Повышение уровня углекислого газа ослабляет бабочек-монархов
Речь идёт о растениях рода ваточник, чьи листья содержат вещества, помогающие бабочкам отпугивать хищников и паразитов. Важно, что такие растения – чуть ли не единственная пища гусениц D. plexippus.
Более ранние работы показали, что некоторые виды этих растений производят более низкие уровни тех самых защитных соединений под названием карденолиды (cardenolides) при выращивании в условиях повышенного содержания углекислого газа. Это открытие заинтересовало учёных, и они решили провести другое исследование, дабы посмотреть на потенциальное влияние роста CO2 на восприимчивость бабочек-монархов к заболеваниям в будущем.
Специалисты создали экспериментальную систему, позволяющую им изменять все ключевые звенья цепи: уровни углекислого газа, концентрацию веществ в листьях растений, заражение паразитами и восприимчивость бабочек к ним.
Так, в рамках многолетнего эксперимента исследователи вырастили четыре вида ваточника с различным уровнем карденолидов. Половина растений выращивались при нормальном уровне углекислого газа, а другой половине его досталось в два раза больше. Затем растения "принесли в жертву" сотням гусениц D. plexippus.
Также трёхдневные гусеницы заражались распространёнными паразитами Ophryocystis elektroscirrha, которые сокращают продолжительность жизни, влияют на их способность к полёту и на другие функции.
Самый серьёзный урон относительно переносимости паразитов был зафиксирован у бабочек, которые питались A. curassavica, поскольку у таких растений количество карденолидов сократилось почти на 25 процентов при выращивании в условиях повышенной концентрации CO2. А ведь этот вид ваточника считается наиболее защитным с точки зрения содержания карденолидов.
В результате это привело к резкому снижению способности бабочек справляться с паразитами. Кроме того, наблюдалось сокращение продолжительности жизни – примерно на одну неделю.
Отмечается, что в исследовании рассматривалось исключительно то, как повышенные уровни углекислого газа изменяют химию растений и как эти изменения влияют на взаимодействие бабочек с паразитами.
"Мы обнаружили косвенный механизм, с помощью которого сегодняшние изменения окружающей среды – в данном случае, повышение уровня атмосферного CO2 – могут воздействовать на заболевания бабочек D. plexippus", — говорит первый автор исследования Лесли Деккер (Leslie Decker).
Глобальные изменения окружающей среды, по её мнению, могут влиять на взаимодействие паразитов и хозяев путём изменения важнейших свойств растений.
Как отмечает другой автор исследования Марк Хантер (Mark Hunter), на результаты работы очень важно обратить внимание. Многие животные, а также люди используют химические вещества из окружающей среды, чтобы контролировать паразитов и развитие заболеваний.
"Если повышенный уровень углекислого газа снижает концентрацию лекарственных веществ в растениях, которые используют бабочки-монархи, то это может изменить концентрацию таких веществ для всех животных, которые занимаются самолечением, в том числе и людей", — говорит Хантер. Он более десяти лет занимается изучением этих бабочек.
Отмечается, что в последние годы численность бабочек-монархов быстро сокращается. Большинство обсуждений о бедственном положении насекомых сосредоточено на потере среды обитания. К сожалению, результаты показывают, это не единственная проблема: скорее всего, заражённые паразитами бабочки-монархи будут всё больше слабеть, если атмосферные концентрации CO2 продолжат увеличиваться, отмечают авторы работы.
Результаты исследования представлены в научном издании Ecology Letters.
Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что генетика бабочек-монархов помогла объяснить их необычную миграцию. УТакже учёные выяснили, что во время миграции бабочки-монархи ориентируются по магнитным полям.