Биологи узнали, как глобальное потепление сказалось на размере кузнечиков

Потепление климата на нашей планете остается причиной для беспокойства ученых и общества в целом. Средняя температура на поверхности Земли продолжает расти, и 2024 год оказался самым теплым в истории метеорологических наблюдений (начиная с середины XIX века).

Между тем температура — ключевой экологический фактор, который определяет жизнедеятельность всех живых существ. Изменения термального режима в природных экосистемах вызывает множество быстрых изменений. Одни виды расширяют ареалы распространения, другие ведут себя иначе или оказываются под угрозой сокращения численности.

Поэтому ученые отслеживают последствия изменений климата для животных и растений. В этом русле выполнена и новая публикация в журнале PLOS ONE Biology and Life Sciences. Биологов заинтересовали насекомые — самая многочисленная группа животных, имеющая всесветное распространение и огромное значение для наземных экосистем.

Объект исследования — шесть видов прямокрылых насекомых, а именно кузнечиков, которые отличаются фенологией. Eritettix simplex и Xanthippus corallipes зимуют в виде неполовозрелых молодых особей (нимф), тогда как остальные четыре зимой покоятся в виде яиц. При этом Aeropedellus clavatus и Melanoplus boulderensis достигают взрослого возраста и размножаются где-то в середине июня, а Camnula pellucida и Melanoplus sanguinipes — к концу июля.

Все шесть видов обитают в гористой местности на высоте от 1768 до 3901 метра над уровнем море. Известно, что горные экосистем испытывают более резкие климатические сдвиги. Их состояние сложным образом зависит от взаимодействия экологических факторов: температуры, высоты, долготы и так далее.

Выбор пал именно на этих кузнечиков, так как они не склонны порождать больше одного поколения за сезон. Это осложнило бы интерпретацию результатов, ведь различить живущих рядом детей и родителей насекомых непросто. Всего рассмотрели 3413 экземпляров кузнечиков — как позаимствованных из зоологических коллекций и собранных в 1960-х годах, так и «свежих» обитателей тех же биотопов.

Биологи оценили размеры тела кузнечиков по длине их бедра (femur) и проанализировали данные. Оказалось, что особенно быстро меняются насекомые, которые живут не слишком высоко в горах. Причем появляющиеся ранней весной (то есть зимующие в виде молодых особей, а не яиц) кузнечики на фоне потепления становятся больше. Остальные виды, наоборот, теряют в размере. Величина эффекта зависит от колебаний температуры в разные годы для отдельных экосистем.

По-видимому, появляющиеся раньше по весне кузнечики получают преимущества от более теплой погоды и потому быстрее растут. А те насекомые, которые позже начинают свой жизненный цикл, летом страдают из-за теплового стресса и тратят больше энергии. В целом в условиях глобального потепления горные кузнечики скорее склонны «вырастать» и раньше достигать половозрелой стадии.

Это противоречит распространенному мнению о том, что эктотермные (хладнокровные) животные сейчас начинают мельчать. Таким образом, работа иллюстрирует сложное и разнонаправленное влияние климатических сдвигов на жизнь животных. Эффект нельзя сформулировать в виде категоричных и однозначных законов вроде «при росте средней температуры все организмы меняются так-то и так-то». Живые существа слишком разные и отвечают на стресс по-своему.