Арктика в сознании многих – льды, снега, Северный Ледовитый океан, белые медведи, огромные безлюдные пространства, северное сияние и ягоды… Морошка, брусника, клюква, черника… Чтобы люди могли собирать эти ценные и богатые витаминами ягоды, в Арктике, несмотря на суровый даже для человека климат, живёт небольшая община насекомых, опыляющих немногие же цветковые растения.
Самые редкие, но стойкие из них – полярные шмели – как говорят специалисты, они едва ли не единственные опылители арктических растений. И чем севернее, тем реже они встречаются.
Кто, кто в теремочке живёт?
«Каких вообще насекомых можно встретить в Арктике?!», – посмеивается неопытный турист, уверенный, что разве что пару-тройку комаров встретит на пути.
Комары, действительно, основные насекомые Арктики. Тучи этих «местных жителей» способны испортить всё впечатление от посещения региона даже самым терпеливым и позитивно настроенным туристам, но и они, на самом деле, очень нужны арктической экосистеме. В Арктике в основном живут два их вида – комары-долгоножки Tipulidae и комары-звонцы Chironomidae (хирономиды). Эти две группы уверенно теснят на Крайнем Севере всех остальных представителей летающих насекомых, являясь при этом важной кормовой базой для полярных птиц. По данным специалистов, доля в энтомофауне Арктики чешуекрылых (бабочки) и перепончатокрылых (пчёлы, осы, шмели и муравьи) уменьшается в тундрах до 11–14%. И, тем не менее, в этих краях встречается достаточное разнообразие мошек, мух, бабочек, жуков и, наконец, королей арктического царства насекомых – шмелей. Все они постоянно исследуются учёными различных научно-исследовательских институтов ряда стран, а также Группы по сохранению биоразнообразия Арктики (CAFF) при Арктическом совете.
Обжили насекомые верхнюю часть дернины и грунта, так называемый «травянисто-кустарничковый ярус», а также «подушки» из мхов и сосудистых растений, очень распространённых в арктической пустыне. Температура внутри таких «домиков» может быть выше окружающей среды на 10-15 градусов. В относительно тёплое время года для жилья годятся и лужи. Насекомые и их личинки – активные участники круговорота энергии на нижних уровнях. Их экосистемная функция заключается в переработке массы органического вещества, наряду с микроорганизмами. Ещё одна важная задача – опыление цветковых растений, таких как маки, лютики, камнеломки… И главную роль в этом, наравне с северными ветрами, выполняют шмели, основные заполярные опылители цветковых растений.
Кто ты, шмель Ледниковый?
Жить в Арктике шмели учились в течение долгого времени и теперь неплохо приспособлены к выживанию в суровом климате.
Как отмечают специалисты, они умеют поддерживать достаточно высокую температуру тела, что даёт им возможность летать при низких температурах воздуха (в редких случаях, даже ниже 0°). Довольно-таки мощное, для насекомого, тело шмеля позволяет ему преодолевать сопротивление арктических ветров.
Гнездятся шмели в основном в земле и чаще всего в нормах у леммингов, нисколько не создавая дискомфорта для последних. Важнейшее отличие арктических шмелей от всех остальных – небольшие семьи, численность которых сокращена за счёт рабочих особей. Полярные шмели всеядны. Если обычный шмель имеет в рационе и «пьёт» нектар с примерно 20 различных видов растений, то у полярного их всего два-три.
На Новой Земле, в Гренландии, арктической Канаде кормовая база шмелей состоит из камнеломки, некоторых видов ив (Salix), мытников (Pedicularis)… В поисках богатых нектаром и пыльцой растений, насекомым не приходится подниматься из наиболее тёплого приземного слоя воздуха. Все в Арктике максимально стремятся оставаться «внизу, в тёплом поле». И, случается, что даже для экспертов находятся тут настоящие сюрпризы.
Так произошло и с Ледниковым шмелем. Обнаружение этого насекомого в Арктике вошло в топ самых удивительных находок.
Обнаружил Ледникового шмеля научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и филогенетики САФУ Виталий Спицын. Учёные в течение почти ста лет до этого были уверены, что этот вид более не существует в Арктике.
Исследователь Виталий Спицын обнаружил Bombus glacialis (лат. «шмель ледниковый») на Новой Земле во время экспедиции Арктического плавучего университета — 2015. Тогда научный журнал The Richest так описал находку российского учёного:
«Ледниковый шмель, также известный как Bombus glacialis, впервые был обнаружен в 1902 году на Новой Земле, и учёные считают, что ему удалось пережить Ледниковый период. ДНК-штрихкодирование, проведённое сотрудниками САФУ (Северный Арктический федеральный университет) и ФИЦКИА РАН (Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской Академии наук – прим. Арктический век) показало, что обнаруженный ледниковый шмель — это реально существующий вид шмеля».
Автор статьи подчеркивал, что обнаружение этого насекомого в добром здравии на просторах Арктики позволяет учёным теперь утверждать, что на Новой Земле во время ледникового периода был рефугиум – не покрытая льдом территория, где сохранялась жизнь – и вполне вероятно, что там находятся и другие виды эндемиков, которые ещё предстоит найти.
Открытие Спицына опровергло бытовавшую в то время теорию о том, что рефугиумов не было на всей территории Арктической зоны от Англии до Таймыра. Новость была подхвачена многими научными изданиями. Одним из первых о новости написал уважаемый журнал Polar Biology – An integrative taxonomic approach confirms the valid status of Bombus glacialis, an endemic bumblebee species of the High Arctic / G.S Potapov, A.V Kondakov, V.M.Spitsyn, B. Yu. Filippov, Yu. S. Kolosova, N. A. Zubrii, I. N. Bolotov.
Чуть позже Ледниковый шмель, переживший оледенение и ядерные испытания на Новой Земле, был обнаружен и на острове Врангеля, полуострове Канин и острове Колгуев. Однако материалы из трёх последних популяций ещё требуют молекулярно-генетического подтверждения принадлежности к этому или всё же другому виду.
Арктический шмель отличается от открытого в 19 веке полярного шмеля своим строением и некоторыми особенностями. Кроме того, у него на боках, в отличие от шмеля обыкновенного, есть пучки красных волос. Найденный вид имеет двойной слой хитина с неким подобием прослойки жира(!) Таким «бонусом» не могут похвастаться даже арктические бабочки. Благодаря такой «шубе», полярный шмель способен выдерживать низкие температуры, не погибая. Исследователи полагают, что «ледяной» шмель не только крайне живучий, но и имеет ещё одну особенность – отсутствие деления на самцов и самок. Гипотетически одна особь способна дать потомство. Но конкретных данных, доказывающих или опровергающих эту версию, пока у учёных нет. Обнаружить кладку специалисты ещё не смогли. Также нет уверенности в том, что данный вид насекомого является групповым. Обычно шмели устраивают в земле гнездо (бомбидарий), где живут большими семьями. Обычно в крупных шмелиных гнёздах бывает 100–200 особей. В редких случаях количество шмелей может достигать 500. Естественно, о таких больших колониях арктического шмеля речи не идёт, и даже ряд специалистов выдвигают версию о том, что ледниковые шмели – одиночки.
Отмечают исследователи также способность насекомых передвигаться в снегу, проделывая ходы и норы. Об этом свидетельствует их уникальное строение.
Ледниковый шмель, встречавшийся исследователям в 1902 году, впервые описанный в 1912 году немецким энтомологом и одним из крупнейших специалистов по пчёлам Генрихом Фризе и найденный вновь Виталием Спицыным, сегодня внесён в Международный список редких организмов МСОП.
Не один в поле воин
Несколько лет назад на острове Колгуев в Баренцевом море учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (ФИЦКИА УрО РАН) также обнаружили пять видов шмелей. Как рассказал руководитель исследовательской группы, ведущий научный сотрудник лаборатории приарктических лесных экосистем центра Григорий Потапов, генетические исследования насекомых на этом арктическом острове проводились впервые.
«В период с 2018 по 2022 год сотрудники лаборатории приарктических лесных экосистем и музея центров биоразнообразия Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской Академии наук провели на острове несколько экспедиций. В ходе полевых работ были собраны многочисленные образцы насекомых-опылителей, которые были изучены с помощью методов молекулярной генетики. До этого такие исследования не проводились, были только единичные сборы. Мы провели инвентаризацию этой группы насекомых-опылителей на Колгуеве. Провели генетические исследования, впервые по насекомым Колгуева. Всего выявлено пять видов шмелей: три массовых и два малочисленных», – поделился учёный.
К распространённым исследователи отнесли Bombus lapponicus, Bombus pyrrhopygus, Bombus Balteatus, к редким: Bombus flavidus, Bombus jonellus. Все они заселились на остров с материка.
«Этот остров геологически молодой, он образовался несколько тысяч лет назад, и поэтому там вся фауна насекомых является мигрантами с материка», – пояснил Григорий Потапов.
Как выяснилось, шмели способны мигрировать на достаточно большие расстояния. От материка до острова 70 километров. Однако насекомые попали сюда относительно недавно.
По словам эксперта, остров Колгуев (Ненецкий автономный округ) долгое время оставался «белым пятном» на энтомологической карте России. Его ландшафт — плоская, слабохолмистая тундра. Впервые исследовать фауну этой отдалённой территории учёные пытались в начале XX века, но находки были скудными. Спустя почти век, в 2000-е годы, впервые серьёзно на этой территории поработал архангельский энтомолог Борис Филиппов. Ему первому удалось получить первые сведения о шмелях острова Колгуев. Исследователь отмечал, что для шмелей этот край крайне недружелюбный: зона тундр здесь «плоская» по ландшафту, бесконечно обдуваемая со всех сторон холодными ветрами. Ситуация усугубляется тем, что на Колгуеве нет ни леммингов, ни полевок, а, значит, и с «местом проживания» у шмелей проблема.
«Это загадка природы, поскольку по всем признакам грызуны должны здесь быть», – отмечает директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.
В итоге вся популяция шмелей в этих краях расселилась в обрывах и кочках речных долин. Именно в кочке, кстати, обнаружил исследователь гнездо лапландского шмеля.
В настоящее время учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Лавёровский центр, Архангельск) продолжают масштабные исследования шмелей в российской Арктике, отмечая при этом, что глобальное потепление на полярных шмелей действует так же отрицательно, как и на других обитателей арктической зоны. Если говорить о Ледниковом шмеле, то считается, что этот вид сформировался у подбрюшья гигантского ледника несколько сотен тысяч лет назад. На каждом из островов этой зоны обитала своя популяция шмелей, приспособленная к этим условиям жизни. Поэтому заметно потеплевший местный климат перестаёт быть комфортным для этого вида.
Рина Румянцева по материалам САФУ, ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН, Русское географическое общество, Умная Россия, Zoo Keys
Поделиться:
Ещё статьи: