Зимние комары грозят разрушить экосистему Антарктики

Зимние комары и их личинки (семейство трихоцериды, Trichoceridae) обнаружены на российской станции «Беллинсгаузен» на острове Кинг-Джордж (Южные Шетландские острова), находящемся у побережья Антарктики.

Сфотографировать зимнего комара удалось старшему научному сотруднику Зоологического института РАН Андрею Пржиборо. Именно он в составе 65-й Российской Антарктической Экспедиции выполнял на острове Кинг-Джордж работы по изучению нового для этого региона вида комаров.

Внешне зимние комары заметно отличаются от «собратьев», обитающих в Антарктике, рассказал сайту «Экология России» – нацпроектэкология РФ» Андрей Пржиборо. Trichoceridae похожи на комаров-долгоножек – крупных (несколько сантиметров в длину) комаров с очень длинными тонкими ногами, которые иногда залетают в комнаты, сидят на потолке и стенах. Но зимние комары имеют несколько меньший размер – около сантиметра в длину, отметил эксперт.

«Сразу скажу, что и долгоножки, и трихоцериды – не кровососущие комары, и для человека они безопасны. Trichoceridae во взрослом состоянии почти не питаются. И тем более они не кусают человека», – уточнил Андрей Пржиборо.

Биологические виды, распространившиеся далеко за пределы своего исторического распространения, называют инвазионными. Чаще всего такие чужеродные виды проникают из одного региона в другой при участии человека – сознательном или случайном. Такие «гости» могут быстро обживаться на новом месте и со временем вести себя как «хозяева»; при этом они могут стать настоящим бедствием.

Существует несколько десятков видов зимних комаров, многие из них обитают в экстремально холодных регионах – например, в полярных пустынях Арктики и в горах, где способны жить лишь очень немногие насекомые.

Один из видов зимних комаров, широко распространенный на севере России и Европы, каким-то образом попал в Антарктику, а точнее на остров Кинг-Джордж вблизи побережья Антарктического полуострова. Этот вид имеет научное название Trichocera maculipennis (в буквальном переводе – трихоцера пятнистокрылая). В Европе он достаточно обычен и встречается не только в природе, но также может развиваться в гниющих овощах и других влажных органических остатках, выброшенных человеком – на помойках, в компосте и тому подобных местах. В Антарктику эти комары, конечно, прилетели не по своей воле, уверен Андрей Пржиборо. Скорее всего, сюда их завезли люди. А как именно – существует несколько версий.

Остров Кинг-Джордж

Остров Кинг-Джордж считается неофициальной столицей Антарктики. Он имеет площадь 1384 квадратных километра. Это самый крупный из Южных Шетландских островов и, наверное, одно из самых теплых мест в Антарктике. Местный климат считается умеренно мягким: средняя температура летом +3, зимой – 5 градусов по Цельсию. Но в последнее время на острове стало заметно теплее, отмечают ученые. Так, по данным Всемирной метеорологической организации (WMO), 6 февраля 2020 года воздух на Кинг-Джордж нагрелся до рекордных +18,3 градусов Цельсия.

Но кто же завез насекомых на остров? Главные обитатели Кинг-Джордж – ученые из восьми государств. На острове построили свои исследовательские станции Аргентина, Чили, Россия, Бразилия, Китай, Южная Корея, Польша и Уругвай. Кроме того, в летний сезон сюда приезжают ученые из Эквадора, Германии, Перу, США и Нидерландов. По соседству с российской станцией «Беллинсгаузен» находится чилийская станция «Эдуардо Фрей». По сути, это небольшой поселок. На территории станции расположены больница, школа, отделение банка, небольшой магазин и почта, которой пользуются ученые острова: получают письма и посылки из дома. Не исключено, что туда впервые и завезли новых комаров.

Кинг-Джордж – самый посещаемый туристический объект в Антарктике. Ежегодно остров приезжают посмотреть тысячи путешественников из самых разных стран. Может быть, новый вид могли завезти в Антарктику туристы?

«Версия, которая кажется наиболее правдоподобной, – комаров завезли судовые рейсы, которые обеспечивают станции запасами продуктов. Кроме того, снабжение идет и авиарейсами, которые поставляют на остров продовольствие из разных стран. Вероятнее всего, личинки приехали с продуктами – с овощами или с остатками почвы на них», – предположил Андрей Пржиборо.

Станция «Беллинсгаузен»

Зимних комаров впервые обнаружили на острове Кинг-Джордж 14 лет назад – на уругвайской станции «Артигас». За прошедшие годы насекомые расселились по острову и образовали устойчивые популяции на пяти научных станциях. Несколько лет назад они проникли и на «Беллинсгаузен». Большинство «зараженных» станций находятся относительно недалеко друг от друга, рассказал сайту «Экология России» – нацпроектэкология РФ» Андрей Пржиборо.

Еще три года назад специалисты из разных стран договорились вести учет нового вида комаров на станциях острова Кинг-Джордж. Два года назад к этой программе присоединилась и российская станция «Беллинсгаузен». Для учета комаров на каждой станции установили специальные липучки и ультрафиолетовые ловушки, которые привлекают комаров. Работники станции с декабря по март отмечают, сколько комаров попалось в ловушки. Это позволяет понять, где комаров больше, а где их нет совсем, а также проследить динамику их численности; можно установить, становится ли комаров больше или меньше год от года.

Но при этом остается неясным, где и в каких условиях развиваются личинки комаров? Сборы взрослых комаров не дают ответа на этот вопрос. Обнаружить места развития личинок – это самое важное для того, чтобы понять, как поддерживается популяция комара, и что можно сделать для ее уничтожения.

«Поэтому моя первая задача состояла в том, чтобы найти места развития личинок на нашей станции и предложить конкретные рекомендации по уничтожению очагов развития этого вида. Кроме поселений человека, на острове есть и природные биотопы, в которых комар-вселенец в принципе мог бы проникнуть и образовать там популяции. Поэтому мне также предстояло оценить, проник ли этот вид в естественные антарктические местообитания, образовались ли его популяции на удалении от поселений человека», - рассказал Андрей Пржиборо.

В ходе осмотра станции исследователь установил, что все комары встречаются только в одном здании, которое используется для складирования и сортировки различного мусора, включая пищевые отходы. В этом же здании он обнаружил несколько очагов развития личинок.

Поэтому по результатам своей работы Андрей Пржиборо сформулировал простые рекомендации по уничтожению уже имеющейся популяции комара-вселенца и по предотвращению появления новых. Суть этих рекомендаций состоит в том, чтобы внимательно сортировать мусор, хранить любые пищевые остатки в герметичных мешках, сразу же помещаемых в герметичные контейнеры, регулярно утилизировать пищевые отходы и периодически проводить дезинфекцию помещения, в котором складируется мусор.

А бороться с трихоцеридами надо обязательно. Такие насекомые могут быть очень опасны для достаточно хрупких и уязвимых экосистем Антарктики, указывают специалисты.

Десятки миллионов лет назад Антарктика оказалась отделена от ближайшей суши большими океанскими пространствами, а затем последовали длительные периоды оледенений, в ходе которых наземная флора и фауна Антарктики практически вся исчезла. Сейчас лишь небольшая часть территории антарктических островов свободна от ледника. После последнего оледенения сюда смогли попасть и уцелеть очень немногие наземные животные.

Длительная географическая изоляция – основная причина того, что в Антарктике так мало видов насекомых. В похожих условиях Северного полушария – в Арктике и в горах – их видовое богатство в несколько раз выше. По этой же причине – из-за изоляции – наземные экосистемы Антарктики очень своеобразны, а в местной фауне преобладают эндемики – то есть виды, которые не встречаются больше нигде и не привыкли конкурировать с видами из других регионов. Появление в Антарктике чужеродных северных видов, которым климат и другие условия в принципе подходят, может серьезно изменить облик антарктических экосистем и привести к необратимым последствиям для местной флоры и фауны, в том числе к вымиранию местных видов.

Далее оставалось решить вторую, более сложную задачу – выяснить, проник ли комар в естественные антарктические местообитания, появились ли его популяции на удалении от поселений человека? Предыдущие наблюдения показали, что зимние комары встречались не только в зданиях станций. Взрослые комары в теплую погоду способны улетать на многие километры от мест развития личинок, чему нередко способствует ветер. Если самки комаров отложат яйца в местах, подходящих для развития личинок, то там могут образоваться новые популяции этого вида. Скорее всего, именно так комар и расселялся по острову: от одной станции к другой.

Для развития личинок нужны скопления постоянно влажных органических веществ растительного или животного происхождения. К счастью, на острове Кинг-Джордж не так много подобных подходящих мест в природе. Большая часть острова покрыта ледником и безжизненна. А остальные территории, где ледника нет, очень бедны и подвержены иссушающему воздействию ветра. Из растений здесь можно увидеть только мхи и лишайники, изредка, один вид цветковых растений – злак-щучку. Но все же есть несколько местообитаний, где комар-вселенец мог бы закрепиться. Это колонии морских птиц и млекопитающих. По берегам острова Кинг-Джордж и на мелких островках вокруг него есть крупные колонии двух видов пингвинов, гнездовые колонии гигантских буревестников и лежбища ластоногих – морских слонов. В таких местах и встречаются участки, обогащенные влажными органическими остатками и потому потенциально привлекательные для комара, особенно, около луж, ручейков и в ложбинах на скалах.

«Я обследовал несколько десятков таких колоний и лежбищ, начиная с ближайших к станции «Беллинсгаузен». К счастью, ни в одной из обследованных точек мне не удалось найти ни одной личинки и ни одного взрослого комара. Не было найдено и каких-либо следов пребывания этих насекомых в природе. Так что, похоже, комар-вселенец пока не проник в естественные местообитания Антарктики. Но риск его проникновения в хрупкие антарктические экосистемы остается, и, если это произойдет, то избавиться от него будет практически невозможно. Поэтому наблюдения за комарами-вселенцами решено продолжить», – отметил исследователь.

Дома хорошо, а в гостях лучше! 

Считается, что в Антарктике живут только два аборигенных вида насекомых, причем оба относятся к семейству комаров-звонцов (Chironomidae). Но зимний комар Trichocera maculipennis – не первый чужеродный вид насекомых, проникший в Антарктику.

Несколько лет назад ученые из Бирмингемского университета представили на ежегодном собрании Британского экологического общества результаты изучения инвазии в Антарктику бескрылого комарика Eretmoptera murphyi, относящегося к тому же семейству Chironomidae. Раньше этот вид был известен только с субантарктического острова Южная Георгия, но несколько десятилетий назад он был занесен на антарктический остров Сигни (Южные Оркнейские острова).

Первого такого комара обнаружили в 1984 году на британской исследовательской станции на Сигни. По мнению ученых, насекомое попало на остров в результате экспериментов по пересадке растений, которые проводились там в конце 1960-х.

А за последующие десятилетия захватчик размножился так сильно, что его биомасса стала больше биомассы местных членистоногих в пять раз.

С приходом глобализации темпы вселения чужеродных видов в новые для них регионы сильно возросли, говорят эксперты. Люди только и делают, что летают туда-сюда на самолетах и плавают на кораблях, перевозя с собой новые виды – на одежде, в чемоданах, с продуктами и водой. Такие растения и животные-путешественники только на первый взгляд кажутся безобидными гостями экосистемы, предупреждают ученые. Уже известны множество случаев, когда инвазивные виды становились причинами настоящих экологических бедствий и даже техногенных катастроф.

«Приведу понятный всем пример – это борщевик Сосновского. Растение родом с Кавказа, которого не было в средней полосе и на Северо-Западе России, пока люди специально не привезли его в послевоенные годы и не стали высаживать, надеясь сделать кормовой культурой. С тех пор борщевик продолжает захватывать все новые и новые территории, потому что не встречает на своем пути препятствий, – отметил Андрей Пржиборо. – Так же и в случае с новым комаром: он может вытеснять аборигенные виды, а в случае массового размножения, серьезно менять экологические условия – например, как состав и структуру почвы, что может привести к значительным изменениям в экосистеме в целом».