Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.08.2021
Александр Березин
4
2 272

Полинезийцы укоротили крылья новозеландским насекомым

4.2

Случившееся подтвердило давнюю гипотезу Чарльза Дарвина о том, что потеря крыльев — при всей их кажущейся полезности — для насекомых имеет существенный эволюционный смысл.

Zelandoperla fenestrata, вид насекомых, встречающихся только на южном острове Новой Зеландии. Часть из них умеет летать, часть лишена этой способности / ©Wikimedia Commons

Ученые из Новой Зеландии изучили частоту встречаемости летающих и нелетающих форм местного вида насекомых Zelandoperla fenestrata (на фото). Популяции этого вида имеют разную длину крыльев: самые короткокрылые не могут летать, более длиннокрылые — могут. Авторы работы изучили данные по пяти регионам, где встречается этот уникальной вид (вне южного острова Новой Зеландии его нигде нет). В трех местах леса они исчезли после колонизации острова маори (она началась в XIII веке), а в двух леса не прерывали своего существования в последние тысячи лет.

Как и ожидалось, процент неспособных к полету короткокрылых особей зависел от высоты склонов гор, на которой их собрали. На высотах около 600 метров все особи этого вида умели летать. На высотах ближе к тысяче метров ситуация была обратной: почти никто не умел летать. Похожая картина наблюдается с разными видами насекомых по всему миру: чем выше в горы, тем реже местные насекомые способны к полету.

Однако в случае Zelandoperla fenestrata ситуация оказалась более сложной. Там, где леса сохранились (две локации), куда больший процент особей имел способность к полету даже с ростом высоты. Там, где лесов не было, неумение летать становилось массовым даже на средних высотах, задолго до тысячи метров.

Исследователи не разбирают в деталях конкретные причины, по которым наличие леса в местах обитания этих насекомых снижает риск потери ими склонности к полету. Однако вероятные механизмы довольно очевидны. Во-первых, лес несколько нивелирует прямое воздействие ветра на летающих насекомых, замедляя ток воздуха в приземных слоях. Во-вторых, даже если сильный порыв ветра подхватил насекомое, у того всегда есть шанс наскочить на дерево и зацепиться за него, пережидая ветер. В местах, где лесов нет, ни то, ни другое невозможно — и ветер может унести насекомое с крыльями туда, где оно погибнет или не оставит потомства, то есть за пределы пригодных для него биогеоценозов.

Авторы работы заключают, что причиной потери способности к полету следует считать сильный ветер при отсутствии факторов, снижающих его воздействие на летающих насекомых. Это подтверждает давнюю теорию Чарльза Дарвина о причинах потери насекомыми способности к полету. Отказ от функциональных крыльев выглядит не слишком логично: за счет них насекомые могут быстро перемещаться на огромные расстояния. Например, бродяжка рыжая, один из видов стрекоз, поднимается на высоту до 6200 метров и мигрирует на многие тысячи километров (способна перелететь Тихий океан). Высокая мобильность упрощает поиск пищи и полового партнера. Почему же в целом ряде экосистем насекомые массово отказываются от нее?

Вопрос этот встал перед биологами еще в XIX веке, когда выяснилось, что на островах между Австралией и Антарктидой практически все насекомые лишены крыльев. Это странно: чтобы попасть сюда, они явно должны были использовать крылья, поскольку возраст местных видов велик, и они явно прибыли сюда до человека. Дарвин предположил, что способные к полету особи часто уносит ветром в море, где они гибнут. В итоге естественный отбор способствует выживанию неспособных к полету. В ту пору его гипотеза подверглась серьезной критике. Однако новая работа новозеландских ученых указывает на правоту исследователя.

а. Здесь деревья растут на высоте до 1090 метров над уровнем моря; b. Здесь деревья исчезают уже на 710 метрах; c. Локации, где проживали разные популяции исследуемого вида. d. Образец Zelandoperla fenestrata способный к полету. е. Образец Zelandoperla fenestrata неспособный к полету из-за короткокрылости.

Авторы работы отмечают, что воздействие человека на леса, таким образом, способно подталкивать отдельные популяции насекомых к отказу от полета. Потенциально это станет проблемой: если некоторые популяции не будут летать, они не смогут обмениваться генами с другими, что снизит их локальное генетическое разнообразие.

В то же время вряд ли сведение лесов представляет опасность для существования вида Zelandoperla fenestrata. Дело в том, что современные новозеландцы не сводят леса: это делали полинезийские племена маори, прибывшие на остров не позднее XIII века. К началу XIX века их было не менее ста тысяч, однако к концу столетия их численность упала многократно. Для европейских методов сельского хозяйства горные склоны подходят плохо, поэтому сейчас антропогенное хозяйственное воздействие на горные леса тут практически отсутствует. Если за сотни лет, прошедшие после выжигания лесов маори, отказ от полета не привел к потере Zelandoperla fenestrata ареала, то вряд ли это возможно в наши дни, когда никаких выжиганий уже нет.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

10 часов назад
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

7 часов назад
Ольга Иванова

Загадочная русская душа — не фигура речи, а объективная реальность. Как жили славянские крестьяне зимой, почему в нашей стране такие плохие дороги, из-за чего мы любим «супчики», а европейцы — гамбургеры и фастфуд, откуда взялся стереотип о пьющих русских и почему мы стали употреблять меньше водки, почему мы сначала включаем прибор, а потом читаем инструкцию, отчего наши студенты учат все в последнюю ночь перед экзаменом, зачем нам нет дела до розовых кустов, чем мы отличаемся от китайцев и что нас роднит с японцами. Об этом корреспонденту Naked Science рассказал профессор, доктор исторических наук и старший преподаватель СПбГУ Кирилл Назаренко.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
1
+
Похоже, на сайте завелся путешественник во времени: некий "Роман М. отрицательно оценил [мой] комментарий к записи: Полинезийцы укоротили крылья новозеландским..." ))) Может, это сам публикатор предвидел, что телеологические обороты, использованные им при изложении работы новозеландских ученых, вызовут у меня ухмылку и заранее поставил мне минус? "Но черт возьми... как?"
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: