Апокалипсис насекомых сегодня

Что это значит для остальной жизни на Земле?

Насекомые являются жизненно важными опылителями, переработчиками и основой пищевых цепей для экосистемы. В Соединенных Штатах ученые обнаружили, что популяция бабочек-монархов за последние 20 лет сократилась на 90 процентов; популяция ржавых шмелей, которые когда-то жили в 28 штатах, упала на 87 процентов за тот же период.

Исследование малоизвестного немецкого энтомологического общества, опубликованное в 2017 году, привлекло внимание к проблеме с упадком популяции насекомых. Исследование показало, что, измеряемая просто по весу, общая численность летающих насекомых в немецких природных заповедниках сократилась на 75 процентов всего за 27 лет. Если вы посмотрите на статистику, в середине лета падение составило 82 процента. Согласно веб-сайту Altmetric, исследование быстро станет шестой наиболее обсуждаемой научной статьей 2017 года. Заголовки по всему миру предупреждают о «Армагеддоне насекомых».

Как могло что-то столь фундаментальное, как жуки в небе, просто исчезнуть? И что станет с миром без них?

Мы назвали и описали миллион видов насекомых. Существует 12 000 видов муравьев, около 20 000 видов пчел, почти 400 000 видов жуков. И все же энтомологи подсчитали, что все это удивительное,и недостаточно изученное разнообразие представляет, возможно, только 20 процентов фактического разнообразия насекомых на нашей планете - что существуют миллионы и миллионы видов, которые совершенно неизвестны науке.

Когда энтомологи начали замечать и исследовать спад популяции насекомых, они сетовали на отсутствие достоверной информации из прошлого, с которой можно сравнивать данные. «Мы видим сотню пчел, думаем, что у нас все хорошо, - говорит Дэвид Вагнер, энтомолог из Университета Коннектикута, - но что, если их было 100 000 два поколения назад?» Роб Данн, эколог в университете Северной Каролины, недавно искал исследования, показывающие влияние распыления пестицидов на количество насекомых, живущих в близлежащих лесах. Он был удивлен, обнаружив, что таких исследований не было. «Мы проигнорировали действительно фундаментальные вопросы», - сказал он.

Хоть энтомологам и не хватало данных, но у них были очень тревожные подсказки. В научном исследовании 2014 года были обобщены результаты существующих исследований и установлено, что большинство наблюдаемых видов в статусе-кво сокращается в среднем на 45 процентов. Были исследования других, более привычных видов, эти исследования предположили, что насекомые, зависящие от них, также могут уменьшаться. Люди, которые изучали рыб, обнаружили, что у рыб, которые питались насекомыми было меньше подкрылок. Орнитологи продолжали обнаруживать, что птицы, которые употребляли насекомых в пищу, были в беде: половина всех сельскохозяйственных птиц в Европе исчезла всего за три десятилетия. Вначале многие ученые предполагали, что всему виной разрушения среды обитания, но затем они начали задаваться вопросом, могут ли птицы просто голодать.

Эти весточки, безусловно, вызывали тревогу, но они оставались просто знаками, которых недостаточно, чтобы оправдать громкие заявления о состоянии насекомых в целом или о том, что может быть причиной повсеместного спада популяций. «Количественных данных о насекомых нет, так что это всего лишь гипотеза», - объяснил мне эколог Ханс де Кроон, ученый из Университета Радбуда в Нидерландах, - это не то, что может отправить людей на митинги, или стать поводом к глобальным и радикальным решениям.

Затем исследования начали немецкие ученые. Ученые по-прежнему осторожны в отношении того, что результаты могут разнится в других регионах мира. Но исследование выявило именно те данные, которые они искали, и они не были характерны только для одного типа насекомых. Цифры были абсолютными, что указывало на огромное обнищание целой вселенной насекомых, даже в относительно нетронутых, природных областях, где насекомые должны быть в меньшей степени подвержены стрессу. Скорость и масштаб шокировали даже энтомологов, которые уже занимались проблемой насекомых.

Результаты были удивительными и по другой причине . Подробности об изобилии насекомых, о существовании которых никто и не догадывался, появились не в особо престижном журнале и не от ученых, связанных с большими университетом, а от небольшого общества энтузиастов-энтомологов, живущих в скромных условиях. Из немецкого городка Крефельд.

В 2013 году энтомологи из Крефельда подтвердили, что общее количество насекомых, в одном природном заповеднике, было почти на 80 процентов ниже, чем в том же месте в 1989 году. Они взяли пробы на других участках, проанализировали старые данные и обнаружили аналогичные сокращения: в местах, где 30 лет назад они ловли насекомых в течение недели часто требовалась литровая бутылка, сейчас обычно достаточно полулитровой бутылки. Но даже высококвалифицированным энтомологам потребовались годы кропотливой работы, чтобы идентифицировать всех насекомых в бутылках.

Научное сообщество сотрудничало с де Крооном и другими учеными из Университета Радбуда в Нидерландах, которые провели анализ поступающих данных, предоставленных Крефельдом, с учетом таких факторов, как влияние близлежащих растений, погоды и лесного покрова на колебания популяций насекомых. В заключительном исследовании были рассмотрены 63 природных заповедника, представивших почти 17 000 дней отбора проб, и было выявлено постоянное сокращение в каждом типе среды обитания, которую они отобрали. Это говорит о том, что «не только уязвимые виды, но и целый отряд летающих насекомых в целом был практически уничтожен за последние несколько десятилетий».

Нынешние всемирные потери биоразнообразия широко известны как шестое вымирание: шестой раз в мировой истории большое количество видов исчезло в необычайно быстром темпе, вызванном на этот раз не астероидами или ледниковыми периодами, а людьми. То, что мы теряем, это не просто часть биоразнообразия, но: жизнь в абсолютном своем проявлении. Когда я писал эту статью, ученые узнали, что крупнейшая в мире колония королевских пингвинов сократилась на 88 процентов за 35 лет, что более 97 процентов голубого тунца, который когда-то жил в океане, исчезли.

Спасение от вымирания символических знаменосцев игнорирует ценность изобилия естественного мира, который процветает благодаря богатству, сложности и взаимодействию. Например, тигры все еще существуют, но это не меняет того факта, что 93 процента земель, на которых они жили, теперь непригодны для их существования. Это имеет значение не только по простым причинам: крупные животные, особенно высшие хищники, такие как тигры, соединяют экосистемы друг с другом и перемещают энергию и ресурсы между ними, просто гуляя, поедая, испражняясь и умирая. Одним из результатов их утраты является разрушение трофического каскада, распад структуры экосистемы, когда популяции выходят на различные уровни пищевой сети больше не контролируя друг друга.

«Природа достаточно устойчива, но мы доводим ее до таких крайностей, что в конечном итоге это приведет к краху всей экосистемы».

Ученые начали говорить о функциональном вымирании. Функционально вымершие животные и растения все еще существуют, но уже недостаточно распространены, чтобы влиять на работу экосистемы. Некоторые объясняют это как вымирание не вида, а всех его прежних взаимодействий с окружающей средой - вымирание семян, их распространения и хищничество, опыление и все другие экологические функции, которые когда-то выполняло животное, что может иметь разрушительные последствия, даже если некоторые особи все еще живы. Чем больше взаимодействий теряется, тем более беспорядочной становится экосистема. В газете 2013 года в журнале «Nature», в которой моделировались как естественные, так и искусственые пищевые сети, предполагалось, что потеря даже 30 процентов численности вида может быть настолько дестабилизирующей, что другие виды начинают полностью исчезать.

В дополнение к вымиранию (полная потеря вида) и истреблению (локализованное вымирание), ученые теперь говорят о клевете: потери особей, потери изобилия, потери абсолютной животной среды. В статье 2014 года в журнале Science исследователи утверждали, что эта теория должна стать такой же знакомой и влиятельной, как и концепция обезлесения. В 2017 году в другом документе сообщалось, что основные потери популяции и ареала распространились даже на виды, которые считаются подверженными низкому риску исчезновения. Они предсказали «негативные системные последствия для функционирования экосистем и функций, жизненно важных для поддержания экосистемы», и предложили еще один термин для повсеместной гибели мировой фауны: «биологическое уничтожение».

Ученые пытались рассчитать пользу, которую дают насекомые. Триллионы жуков, пролетая от цветка к цветку, опыляют около трех четвертей наших продовольственных культур, и эта услуга  могла бы стоить до 500 миллиардов долларов в год. (Это не учитывая 80 процентов диких цветущих растений, фундаментальных блоков жизни повсюду, которые полагаются на насекомых для опыления.) Если подобные денежные расчеты звучат странно, рассмотрите Maoxian Valley в Китае, где наблюдается нехватка насекомых-опылителей, что вынуждало фермеров нанимать работников-людей по цене до 19 долларов на человека в день для замены пчел. Каждый человек покрывает от 5 до 10 деревьев в день, опыляя яблоневый цвет вручную.

Поедая и съедая, насекомые превращают растения в белок и стимулируют рост всех неисчислимых видов, включая пресноводных рыб и большинство птиц, которые питаются ими, не говоря уже о других существах, которые питаются этими существами. Мы беспокоимся о спасении медведя гризли, говорит эколог Скотт Хоффман Блэк, но где гризли без пчелы, которая опыляет ягоды, которые она ест, или мух, которые питаются молодым лососем? Где, в этом уравнении, мы?

Ошибки являются жизненно важными для разложения, которое поддерживает круговорот питательных веществ, здоровье почвы, рост растений и работу экосистем. Когда его попросили представить, что произойдет, если насекомые исчезнут полностью, ученые найдут такие слова, как хаос, коллапс, Армагеддон. Вагнер, энтомолог из Коннектикутского университета, описывает бесплодный мир с безмолвными лесами, мир навоза и старых листьев и гниющих туш, накапливающихся в городах и обочинах дорог, мир «разрушения или распада, а также эрозии и потерь, которые распространятся через экосистемы» - спираль от хищников к растениям. Е.О. Уилсон писал о мире без насекомых, месте, где большинство растений и наземных животных вымирают; где грибы на какое-то время взрываются, процветая от смерти и гниения; и где «человеческий вид выживает, способный прибегнуть к опылителю, подвергшемуся ветру, и морскому рыболовству», несмотря на массовое голодание и войны за ресурсы.

В октябре один энтомолог прислал мне электронное письмо с темой «Святое [ругательное]!» И приложением: исследование, только что опубликованное в трудах Национальной академии наук, которое он назвал «Крефельд приезжает в Пуэрто-Рико». исследование включало данные 1970-х и начала 2010-х годов, когда тропический эколог по имени Брэд Листер вернулся в тропический лес, где он изучал ящериц - и, что особенно важно, их добычу - 40 лет назад. Листер расставил липкие ловушки и накрыл листву сетками в тех же местах, что и в 1970-х годах, но на этот раз он и его соавтор, Андрес Гарсия, поймали гораздо меньше: в 10–6 раз меньше биомассы членистоногих, чем раньше. Еще страшнее было то, как потери нашли отображение на экосистеме, с серьезным сокращением количества ящериц, птиц и лягушек. В документе сообщается о «восходящем трофическом каскаде и последующем разрушении лесной пищевой сети».

Как и другие виды, насекомые реагируют на то, что Крис Томас, эколог из Йоркского университета, назвал «трансформацией мира»: не только изменяющийся климат, но и повсеместная конверсия через урбанизацию, интенсификацию сельского хозяйства и т. д. из естественных пространств в урбанизированые, с меньшим и меньшим количеством ресурсов, «оставшихся» для жизни животных и насекомых. То, что остается, часто загрязнено. Ханс де Крун характеризует жизнь многих  насекомых как попытку выжить, перемещаясь из одного сокращающегося оазиса в другой, но с «пустыней между ними, а в худшем случае это ядовитая пустыня». Особую озабоченность вызывают неоникотиноиды, нейротоксины, которые, как считалось, влияют только на обработанные культуры, но оказалось, что они накапливаются в ландшафте и потребляются всевозможными нецелевыми насекомыми. Люди говорят о «потере» пчел из-за расстройства коллапса в колонии, и это правильное слово: пораженные ульи не полны мертвых пчел, а просто таинственно пусты. Ведущая теория заключается в том, что воздействие нейротоксинов приводит к тому, что пчелы не могут найти дорогу домой. Было показано, что даже ульи, подвергающиеся воздействию низких уровней неоникотиноидов, собирают меньше пыльцы и производят меньше яиц и гораздо меньше маток. Некоторые недавние исследования показали, что пчелы чувствуют себя лучше в городах, чем в предполагаемой сельской местности.

С момента появления данных Крефельда в Бундестаге и Европейском парламенте прошли слушания о защите биоразнообразия насекомых. Государства-члены Европейского Союза проголосовали за продление запрета на неоникотиноидные пестициды и начали вкладывать деньги в дальнейшие исследования того, как меняется численность насекомых, что вызывает эти изменения и что можно сделать.

Тем не менее, сокращение численности насекомых нуждается в гораздо больших изменениях. В Европейском Союзе уже были приняты некоторые меры по оказанию помощи опылителям, в том числе более строгому регулированию пестицидов, чем в Соединенных Штатах, и выплате фермерам платы за создание мест обитания насекомых, оставляя поля залежными и создавая дикие края наряду с культивированием, но популяции насекомых все равно сокращается. Новые доклады призывают национальные правительства к сотрудничеству; для более творческих подходов, таких как интеграция мест обитания насекомых в проектирование дорог, линий электропередач, железных дорог и другой инфраструктуры; и, как всегда, для дальнейших исследований. Необходимые изменения, как и причины, могут быть глубокими. «Это просто еще один признак того, что мы разрушаем систему жизнеобеспечения планеты», - говорит Листер об исследовании в Пуэрто-Рико. «Природа устойчива, но мы доводим ее до таких крайностей, что в конечном итоге это приведет к краху системы».

Ученые надеются, что у насекомых будет возможность реализовать эту устойчивость. Когда-то в Австралии была замечена бабочка-призрак, которая откладывала 29 100 яиц, а в ее яичниках было еще 15 000 шутк. Изобилие плодов, является особенной чертой насекомых, именно она должно дать им возможность вернуться в прежние кондиции, но только если им будет предоставлено пространство и возможность сделать это.