Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Р. Найт
«Смотри, что у тебя внутри». Глава из книги


К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


Н. Резник
Как черепахи нарыли себе панцирь


Интервью с Б. Янишем
Наследники Поппера


А. Гуков
Крупные животные Арктики: сколько их осталось?


А. Огнёв
Откуда жизнь? Еще теплее!


Р. Докинз
«Эгоистичный ген». Глава из книги


А. Бердников
Вдоль по лунной дорожке


В. Бабицкая, С. Горбунов
Как и зачем птицы общаются с охотниками за медом


Е. Чернова
Хаос и порядок: фрактальный мир







Главная / Новости науки версия для печати

Насекомых в тропическом лесу сосчитали с высокой точностью


Расположение площадок, на которых непосредственно проводили учет беспозвоночных в районе Сан-Лоренцо (Панама)

A. Карта, показывающая расположение площадок (обозначены буквой и цифрой: B1, B2, C1 и т. д.), на которых непосредственно проводили учет беспозвоночных в районе Сан-Лоренцо (Панама). Верхняя врезка — карта-схема Панамского перешейка, нижняя врезка — вид сверху крон леса. B. Схема, демонстрирующая разнообразие методов сбора членистоногих, использованных в данной работе. C. Сбор муравьев и термитов. D. Фумигация (окуривание) кроны. E. «Кошение» сачком и «сбивание» членистоногих с растений подлеска. Из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science

Беспрецедентное по своим масштабам исследование членистоногих лесного массива Сан-Лоренцо (Панама) показало, что на площади 0,48 га обнаружено 6144 вида, а во всём лесном массиве площадью 6000 га обитает, по-видимому, около 25 000 видов. В исследовании участвовали более сотни экспертов по разным группам членистоногих (не только растительноядных, учетом которых нередко ограничиваются подобные работы), причем обследованы были буквально все микроместообитания экосистемы тропического леса — от почвенного слоя и подстилки до вершин крон.

Натуралистов всегда интересовало, сколько же разных видов живых существ населяет нашу планету. Даже если не брать в расчет прокариот (бактерий в широком смысле слова), относительно понятия вида у которых идут жаркие споры, а ограничиться только эукариотами, то и в этом случае вопрос об общем числе видов остается открытым. Правда, исследователям давно уже известно, что основное разнообразие видов на Земле представлено насекомыми и другими наземными членистоногими (клещами, пауками, многоножками). Океан же, хотя и занимает 2/3 поверхности планеты, вносит небольшой вклад в общее видовое разнообразие. Причины этого не совсем ясны, однако так было не всегда (см.: Видовое богатство суши — следствие хорошо развитой сосудистой сети у цветковых растений, «Элементы», 18.03.2010).

Что же касается суши, то здесь хотя бы приблизительная оценка общего числа видов фактически сводится к тому, насколько надежно мы можем определить число видов насекомых и других членистоногих в тропических лесах, где необычайно высокое разнообразие деревьев (на участке 50 га может произрастать около тысячи разных видов, с которыми могут быть связаны разные беспозвоночные). Поскольку предполагается, что многие тропические членистоногие строго видоспецифичны, то есть питаются только определенными видами растений или же, будучи хищниками, определенными видами других членистоногих, то попытку оценить общее число видов стали связывать с оценкой количества видов членистоногих, строго привязанных к одному виду деревьев.

Первые попытки такого рода произвели шокирующее впечатление на ученых. Американский специалист по жукам Терри Эрвин (Terry Lee Erwin), работая в тропическом лесу на острове Барро-Колорадо (зона Панамского канала), использовал фумигацию — обработку кроны дерева дымом, содержащим инсектицид. Собрав на укрепленные под деревьями полиэтиленовые «простыни» всех упавших с крон членистоногих, Эрвин констатировал, что значительное число их не может быть определено до вида, но примерно оценить их видовое разнообразие можно. Введя некоторые допущения (надо сказать, довольно произвольные), Эрвин предположил, что с одним видом деревьев специфически связаны примерно 600 видов членистоногих, а поскольку общее число известных видов тропических деревьев около 50 тыс., то простой пересчет дает оценку в 30 миллионов видов. Эта цифра сразу вызвала подозрение у специалистов, так как предполагалось, что большинство находимых специалистами насекомых должны быть новыми для науки, а это не соответствовало действительности.

С гораздо большим доверием научным сообществом были восприняты данные, полученные чешским ученым Войтехом Новотным и его коллегами (см.: Novotny V., Basset Y., Miller S., et al. Low host specificity of herbivorous insects in a tropical forest // Nature. 2002. V. 416. P. 841–844), которые в течение нескольких лет работали в низменном тропическом лесу в Новой Гвинее. Занимаясь только листогрызущими насекомыми, собирая их непосредственно на тех или иных растениях, а также выращивая личинок до взрослого состояния на листьях определенных растений, Новотный и его коллеги пришли к выводу, что строго видоспецифичных среди листогрызущих насекомых крайне мало — примерно 8 видов жуков, 13 видов бабочек и 3 вида прямокрылых. Соответствующий пересчет на число видов растений, давал гораздо более скромную оценку общего числа видов — около 4,9 миллионов (см.: Почему в тропическом лесу так много видов насекомых?, «Элементы», 06.09.2006).

Однако и эта оценка не вполне устраивала специалистов, так как затрагивала только одну группу насекомых — фитофагов, а среди насекомых, да и других групп членистоногих, довольно много хищников, а также потребителей грибов. Поэтому такой интерес вызвала новая работа большого коллектива ученых разных стран (всего было привлечено 102 специалиста по разным группам членистоногим), которые самым тщательным образом обследовали 0,48 га тропического низменного леса в районе Сан-Лоренцо (Панама). Используя разные методы сбора материала, включающие обследование как крон деревьев, так и всех остальных микроместообитаний, эти исследователи собрали 129 494 экземпляров членистоногих, представляющих 6144 так называемых «фокусных» (четко определенных) видов.

Обсуждаемая работа выгодно отличается от предыдущих не только тем, что охватывает буквально всех членистоногих на обследуемой территории и использует множество методов их отлова, но также и тем, что непосредственные места сбора разбросаны по обследуемой территории, что позволяет использовать разные модели, описывающие то, каким образом возрастает число обнаруженных особей и видов по мере увеличения размера выборки. Авторы пришли к выводу, что общее число видов членистоногих, населяющих лесной массив Сан-Лоренцо (а это около 6000 га), оценивается от 18 000 до 44 000 видов. Наиболее вероятная оценка — около 25 000 видов.

Общее число видов и число особей разных групп членистоногих, собранных на обследуемом участке 0,48 га

Общее число видов (шкала слева, черные столбики) и число особей (шкала справа, светлые столбики) разных групп членистоногих, собранных на обследуемом участке 0,48 га. Серые столбики — наилучшая оценка общего числа видов на всей территории леса Сан-Лоренцо. Обозначения (a1, a2, ..., a6) соответствуют разным моделям, использованным для расчетов. Цифры на самом верху — это число видов данной группы, представленных в сборах только одним экземпляром. Из обсуждаемой статьи в Science

Число выявляемых видов быстро растет с увеличением площади обследования. На одном га можно найти почти две трети видов, свойственных всему лесному массиву Сан-Лоренцо. Любопытно, что если сопоставить видовое разнообразие членистоногих, населяющих низменные леса Панамы, с разнообразием членистоногих лесов умеренной зоны, то, хотя в тропиках видов оно, конечно, существенно выше, разница на самом деле не так велика — от 2,1 до 8,4 раз. Иными словами, мнение о каком-то чрезвычайно высоком видовом разнообразии членистоногих тропических лесов несколько преувеличено. Кроме того, очевидно, что существует достаточное число квалифицированных специалистов-систематиков, способных разобраться в разных группах насекомых и других наземных членистоногих.

Источник: Yves Basset, Lukas Cizek, Philippe Cuénoud, et al. Arthropod Diversity in a Tropical Forest // Science 2012: V. 338. P. 1481–1484.

Алексей Гиляров


Комментарии (1)



Последние новости: ЭкологияАлексей Гиляров

26.09
Муравьи-листорезы при уходе за потомством используют противогрибковый препарат
16.06
В Старом и Новом Свете птицы сходно реагируют на глобальное потепление
26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида
4.05
Рост концентрации CO2 в атмосфере способствует увеличению растительного покрова
24.02
Борнео — центр эндемизма птиц современной Индонезии
22.01
Дельфины помогают олушам ловить сардин
11.01
Голоценовые биосообщества изменились после расселения человека по Земле
26.11
Коммуны миролюбивых пауков погибают быстрее, чем агрессивных
12.09
Перевылов трески привел к увеличению разнообразия рыб
2.09
Бурые водоросли не подтверждают экологическую гипотезу чередования гаплоидной и диплоидной стадий

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия