Куда пропали насекомые и чем это нам грозит?

Насекомые исчезают пугающе быстро. Для планеты это может закончиться катастрофой.

Бабочки все летели и летели – сначала их были тысячи, потом десятки и даже сотни тысяч. Коричневые снизу и ярко-оранжевые сверху, они мелькали, словно солнечные блики. Зрелище изумляло, внушало благоговение – и сбивало с толку.

Я увидела это бабочковое облако (на языке биологов – вспышка численности калифорнийских многоцветниц) ясным летним днем на горном хребте Сьерра-Невада. Мы шли с Мэттом Фористером, энтомологом из Университета Невады в Рино, по покатой горе Касл-Пик к северо-западу от озера Тахо. Бабочки на Касл-Пик – одна из наиболее изученных популяций насекомых в мире. Летом, каждые две недели, о них собирают подробные сведения без малого 45 лет. Большую часть данных записал на карточках размером 7,5 на 12,5 сантиметра руководитель Фористера Арт Шапиро, увлеченный своей работой профессор Калифорнийского университета (Дейвис).

После того как Фористер и его коллеги оцифровали данные и проанализировали их, выяснилось, что численность бабочек на Касл-Пик идет на убыль с 2011 года. Мы обсуждали причины этого явления, когда взошли на вершину (2775 метров), и нас окутало оранжевое облако.

«Предположение о том, что насекомые исчезают, кажется людям невероятным, и я понимаю почему, – размышляет Фористер, указывая на бабочек, рекой струящихся рядом. – Насекомые образуют огромные скопления, поэтому звучит и правда неубедительно».

На полигоне, расположенном в амазонской части Эквадора, на подсвеченной простыне собирается множество ночных летающих насекомых. В менее удаленных местах был замечен резкий спад числа насекомых, прилетающих на световые ловушки – и на лобовые стекла автомобилей. Причины, возможно, кроются и в изменениях климата, и в уничтожении среды обитания, и в пестицидах.

Считается, что мы живем в антропоцене – в эпоху, которая определяется влиянием человека на планету. И все же, по многим критериям, царят на Земле именно насекомые: в любой момент времени вокруг летают, ползают, парят, бегают, роют и плавают 10 квинтиллионов насекомых. Если говорить о биоразнообразии, цифры тоже впечатляют: около 80 процентов всех видов животных составляют насекомые. Они обеспечивают существование нашего мира в том виде, в котором мы его знаем: без насекомых-опылителей большинство цветковых растений, от маргариток до кизила, попросту вымрет.

Согласно известному высказыванию биолога Эдварда О. Уилсона, если люди внезапно исчезнут, то Земля «восстановится до состояния полного равновесия, в котором находилась 10 тысяч лет назад». Но «если исчезнут насекомые, мир низвергнется в хаос».

Именно поэтому вызывает тревогу тот факт, что в большинстве мест, которые недавно исследовали ученые, обнаружено снижение количества насекомых. Это происходит и в пригородах, и в безлюдной местности, подобной Касл-Пик. А возможно, и у вас во дворе.

Энтомологическое общество рейнского города Крефельд, расположенного рядом с голландской границей, хранит свои фонды в бывшем здании школы. Там, где раньше по классам бегали дети, теперь лежат коробки, набитые банками, а банки, в свою очередь, заполнены мертвыми заспиртованными насекомыми. Если бы, образно говоря, у внезапного взрыва тревоги по поводу исчезновения насекомых был эпицентр, в нем бы стояло это школьное здание.

«Мы не считаем банок – число меняется каждую неделю», – делится Мартин Зорг, главный хранитель фондов. По его приблизительным оценкам, «там несколько десятков тысяч».

В конце 1980-х Зорг и его коллеги решили выяснить, как обстоит дело с насекомыми в разных природоохранных зонах Германии. Энтомологи установили похожие на скошенные палатки ловушки Малеза. В ловушках оставалось все, что в них влетало, в том числе мухи, осы, пчелы, бабочки и златоглазки. Затем все содержимое ловушек отправлялось в банку. Сборы велись более 20 лет в разных местах на территории 63 природоохранных зон, в основном в земле Северный Рейн-Вестфалия, где находится Крефельд. В 2013 году энтомологи вернулись на две делянки, где взяли первые пробы в 1989-м. Количество пойманных насекомых составило лишь малую долю того, что было собрано здесь 24 годами ранее. Еще раз ученые проверили делянки (а заодно посетили десяток других точек) в 2014-м. Где бы ни проводился сбор, результат был один и тот же.

На высокогорье Эквадора обитает несколько видов жуков-скакунов (а по всему миру известно более 350 тысяч видов жуков). Этот, вероятно, охотится на других насекомых в лесной подстилке. Оранжевые пятна помогают ему отпугивать хищников: благодаря пятнам жук напоминает оснемок с грозными жаломи.

Чтобы подвести итоги, общество привлекло к исследованию сторонних энтомологов и специалистов по статистике, которые скрупулезно проверили данные. Результаты анализа подтвердили: с 1989-го по 2016 год биомасса летающих насекомых в природоохранных зонах Германии сократилась на три четверти.

Весть об печальном открытии, опубликованном в журнале PLOS One, тут же разнеслась по всему миру. The Guardian предостерегал об «экологическом армагеддоне», газета New York Times писала об «армагеддоне у насекомых», Frankfurter Allgemeine Zeitung заявила: «Ожидается кошмар». Согласно данным сайта Altmetric, отслеживающего, насколько часто опубликованное исследование цитируется онлайн, статья заняла шестое место среди наиболее обсуждаемых научных работ 2017 года. Малоизвестное Энтомологическое общество Крефельда засыпали запросами ученые и СМИ. «Им просто конца нет», – вздыхает Зорг.

После крефельдского исследования энтомологи всего мира взялись за тщательное изучение записей и коллекций. Не все согласились с выводами общества. И все же результаты оказались довольно отрезвляющими. Исследователи, работавшие в охраняемом лесу в Нью-Гэмпшире, обнаружили, что численность жуков снизилось более чем на 80 процентов с середины 1970-х, а их разнообразие сократилось почти на 40 процентов.

В Нидерландах, как показали наблюдения, количество бабочек уменьшилось на 85 процентов с конца XIX века, а исследование поденок на Верхнем Среднем Западе США выявило сокращение популяции более чем наполовину за совсем короткий срок: с конца 2012 года. В Германии вторая группа ученых подтвердила основные выводы исследования крефельдских коллег. Проведя многократные отборы проб с сотен точек в трех обширных природоохранных зонах, ученые обнаружили, что с 2008-го по 2017 год число видов насекомых, обитающих на травянистых ландшафтах и в лесах, убавилось более чем на треть.

«Это пугающая тенденция, – подчеркивает  Вольфганг Вайссер, профессор Мюнхенского технического университета, – но она подтверждается все новыми исследованиями».

Люди могут любоваться бабочками и испытывать отвращение к комарам, но большую часть насекомых они попросту не знают. И это, скорее, характеризует слабость мышления двуногих, чем преуменьшает значимость шестиногих.

С другой стороны, насекомые столь разнообразны, что ученые до сих пор не могут их даже сосчитать. Около миллиона видов уже описано, но намного больше, – по недавним оценкам, около четырех миллионов – еще не открыты. Одно только семейство паразитических наездников, Ichneumonidae, насчитывает около 100 тысяч видов, что превышает число всех известных рыб, пресмыкающихся, млекопитающих, земноводных и птиц вместе взятых. Ихневмонид иногда называют «осами Дарвина», поскольку ученый однажды в споре с другом заявил, что существования этих перепончатокрылых уже достаточно, чтобы опровергнуть библейскую теорию творения, поскольку никакой «милосердный и всемогущий Бог» не стал бы создавать настолько омерзительного, кровожадного паразита. Другие семейства не менее разнообразны: например, жуков-долгоносиков известно около 60 тысяч видов.

Помимо того что насекомые потрясающе многообразны, они способны жить практически в любых условиях, включая самые экстремальные.

Так, веснянки забрались в Гималаи на высоту 5,6 тысячи метров, а щетинохвостки – в пещеры на глубину более 900 метров. Муха-береговушка Ephydra thermophila живет у края кипящих источников Йеллоустонского парка, а бескрылый комар-звонец Belgica antarctica покрывает яйца чем-то вроде незамерзающего геля, чтобы они пережили морозы. А у комара-звонца Polypedilum vanderplanki, обитающего в засушливых районах Африки, личинки высыхают так, что превращаются в обезвоженные комочки, погружаясь в состояние, похожее на анабиоз, и, согласно наблюдениям, могут пробудиться через 15 лет и более.

В чем причина такого колоссального разнообразия насекомых? Существует множество объяснений, самое простое – насекомые существуют давно. Очень давно. Они одними из первых заселили сушу более 400 миллионов лет назад – почти на 200 миллионов лет раньше, чем появились динозавры. Более чем внушительная история развития позволила насекомым превратиться в очень разнообразную группу.

Вероятно, и способность занимать много экологических ниш имела значение. Насекомые настолько малы, что одно дерево может быть домом для тысяч видов: кто-то буравит ходы под корой, другие проедают листья, а третьи питаются корнями. Такое «распределение ресурсов», как это называют экологи, позволяет многим видам сосредоточиться в пределах весьма ограниченного пространства.

Кроме того, исторически темпы вымирания насекомых были невысоки. Несколько лет назад исследователи изучили ископаемых жуков крупнейшего подотряда разноядных (Polyphaga), к которому относятся скарабеи, усачи, светляки и многие другие. И выяснили, что ни одно из семейств, входящих в подотряд, не исчезло за всю эволюционную историю, даже во время массового мел-палеогенового вымирания 66 миллионов лет назад. В контексте такого открытия современные сокращения популяций выглядят еще более пугающими.

Научно-исследовательская станция «Ла-Сельва»

«Ла-Сельва»: на листе растения личинки наездников окуклились и скопились на умирающей гусенице, которая служила им пищей. Эти хищники контролируют популяцию гусениц. «Сокращение численности наездников грозит катастрофой любой наземной экосистеме», – подчеркивает Дайер. В этой местности исчезли многие виды гусениц и наездников.
Каждую осень тысячи исследователей собираются на ежегодное совещание Энтомологического общества Америки. В прошлом году мероприятие проходило в Сент-Луисе, и заседание, на которое пришло больше всего участников, называлось «Снижение численности насекомых в антропоцене».

Один за другим докладчики представляли печальные свидетельства. Зорг описывал работу исследователей из Крефельда, Фористер – падение численности бабочек на хребте Сьерра-Невада. Токe Томас Хойе из Орхусского университета в Дании отметил снижение количества мух, слетающихся на цветки, в Северо-Восточной Гренландии, а Мэй Беренбаум, энтомолог из Университета Иллинойса, рассказала о глобальном кризисе, который переживают насекомые-опылители.

Организовал это заседание Дэвид Вагнер, энтомолог из Коннектикутского университета. Когда пришла его очередь выступить, Дэвид обратил внимание на такой парадокс: все согласны с тем, что насекомые переживают тяжелые времена, но, когда речь заходит о причинах кризиса, каждый твердит о своем. Одни винят изменения климата, другие – сельскохозяйственную деятельность или иные посягательства на места обитания насекомых. «Удивительно, что так много ученых работают над этой проблемой, но до сих пор не до конца выяснили, что же является причиной исчезновения насекомых», – говорит Вагнер.

Через несколько недель после заседания я встретила Вагнера в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Здесь представлено одно из самых обширных энтомологических собраний в мире – ряд за рядом стоят металлические шкафы, заполненные миллионами приколотых булавками экземпляров. Вагнер наугад открывает шкаф – как оказалось, со шмелями (Bombus). В одном из выдвижных ящиков были Bombus dahlbomii – из самых крупных шмелей на планете. Раньше они летали почти по всей территории Чили и Аргентины. В последние годы популяции резко сократились.

Другой ящик был заполнен шмелями Bombus affinis (их отличает красноватое пятнышко на спине). Вид обитает на Среднем Западе и в северо-восточных штатах и раньше тоже был вполне обычен, но сейчас их осталось так мало, что пришлось внести в список видов, находящихся под угрозой исчезновения. «Их теперь просто нигде не найти», – сетует Вагнер. И рассказывает, что есть еще шмель-кукушка привязанный, который нападает на гнезда других шмелей, в том числе и Bombus affinis, поедает их личинок и заменяет на своих. «И этот вид исчезает», – говорит он.