Бабочки все летели и летели – сначала их были тысячи, потом десятки и даже сотни тысяч. Коричневые снизу и ярко-оранжевые сверху, они мелькали, словно солнечные блики. Зрелище изумляло, внушало благоговение – и сбивало с толку. Я увидела это бабочковое облако (на языке биологов – вспышка численности калифорнийских многоцветниц) ясным летним днем на горном хребте Сьерра-Невада. Мы шли с Мэттом Фористером, энтомологом из Университета Невады в Рино, по покатой горе Касл-Пик к северо-западу от озера Тахо. Бабочки на Касл-Пик – одна из наиболее изученных популяций насекомых в мире. Летом, каждые две недели, о них собирают подробные сведения без малого 45 лет. Большую часть данных записал на карточках размером 7,5 на 12,5 сантиметра руководитель Фористера Арт Шапиро, увлеченный своей работой профессор Калифорнийского университета (Дейвис).
После того как Фористер и его коллеги оцифровали данные и проанализировали их, выяснилось, что численность бабочек на Касл-Пик идет на убыль с 2011 года. Мы обсуждали причины этого явления, когда взошли на вершину (2775 метров), и нас окутало оранжевое облако. «Предположение о том, что насекомые исчезают, кажется людям невероятным, и я понимаю почему, – размышляет Фористер, указывая на бабочек, рекой струящихся рядом. – Насекомые образуют огромные скопления, поэтому звучит и правда неубедительно».
Считается, что мы живем в антропоцене – в эпоху, которая определяется влиянием человека на планету. И все же, по многим критериям, царят на Земле именно насекомые: в любой момент времени вокруг летают, ползают, парят, бегают, роют и плавают 10 квинтиллионов насекомых. Если говорить о биоразнообразии, цифры тоже впечатляют: около 80 процентов всех видов животных составляют насекомые. Они обеспечивают существование нашего мира в том виде, в котором мы его знаем: без насекомых-опылителей большинство цветковых растений, от маргариток до кизила, попросту вымрет.
Согласно известному высказыванию биолога Эдварда О. Уилсона, если люди внезапно исчезнут, то Земля «восстановится до состояния полного равновесия, в котором находилась 10 тысяч лет назад». Но «если исчезнут насекомые, мир низвергнется в хаос». Именно поэтому вызывает тревогу тот факт, что в большинстве мест, которые недавно исследовали ученые, обнаружено снижение количества насекомых. Это происходит и в пригородах, и в безлюдной местности, подобной Касл-Пик. А возможно, и у вас во дворе.
Энтомологическое общество рейнского города Крефельд, расположенного рядом с голландской границей, хранит свои фонды в бывшем здании школы. Там, где раньше по классам бегали дети, теперь лежат коробки, набитые банками, а банки, в свою очередь, заполнены мертвыми заспиртованными насекомыми. Если бы, образно говоря, у внезапного взрыва тревоги по поводу исчезновения насекомых был эпицентр, в нем бы стояло это школьное здание. «Мы не считаем банок – число меняется каждую неделю», – делится Мартин Зорг, главный хранитель фондов. По его приблизительным оценкам, «там несколько десятков тысяч».
В конце 1980-х Зорг и его коллеги решили выяснить, как обстоит дело с насекомыми в разных природоохранных зонах Германии. Энтомологи установили похожие на скошенные палатки ловушки Малеза. В ловушках оставалось все, что в них влетало, в том числе мухи, осы, пчелы, бабочки и златоглазки. Затем все содержимое ловушек отправлялось в банку. Сборы велись более 20 лет в разных местах на территории 63 природоохранных зон, в основном в земле Северный Рейн-Вестфалия, где находится Крефельд. В 2013 году энтомологи вернулись на две делянки, где взяли первые пробы в 1989-м. Количество пойманных насекомых составило лишь малую долю того, что было собрано здесь 24 годами ранее. Еще раз ученые проверили делянки (а заодно посетили десяток других точек) в 2014-м. Где бы ни проводился сбор, результат был один и тот же.
Чтобы подвести итоги, общество привлекло к исследованию сторонних энтомологов и специалистов по статистике, которые скрупулезно проверили данные. Результаты анализа подтвердили: с 1989-го по 2016 год биомасса летающих насекомых в природоохранных зонах Германии сократилась на три четверти. Весть об печальном открытии, опубликованном в журнале PLOS One, тут же разнеслась по всему миру. The Guardian предостерегал об «экологическом армагеддоне», газета New York Times писала об «армагеддоне у насекомых», Frankfurter Allgemeine Zeitung заявила: «Ожидается кошмар». Согласно данным сайта Altmetric, отслеживающего, насколько часто опубликованное исследование цитируется онлайн, статья заняла шестое место среди наиболее обсуждаемых научных работ 2017 года. Малоизвестное Энтомологическое общество Крефельда засыпали запросами ученые и СМИ. «Им просто конца нет», – вздыхает Зорг.
После крефельдского исследования энтомологи всего мира взялись за тщательное изучение записей и коллекций. Не все согласились с выводами общества. И все же результаты оказались довольно отрезвляющими. Исследователи, работавшие в охраняемом лесу в Нью-Гэмпшире, обнаружили, что численность жуков снизилось более чем на 80 процентов с середины 1970-х, а их разнообразие сократилось почти на 40 процентов. В Нидерландах, как показали наблюдения, количество бабочек уменьшилось на 85 процентов с конца XIX века, а исследование поденок на Верхнем Среднем Западе США выявило сокращение популяции более чем наполовину за совсем короткий срок: с конца 2012 года. В Германии вторая группа ученых подтвердила основные выводы исследования крефельдских коллег. Проведя многократные отборы проб с сотен точек в трех обширных природоохранных зонах, ученые обнаружили, что с 2008-го по 2017 год число видов насекомых, обитающих на травянистых ландшафтах и в лесах, убавилось более чем на треть.
«Это пугающая тенденция, – подчеркивает Вольфганг Вайссер, профессор Мюнхенского технического университета, – но она подтверждается все новыми исследованиями». Люди могут любоваться бабочками и испытывать отвращение к комарам, но большую часть насекомых они попросту не знают. И это, скорее, характеризует слабость мышления двуногих, чем преуменьшает значимость шестиногих.
С другой стороны, насекомые столь разнообразны, что ученые до сих пор не могут их даже сосчитать. Около миллиона видов уже описано, но намного больше, – по недавним оценкам, около четырех миллионов – еще не открыты. Одно только семейство паразитических наездников, Ichneumonidae, насчитывает около 100 тысяч видов, что превышает число всех известных рыб, пресмыкающихся, млекопитающих, земноводных и птиц вместе взятых. Ихневмонид иногда называют «осами Дарвина», поскольку ученый однажды в споре с другом заявил, что существования этих перепончатокрылых уже достаточно, чтобы опровергнуть библейскую теорию творения, поскольку никакой «милосердный и всемогущий Бог» не стал бы создавать настолько омерзительного, кровожадного паразита. Другие семейства не менее разнообразны: например, жуков-долгоносиков известно около 60 тысяч видов.
Помимо того что насекомые потрясающе многообразны, они способны жить практически в любых условиях, включая самые экстремальные. Так, веснянки забрались в Гималаи на высоту 5,6 тысячи метров, а щетинохвостки – в пещеры на глубину более 900 метров. Муха-береговушка Ephydra thermophila живет у края кипящих источников Йеллоустонского парка, а бескрылый комар-звонец Belgica antarctica покрывает яйца чем-то вроде незамерзающего геля, чтобы они пережили морозы. А у комара-звонца Polypedilum vanderplanki, обитающего в засушливых районах Африки, личинки высыхают так, что превращаются в обезвоженные комочки, погружаясь в состояние, похожее на анабиоз, и, согласно наблюдениям, могут пробудиться через 15 лет и более.
В чем причина такого колоссального разнообразия насекомых? Существует множество объяснений, самое простое – насекомые существуют давно. Очень давно. Они одними из первых заселили сушу более 400 миллионов лет назад – почти на 200 миллионов лет раньше, чем появились динозавры. Более чем внушительная история развития позволила насекомым превратиться в очень разнообразную группу. Вероятно, и способность занимать много экологических ниш имела значение. Насекомые настолько малы, что одно дерево может быть домом для тысяч видов: кто-то буравит ходы под корой, другие проедают листья, а третьи питаются корнями. Такое «распределение ресурсов», как это называют экологи, позволяет многим видам сосредоточиться в пределах весьма ограниченного пространства.
Кроме того, исторически темпы вымирания насекомых были невысоки. Несколько лет назад исследователи изучили ископаемых жуков крупнейшего подотряда разноядных (Polyphaga), к которому относятся скарабеи, усачи, светляки и многие другие. И выяснили, что ни одно из семейств, входящих в подотряд, не исчезло за всю эволюционную историю, даже во время массового мел-палеогенового вымирания 66 миллионов лет назад. В контексте такого открытия современные сокращения популяций выглядят еще более пугающими. Каждую осень тысячи исследователей собираются на ежегодное совещание Энтомологического общества Америки. В прошлом году мероприятие проходило в Сент-Луисе, и заседание, на которое пришло больше всего участников, называлось «Снижение численности насекомых в антропоцене».
Один за другим докладчики представляли печальные свидетельства. Зорг описывал работу исследователей из Крефельда, Фористер – падение численности бабочек на хребте Сьерра-Невада. Токe Томас Хойе из Орхусского университета в Дании отметил снижение количества мух, слетающихся на цветки, в Северо-Восточной Гренландии, а Мэй Беренбаум, энтомолог из Университета Иллинойса, рассказала о глобальном кризисе, который переживают насекомые-опылители.
Организовал это заседание Дэвид Вагнер, энтомолог из Коннектикутского университета. Когда пришла его очередь выступить, Дэвид обратил внимание на такой парадокс: все согласны с тем, что насекомые переживают тяжелые времена, но, когда речь заходит о причинах кризиса, каждый твердит о своем. Одни винят изменения климата, другие – сельскохозяйственную деятельность или иные посягательства на места обитания насекомых. «Удивительно, что так много ученых работают над этой проблемой, но до сих пор не до конца выяснили, что же является причиной исчезновения насекомых», – говорит Вагнер.
Через несколько недель после заседания я встретила Вагнера в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Здесь представлено одно из самых обширных энтомологических собраний в мире – ряд за рядом стоят металлические шкафы, заполненные миллионами приколотых булавками экземпляров. Вагнер наугад открывает шкаф – как оказалось, со шмелями (Bombus). В одном из выдвижных ящиков были Bombus dahlbomii – из самых крупных шмелей на планете. Раньше они летали почти по всей территории Чили и Аргентины. В последние годы популяции резко сократились.
Другой ящик был заполнен шмелями Bombus affinis (их отличает красноватое пятнышко на спине). Вид обитает на Среднем Западе и в северо-восточных штатах и раньше тоже был вполне обычен, но сейчас их осталось так мало, что пришлось внести в список видов, находящихся под угрозой исчезновения. «Их теперь просто нигде не найти», – сетует Вагнер. И рассказывает, что есть еще шмель-кукушка привязанный, который нападает на гнезда других шмелей, в том числе и Bombus affinis, поедает их личинок и заменяет на своих. «И этот вид исчезает», – говорит он.
Я спросила Вагнера, что, по его мнению, стало причиной сокращения численности насекомых. В некотором смысле, сказал он, ответ очевиден: «Их становится все меньше, поскольку нас становится все больше». Для того, чтобы получить пищу, одежду, построить жилье или куда-то поехать, семь миллиардов людей радикально меняют планету – сводят леса, распахивают луга, сеют монокультуры, отравляют воздух. Все это – факторы стресса для насекомых и для любых других животных. Мы осознаем, что наступает кризис биоразнообразия», – заявил Вагнер.
Впрочем, данные о темпах сокращения количества насекомых, полученные в недавних исследованиях, достаточно противоречивы. Например, согласно результатам из Крефельда, численность насекомых снижается значительно быстрее, чем численность любой другой группы животных. Почему? Одной из причин могут быть пестициды: хотя они и нацелены на «вредителей», для химических веществ нет разницы между насекомыми, которые вредят культурным растениям, и опылителями (даже в природоохранных зонах той же Германии может проявляться действие пестицидов, поскольку многие из этих зон окружены обрабатываемыми землями). С другой стороны, есть места, где наблюдается резкий спад численности (например, горы Уайт-Маунтинс в Нью-Гэмпшире), использование пестицидов минимально. Еще один парадокс.
«Сейчас самое главное – понять, насколько насекомые уязвимее остальных живых существ», – объясняет Вагнер и продолжает. – Это крайне важно. Полагаю, люди впервые по-настоящему задумались о роли насекомых в экосистеме и обо всем том, что они делают для существования планеты». В своем – практически безграничном – разнообразии насекомые выполняют бесчисленное множество функций, большая часть которых остается недооцененной. Около трех четвертей всех цветковых растений зависят от насекомых-опылителей – в первую очередь от пчел и шмелей, но и от бабочек, ос, жуков. Да и почти всем плодовым культурам, от яблонь до арбузов, нужны насекомые-опылители.
Незаменимы насекомые и в распространении семян. У многих растений семена даже имеют особый придаток – элайосому, которая содержит жиры и другие питательные вещества и тем самым привлекает насекомых. При этом, скажем, муравьи, унося семена, съедают только элайосому, а само семя прорастает. В свою очередь, насекомые служат пищей для пресноводных рыб и многих видов наземных животных. Так, к насекомоядным рептилиям относятся гекконы, анолисы и сцинки; а тупайи и муравьеды – насекомоядные млекопитающие. Если говорить о птицах, поедающих насекомых, то это ласточки, пеночки, дятлы и крапивники.
И даже для птиц, которые с возрастом становятся всеядными, насекомые зачастую составляют основу рациона в период роста. Каролинская гаичка, например, выкармливает птенцов исключительно гусеницами (более 5 тысяч гусениц – на выводок). В ходе недавнего исследования птиц Северной Америки выявлено, что их численность резко снизилась – почти на треть с 1970 года, и сильнее всего пострадали виды, значительную часть пищи которых составляют насекомые.
Роль насекомых весьма важна в разложении отмершего органического вещества и поддержании круговорота элементов. Когда жуки-навозники поедают помет, питательные вещества возвращаются в почву. Термиты, перемалывая древесину, выполняют ту же функцию. Без насекомых мертвый органический материал – в том числе и трупы людей – стал бы накапливаться. В подходящих условиях, личинки одной мясной мухи могут съесть более половины трупа за неделю. Сложно оценить этот труд в денежном эквиваленте, но в 2006 году двое энтомологов попытались: они рассматривали четыре категории «услуг», оказываемых насекомыми, – «удаление экскрементов, борьба с вредителями, опыление, корм для диких животных», и при расчетах только для США получили сумму 57 миллиардов долларов в год.
Хотя научно-исследовательская станция «Ла-Сельва» расположена всего лишь в полусотне километров к северу от столицы Коста-Рики Сан-Хосе, чтобы добраться туда, приходится два часа ехать по обрывистому горному перевалу с крутыми поворотами. Раньше одной из достопримечательностей «Ла-Сельвы» был маленький павильон с белой простыней, на которую светил прожектор – для привлечения насекомых. На простыне собиралось так много видов, что посетители станции не ложились спать до рассвета, наблюдая за ними. Увы, за последние двадцать лет «достопримечательность» утратила зрелищность: влажными теплыми ночами в прошлом январе удалось увидеть лишь трех мотыльков, долгоносика, клопа-щитника и несколько мошек.
«Когда я впервые сюда пришел, это место буквально притягивало людей, – рассказывает о павильоне Ли Дайер, эколог из Университета Невады в Рино. – А теперь насекомых и не увидишь – разве что одно или два». Дайер работает на «Ла-Сельве» с 1991 года: исследует взаимодействия между насекомыми и растениями, на которых они обитают, а также взаимодействия между насекомыми. Многие из них живут за счет себе подобных. Например, многие наездники-ихневмониды откладывают яйца в тела гусениц, и личинка постепенно выедает живую гусеницу изнутри. Другие насекомые – сверхпаразиты – заражаают своими яйцами тела паразитов. А есть и такие, кто паразитирует на сверхпаразитах.
В «Ла-Сельве» Дайер со студентами и волонтерами собирал гусениц и выращивал их, чтобы посмотреть, кто выведется: в одних случаях бабочки, в других – паразиты. Как и члены Энтомологического общества Крефельда, Ли не искал доказательства снижения численности насекомых. Доказательство нашло его: Даниэль Сальсидо, ученица Дайера, недавно обобщила данные, собранные за 20 лет, и обнаружила, что с 1997 года разнообразие гусениц в «Ла-Сельве» упало на 40 процентов, а разнообразие паразитов сократилось еще заметнее – на 55 процентов.
Паразиты могут сдерживать рост численности многих гусениц, поедающих культурные растения, и снижение численности паразитов чревато растущими потерями фермеров. А отсутствие взаимодействия между гусеницами и паразитами может означать нарушение пищевых цепочек, причем во многих случаях еще до того, как людям представится возможность эти цепочки выявить. Данные о насекомых долгое время в основном собираются в зоне умеренного климата – в Европе и США. Но около 80 процентов видов насекомых – обитатели тропиков. Именно поэтому сведения из «Ла-Сельвы» так важны.
Дэн Дженсен и Уинни Холлвакс, тропические экологи из Университета Пенсильвании, часть времени проводят в университете, а часть – к северу от города Либерия, на западе Коста-Рики, в доме, где живут вместе с любыми дикими животными, которые пожелают там поселиться (в том числе фринами и летучими мышами). Когда приходят гости, Холлвакс может с гордостью показать им семисантиметрового таракана под раковиной. «Я говорю людям, что книги – не что иное, как еда для термитов», – смеется Дженсен, указывая на маленькую горку измельченной бумаги в одном из книжных шкафов.
Природа здесь сильно отличается от «Ла-Сельвы» – сухой тропический лес, а выше, на склонах, влажный горный лес вместо низинного влажного тропического. Но и здесь ученые обнаружили катастрофическое снижение численности насекомых. Холлвакс вспомнила, что в середине 1980-х, когда у них появился один из первых компьютеров, свет экрана ночью привлекал так много насекомых, что приходилось ставить в доме полог и работать под ним. «Сейчас я уже дошел до того, что кладу в маленькую пластиковую трубку со спиртом любое насекомое, которое ночью переползает мой стол», – делится Дэн Дженсен: за две недели в Коста-Рике он собрал жалкие девять особей.
Дженсен и Холлвакс считают основной причиной снижения численности насекомых изменения климата. 81-летний Дженсен рассказал, что, когда в 1963 году он только начал ездить в Коста-Рику, засуха длилась четыре месяца. «Теперь сухой сезон растянулся на полгода, поэтому существа, приспособленные к четырем месяцам засухи, вынуждены переживать еще два дополнительных. У них заканчивается пища, перестают работать сезонные биологические часы, все просто рушится», – объясняет Дэн.
Что можно сделать, чтобы остановить эту опасную тенденцию? Конечно, все зависит от причин. Если дело прежде всего в изменениях климата, то лишь общемировые усилия по снижению выбросов парниковых газов могут по-настоящему на что-то повлиять. Если главные виновники – пестициды или сокращение ареала, то больший эффект окажут действия властей на местах.
Пытаясь защитить насекомых-опылителей, Евросоюз запретил большинство неоникотиноидных пестицидов, которые, как показали исследования, влияли на снижение численности насекомых и птиц. Правительство Германии одобрило Программу по защите насекомых, которая призывает к восстановлению среды обитания этих животных и к запрету на использование инсектицидов в отдельных местностях. В программе подчеркивается: «Мы не можем обойтись без насекомых».
Общество Xerces из Портленда, штат Орегон, – одна из немногих организаций, созданных именно для защиты беспозвоночных (названо общество в честь бабочки вида Glaucopsyche xerces, вымершей в 1940-х). Однажды я поехала с директором общества Скоттом Блэком посмотреть, как реализуются некоторые его проекты в Калифорнийской долине. Пока Блэк вел машину, он вспоминал свой первый «форд мустанг»: его приходилось мыть бесконечно – на лобовое стекло и радиатор вечно налипали мертвые насекомые. Сейчас, по его словам, отскребать мертвых насекомых от машины приходится редко. Этот феномен даже получил название «эффекта лобового стекла» и является одним из индикаторов сокращения численности насекомых. Километр за километром мелькали за окнами засаженные поля. Раньше фермы в долине были окружены лугами, где насекомые могли найти убежище; а сегодня, говорит Блэк, все стараются распахать землю от дороги до дороги. «Вот это я считаю уничтожением среды обитания», – качает он головой.
