Бобровые запруды увеличивают численность мух-журчалок и бабочек

Рис. 1. Бобр обыкновенный (Castor fiber). Фото с сайта animaljournal.ru

Какая связь может быть между бобрами и насекомыми-опылителями? Казалось бы, никакой: одни строят плотины, другие летают с цветка на цветок. Однако новое сравнительное исследование растительных и опылительных сообществ вокруг бобровых запруд и искусственных прудов проливает свет на эти скрытые взаимосвязи, демонстрируя, что экологический след бобра выходит далеко за пределы уреза воды. Инженерная деятельность этих грызунов приводит к изменению состава растительности: в отличие от искусственных прудов, здесь преобладают быстрорастущие, обильно цветущие растения, обеспечивающие щедрый «буфет» для насекомых. В результате водно-болотные угодья бобров повышают богатство и обилие мух-журчалок и бабочек, не снижая при этом численности других групп опылителей.

Бобры — обыкновенный (Castor fiber) и североамериканский (Castor canadensis) — по праву считаются главными инженерами пресноводных экосистем. По масштабам преобразования ландшафтов среди животных с ними может сравниться разве что человек. Инженерная деятельность бобров представляет собой череду регулярных, но относительно локальных нарушений: строительство плотин и каналов, запруживание ручьев, изменение гидрологического режима и повышение влажности почвы. Одновременно бобры валят прибрежные деревья, объедают кустарники и травянистую растительность, буквально перекраивая структуру как водных, так и наземных сообществ вокруг своих поселений.

Не случайно североамериканский бобр во многих регионах мира считается опасным инвазивным видом (см. Самые опасные инвазионные виды России (ТОП-100): канадский бобр): как мощный экосистемный инженер он способен серьезно и стремительно менять природные сообщества, вытесняя местные виды и трансформируя целые ландшафты. Этим же объясняется и конфликт бобров с человеком — от затопленных полей и дорог до подмытых дачных участков (см. Бобры вернулись на север России). С другой стороны, во многих водных экосистемах так мешающая землевладельцам деятельность бобров сопровождается ростом биоразнообразия: увеличивается численность видов и их обилие, усложняется структура сообществ. Но за пределами самих водоемов эти эффекты до сих пор изучены слабо.

В недавно опубликованной в Journal of Applied Ecology статье исследователи попытались разобраться, как деятельность этих экосистемных инженеров влияет на сообщества... опылителей! На первый взгляд связь между полуводным грызуном и наземными насекомыми-опылителями кажется довольно натянутой. Однако в последние годы становится все очевиднее, что бобры сильно меняют и прилегающие сухопутные экосистемы. Исчезновение деревьев и перестройка растительного покрова могут создавать благоприятные условия для опылителей.

На фоне глобального сокращения численности опылителей особую ценность приобретают любые природные факторы, способные поддерживать их популяции. Однако влияние бобровых ландшафтов на них до сих пор изучалось всего в нескольких работах. В одном случае показано, что редкая бабочка Neonympha mitchellii francisci косвенно выигрывает от бобровых преобразований благодаря раннесукцессионным условиям. В другом — что разнообразие ночных бабочек в бобровых болотах выше, чем в окружающих вырубках. Это указывает на то, что бобры могут поддерживать опылителей как на локальном, так и на ландшафтном уровне.

Искусственные пруды давно известны как важные очаги биоразнообразия для опылителей. Они поддерживают устойчивые сети «растение–опылитель», а их восстановление — расчистка берегов, увеличение освещенности, удаление ила — приносит пользу дневным насекомым. Однако со временем берега стабилизируются, и там начинают доминировать конкурентные и стрессоустойчивые виды, которые растут медленно, достигают крупных размеров и, как правило, образуют меньше цветков.

Совсем иная картина наблюдается возле бобровых запруд. Их берега — это зоны постоянной нестабильности: колебания уровня воды, падение и затопление деревьев, а также регулярное поедание прибрежной растительности создает мозаичную, меняющуюся среду. Это благоприятствует быстрым «пионерным» видам, обильно цветущим и быстро захватывающим освободившиеся места. В результате меняются не только состав и структура сообществ, но и сами «цветочные» характеристики местообитаний, а это напрямую важно для опылителей.

Авторы сравнили «бобровые угодья» и искусственные пруды в полугорном сельскохозяйственном ландшафте восточной Шотландии. Исследование охватило шесть водно-болотных участков: три — явно бобровые (с плотинами, каналами и следами кормления), и три — искусственно созданные пруды без заметных следов бобровой инженерии (но иногда с незначительными следами поеденной ими растительности). Вокруг изучаемых водоемов круглый год паслись коровы, пони, свиньи или дикие косули, но нагрузка выпаса была низкой, а сами заболоченные участки почти не страдали от выпаса из-за высокой влажности почв.

По краям каждого водоема ученые заложили по 15 пробных площадок площадью 1 м² и в середине лета подробно описали всю растительность. Всего зарегистрировали 79 видов: 59 — в бобровых угодьях и 57 — у искусственных прудов. Видовое богатство оказалось схожим, но состав растений заметно различался. В бобровых угодьях чаще встречались виды, характерные для нарушенных, динамичных местообитаний — быстрорастущие, активно захватывающие пространство и обильно цветущие. Вокруг искусственных прудов, напротив, преобладали более стрессоустойчивые растения, приспособленные к стабильным условиям.

Чтобы выявить сообщество опылителей, каждый водоем обследовали шесть раз в течение сезона. Учеты проводили визуально: исследователи медленно обходили берег по зигзагообразному маршруту, просматривая полосу шириной до 5 метров. На каждый водоем отводили ровно 30 минут, при этом его периметр проходили только один раз, чтобы не пересчитать одних и тех же насекомых повторно. В учеты включали основных дневных опылителей: дневных бабочек, легко вспугиваемых ночных бабочек, пчел и мух-журчалок. Медоносную пчелу (Apis mellifera) из анализа исключили, поскольку ее численность в первую очередь определяется пасеками, а не природными условиями.

Всего за сезон исследователи учли более 1200 особей, относящихся к 109 видам опылителей. В бобровых угодьях было зафиксировано 669 особей 54 видов, у искусственных прудов — 612 особей 55 видов. Чтобы убедиться, что выборка достаточно полная, авторы использовали кривые разрежения — статистический инструмент, позволяющий оценить, сколько видов могло остаться «за кадром» (см. Непараметрические методы сравнительной оценки видового разнообразия речных сообществ макрозообентоса). Для построения такой линии по горизонтали откладывают число учтенных особей, по вертикали — количество найденных видов. В начале, когда регистрируют первые образцы, кривая растет быстро — каждая новая особь оказывается новым видом. По мере добавления наблюдений новые виды встречаются все реже, и скорость роста кривой замедляется. Выход на плато означает, что почти все виды уже зафиксированы, и дальнейшие наблюдения вряд ли добавят что-то новое. Эти кривые показали, что подавляющее большинство видов действительно было обнаружено (рис. 2).

Рис. 2. Кривые разрежения для видового разнообразия опылителей: суммарно для всех опылителей (Pollinator Species), пчел (Bee Species), дневных бабочек (Butterfly Species), мух-журчалок (Hoverflies). Синие линии соответствуют бобровым запрудам, красные — искусственным прудам. Рисунок из дополнительных материалов к обсуждаемой статье

В целом видовое разнообразие основных групп — пчел, бабочек и ночных бабочек — оказалось очень похожим в обоих типах водоемов. Численность пчел и ночных бабочек тоже почти не различалась. Зато бобровые угодья дали заметный «бонус» двум другим группам: журчалок здесь было на 119% больше, а дневных бабочек — на 45% больше, чем у искусственных прудов. Кроме того, видовое разнообразие журчалок в бобровых угодьях оказалось выше почти на треть (рис. 3).

Рис. 3. Видовое богатство (по вертикальной оси) разных групп опылителей (пчелы — bee, дневные бабочки — butterfly, журчалки — hoverfly; ночные бабочки — moth) в бобровых запрудах (beaver wetland; синим) и искусственных прудах (human-created pond; красным). Рисунок из дополнительных материалов к обсуждаемой статье

Для территорий, подверженных влиянию деятельности бобров, благодаря их динамичности и мозаичности, характерна совершенно особая растительность по сравнению с другими водно-болотными угодьями. По мнению авторов, такая среда создает кормовую базу и места для развития личинок журчалок. Многие растения здесь относятся к быстрорастущим, конкурентным или рудеральным видам, таким как бодяк или лютик ползучий. Эти растения отлично реагируют на постоянные нарушения среды, которые создают бобры, и делают ставку на интенсивное цветение и высокую семенную продукцию. А цветы — это для опылителей сразу два критически важных ресурса: нектар как источник энергии для полета и пыльца как источник белка для размножения.

Помимо состава растительности, дополнительными факторами, обеспечивающими высокую численность журчалок и дневных бабочек в зоне деятельности бобров, являются, по-видимому, более открытые местообитания и большая площадь цветущего покрова. В работе была обнаружена прямая связь между численностью бабочек и долей открытых местообитаний. Для журчалок ключевым фактором, в свою очередь, оказалась максимальная площадь цветущего покрова.

К тому же, мелководные, постоянно колеблющиеся по уровню воды участки с обилием разлагающейся органики — идеальная среда для личинок журчалок родов Eristalis и Helophilus. Большинство видов из этих родов в бобровых угодьях встречались заметно чаще, чем у искусственных прудов. Среди бабочек здесь было больше видов, предпочитающих сырые местообитания — таких как зорька (Anthocharis cardamines). Кроме того, бобровые территории изобилуют стоячей и упавшей мертвой древесиной — затопленными стволами, плотинами, хатками. Это создает дополнительные места для развития специализированных древесных видов журчалок.

Журчалки сегодня все чаще рассматриваются как критически важная группа опылителей — из-за их высокой активности на цветках, большой численности и способности переносить пыльцу на значительные расстояния. А кроме опыления, рост их численности может приносить и дополнительную пользу: личинки многих видов питаются тлями, снижая численность сельскохозяйственных вредителей. Этот «побочный эффект» бобровых угодий для агроландшафтов еще только предстоит подробно изучить.

Помимо просто присутствия насекомых, во время учетов фиксировали также акты взаимодействия с цветками — когда опылитель касался репродуктивных органов растения, например с помощью хоботка. Кривые разрежения для таких взаимодействий полностью на плато не выходили, но показали сопоставимую полноту учета в обоих типах водоемов.

В бобровых угодьях зафиксировали 336 взаимодействий между растениями и 38 видами опылителей. Причем здесь явно доминировали журчалки: на их долю пришлось 60% всех визитов к цветкам (рис. 4). Абсолютным фаворитом среди растений оказался бодяк полевой (Cirsium arvense) — на него пришлись 28% всех зарегистрированных взаимодействий. Далее следовали язычковый лютик (Ranunculus lingua, 16,4%) и валериана лекарственная (Valeriana officinalis, 12,2%).

У искусственных прудов картина была иной. Общее число взаимодействий здесь оказалось почти на треть ниже (231), в них участвовали 34 вида опылителей. Главную роль играли уже не журчалки, а пчелы — 42,9% всех контактов, тогда как доля взаимодействий журчалок составила около 30% (рис. 4). Среди растений снова лидировал бодяк полевой (20,8%), но второе и третье места заняли уже другие виды — бодяк болотный (Cirsium palustre, 17,7%) и лядвенец высокорослый (Lotus pedunculatus, 13,9%).

Рис. 4. Сети взаимосвязей между растениями и опылителями. Растения — зеленые блоки слева, опылители — цветные блоки справа (дневные бабочки — красные, пчелы — голубые, журчалки — желтые, ночные бабочки — синие). Расположение графиков: май–июнь (верхний ряд), июль–август (нижний ряд); бобровые запруды (левый столбец), искусственные пруды (правый столбец). Толщина соединительных линий отражает относительную частоту взаимодействий между конкретным видом растения и опылителя. Важное замечание: толщина линий сопоставима только внутри одного сезона (для сравнения двух типов прудов весной или двух типов летом), но не между сезонами. Это связано с различиями в общей активности опылителей, которые меняются в течение года. Рисунок из обсуждаемой статьи

Иначе говоря, в бобровых угодьях сети взаимодействий «растение–опылитель» были настроены главным образом на журчалок, а у искусственных прудов — на пчел. Особенно отчетливо это проявлялось во второй половине лета: активность журчалок в бобровых угодьях резко возрастала благодаря цветению поздних видов (того же бодяка, лютика и валерианы). Бобровые угодья вообще предоставляли особенно богатые кормовые возможности для журчалок и дневных бабочек именно в конце лета. У бабочек этот эффект во многом обеспечивался одной яркой связкой — между крапивницей (Aglais io) и бодяком полевым.

Разные группы опылителей по-разному устроены анатомически — и это напрямую отражается в их цветочных предпочтениях. Например, журчалки с коротким хоботком, такие как Episyrphus balteatus, выбирают цветки с открытым доступом к нектару (валериану или лютики). В бобровых угодьях эти журчалки оказались более чем в полтора раза многочисленнее, чем у искусственных прудов. А виды с длинным хоботком, например Rhingia campestris, наоборот, более приспособлены к трубчатым цветкам — и их чуть чаще отмечали у искусственных прудов.

При всех этих различиях на уровне отдельных видов и предпочтений, общий уровень «специализации» сетей взаимодействий оказался одинаковым в обоих типах водоемов. Под специализацией здесь понимается то, насколько избирательно опылители связаны с определенными растениями, а не посещают любые доступные цветки случайным образом. И в бобровых угодьях, и у искусственных прудов сети были более специализированными в начале сезона — в мае–июне, когда цветущих растений еще мало, и насекомые менее свободны в выборе.

Хотя различия между искусственными и бобровыми водоемами удалось выявить, авторы подчеркивают, что часть этих эффектов могла быть сглажена из-за ограничений исследования. Участков было немного, и они располагались достаточно близко друг к другу — на расстояниях, которые многие насекомые способны легко преодолевать. Это значит, что одни и те же особи могли регулярно использовать оба типа водоемов, тем самым размывая различия между ними. Кроме того, окружающий сельскохозяйственный ландшафт был довольно однотипным, с в целом невысоким уровнем биоразнообразия, что также снижало контраст между участками. Вероятно, при отсутствии этих ограничений влияние бобровых угодий на сообщества опылителей было бы выражено сильнее.

Бобровые запруды давно известны как центры восстановления водного биоразнообразия. Теперь показано, что они одновременно усиливают и наземные экосистемные функции, увеличивая численность и разнообразие журчалок и дневных бабочек. В настоящее время водно-болотные угодья почти не рассматривают в стратегиях охраны опылителей. Однако авторы исследования настаивают: если мы хотим и дальше слышать жужжание, гул и трепет крыльев над сельскими ландшафтами, бобрам в них тоже должно быть место.

Источник: Patrick Cook, Alan Law, Zarah Pattison, Nigel J. Willby. Beaver wetlands create a buzz and a flutter for pollinators // Journal of Applied Ecology. 2025. DOI: 10.1111/1365-2664.70193.

Елена Устинова