Изменение климата снижает размер и выживаемость водных насекомых.

По данным международного исследования, проведенного биологической станцией Доньяна (CSIC), низкое содержание кислорода в теплых водах из-за высоких температур, связанных с изменением климата, может приводить к уменьшению размеров водных насекомых, ставя под угрозу их выживаемость и биологическую эффективность.

В результате возрастает риск ухудшения состояния водных экосистем, что может привести к снижению доступности рыбы из-за значительного воздействия на пищевую сеть. Данное исследование, проведённое совместно Словацкой академией наук и Гранадским университетом, опубликовано в журнале «Экологическая энтомология».

Повышение глобальной температуры приводит к дальнейшему потеплению морских и внутренних вод, что, среди прочего, приводит к снижению растворимости кислорода. Снижение концентрации кислорода в воде негативно сказывается на рыбах, водных насекомых и микроорганизмах, которым он необходим для дыхания.

«Уменьшение размеров — ещё один аспект общего сокращения численности насекомых, связанного с повышением температуры. Насекомых не только стало меньше, но и, возможно, они стали меньше», — говорит Виктор Баранов, научный сотрудник Биологической станции Доньяна и первый автор исследования. «Этот двойной эффект на размер и численность водных насекомых может снижать их способность поддерживать важнейшие экосистемные функции».

Для проведения данного исследования группа разработала эксперимент для оценки взаимосвязи между температурой воды, концентрацией кислорода и размером Chironomus riparius, вида мух рода Chironomidae, личинки которых ведут водный образ жизни. Размер и выживаемость насекомых сравнивались в шести различных условиях: три варианта при температуре 20°C с высокой, средней и низкой концентрацией кислорода и три варианта при температуре 30°C с теми же тремя концентрациями кислорода.

Результаты оказались надежными и совпадают с данными другого исследования, опубликованного в 2021 году, в котором также принимал участие Виктор Баранов. В ходе исследования была обнаружена взаимосвязь между размером мух этого рода и температурой.

Chironomus riparius, широко известные как некусающиеся мошки или хирономидные мошки, получили своё название за сходство с обычными комарами (Culicidae), но у них есть важные отличия, в частности, то, что они не кусаются и не питаются кровью. Их геном был секвенирован и используется в качестве модели для оценки экологического стресса и воздействия загрязняющих веществ на водные экосистемы.

В этом новом исследовании личинки хирономид, развивавшиеся в тёплой воде с низким содержанием кислорода, были на 10% меньше личинок, развивавшихся в пяти других условиях. Эти условия также привели к более быстрому росту и более высокой смертности насекомых.

«Поскольку изменение климата приводит к повышению температуры, а кислород менее растворим в тёплой воде, личинки этих животных испытывают трудности с ростом. Это связано с тем, что дыхание, по сути, является движущей силой роста животных», — объясняет исследователь.

Водные насекомые необходимы для очистки водных загрязнений и оценки качества воды, а также для нормального функционирования пищевой цепи, поскольку они служат пищей для многих других видов. Более того, будучи взрослыми, эти насекомые выполняют и другие функции, например, опыляют сельскохозяйственные культуры. Некоторые из них также играют рекреационную роль для человека, как, например, стрекозы, которые имеют важное эстетическое и культурное значение. «Ввиду их важной роли, негативное воздействие изменения климата на эти организмы чрезвычайно существенно», — подчёркивает Виктор Баранов.

Эта работа служит отправной точкой для более широкого изучения влияния изменения климата на функциональные характеристики животных, такие как размер, и сочетается с широко документированным сокращением численности насекомых. Она также открывает путь к изучению того, как уменьшение размеров животных влияет на экосистемы, которым они служат.