевой фактор выживания вида — не только общую площадь пригодных зон, но и пространственную связность между ними. Как поясняет Александр Куприн, подобные прогнозы уже меняют подходы к охране редких видов в Восточной Азии. На территории России эти данные могут использовать при подготовке природоохранных мероприятий, создании новых особо охраняемых природных территорий и восстановлении популяции усача. Положительный опыт уже есть: на Корейском полуострове реализована 15-летняя программа по восстановлению вида, а в 2023 году впервые проведены интродукционные мероприятия в национальных парках Одессан и Джерисан.
Аналогичный научно обоснованный подход, добавляет ученый, планируется применять и к небесному усачу, который с учетом изменяющегося климата также заслуживает особых охранных мер.
Ранее в Китае открыли 61 новый вид насекомых.
