生态系统

像飞蛾这样的传粉者在变暖的亚北极地区越来越少

在芬兰亚北极地区,植物和传粉者之间的复杂关系在上个世纪发生了巨大变化

随着地球变暖,亚北极地区的温度正在飙升,但这对生态系统有什么影响呢?Leana Zoller及其同事最近发表了一篇研究芬兰植物传粉网络的文章。他们发现传粉者网络发生了巨大的变化,用苍蝇代替飞蛾。这对依赖专业传粉者的植物来说可能是灾难性的。

理想情况下,生态学家在研究气候变化时希望参考早期的工作,这样他们就可以看到变暖的结果,并找出已经发生的变化。然而,由于很少有研究在较长时间内调查植物和不同传粉者群体之间的相互作用,因此很难说这种发展是否已经在进行,以及在多大程度上已经在进行。这使得这项新研究基于的来自芬兰的120多年的数据更加令人兴奋。1895年至1900年间,在Kittilä(北极圈以北约120公里的一个村庄)附近,护林员弗兰斯Silén系统地记录了哪些昆虫访问哪些花朵以及频率。Zoller和同事在他们的文章中写道:

Silén的目标是尽可能完整地观察一组访问重点植物物种的昆虫,使他的数据集成为研究植物-传粉者相互作用变化的有价值的基准。Silén根据Knuth的“Handbuch der Blütenbiologie”分类了焦点植物物种(例如,“大黄蜂花”或“食蚜蝇花”)。然而,他记录了不一定属于这些类别的昆虫访客,例如,他观察到食蚜蝇访问大黄蜂花或蝴蝶,孤独的蜜蜂访问食蚜蝇花。欧宝体育最新版本登录这最大限度地减少了潜在的分类偏差的可能性。Silén的数据集是在6年的时间里收集的,但其中代表的单个植物物种通常只观察了1-3年……在他的出版物中,Silén表示,大多数观察都是在Kittilä村庄附近进行的,从那里他的远足向北延伸了大约一英里,最远向南。Silén的记录中精确地指定了一个采样地点(Kittilä的教堂墓地),而所有其他采样地点的描述都是粗略的(例如,' Kittilä镇'或' Aakenusjoki ', Kittilä附近的一条河)。虽然大多数观察没有记录一天中的时间,Silén指出某些典型的夜间授粉植物物种(d .巴士而且美国寻常的)在午夜前后被观测到。

Zoller.2023

最后一位作者蒂凡尼·奈特教授说在新闻稿中:“我热衷于使用这样的历史数据集。如果你今天再次重复历史研究,这往往是了解长期生态过程的唯一方法。我试图了解过去收集数据的人的动机是什么,他们面临着什么样的挑战。这些信息可以用来计划一项类似的现代研究。”

科学家们开始在Kittilä上寻找Silén也曾进行过观察的地点,而他研究的17种植物至今仍在这些地方生长。研究小组于2018年和2019年在这些地点重复了传粉者普查。该地区人口仍然稀少,土地使用几乎没有变化。然而,它也未能逃脱气候变化的后果。作者Leana Zoller说:“我们已经注意到传粉者网络的巨大变化。”在观察到的花访中,只有7%与当时的昆虫和植物种类相同。佐勒说:“这少得令人惊讶。”

例如,现在食蚜蝇和飞蛾在村庄周围的花朵上出现的频率比过去低得多。这可能不是好消息,这是因为这两个种群中有一些特别有效的传粉者。其中包括大黄蜂食蚜蝇(Volucella bombylans)一种像大黄蜂的毛茸茸的大苍蝇。在Silén的时代,这个物种是北极覆盆子最频繁的访客(悬钩子属植物arcticus)还有林地天竺葵(天竺葵sylvaticum).大黄蜂食蚜蝇可以有效地将这些物种的花粉从一株植物转移到另一株植物。

一棵丰满的覆盆子落在藤蔓上,背景是树叶。
悬钩子属植物arcticus.照片:Ztaffanb/维基共享资源。

此外,飞蛾在授粉过程中还利用了一种物理优势:它们的长喙可以从管状花的基部接触到花蜜。这就是为什么他们曾经是流苏粉色最频繁的访客(瞿麦)还有膀胱樱草(硅宾寻常的)这两种植物都有这样的花。

虽然这些昆虫已经变得越来越罕见,但Kittilä周围的花朵现在受到了大黄蜂和某些苍蝇的大量访问。这些动物是否像早期的传粉者一样有效尚不清楚。研究人员尤其关注一个趋势。现在有相当少的昆虫是特定花卉形状的专家。它们已被该属的苍蝇所取代Thricops,参观许多不同的植物。这样的多面手在环境变化方面往往更加稳健;如果它们的一种寄主植物缺乏,它们可以很容易地转向其他寄主植物。但它们也把各种其他植物的花粉带到花上,提供的授粉服务可能不如专家有效。

尤其令人感兴趣的是这项研究中广泛的传粉者。Zoller和同事在他们的文章中写道:

我们的研究提供了涉及几个传粉昆虫分类群的相互作用的长期变化的全面检查,产生了可能具有普遍相关性的关键发现,并指出了未来生态学研究中需要解决的重要知识缺口。之前所有的长期研究都只关注蜜蜂,但我们观察到相对丰度变化最大的是苍蝇和飞蛾传粉者。随着时间的推移,土地利用变化一直很小,但气候变暖在该地区有所加剧,气候变化是一种可能的机制,可以解释我们观察到的戏剧性模式。因此,我们的研究可能是一个先兆,预示着随着气候变化的进展,其他地区会发生什么。

Zoller.2023

Zoller说:“到目前为止,我们研究区域的传粉者网络似乎仍然运作良好。”“到目前为止,没有证据表明植物获得的花粉太少,从而降低了繁殖能力。”但根据科学家的说法,如果昆虫群落继续变化,这种情况在未来可能会改变。到目前为止,那里的苍蝇似乎在应对不断上升的气温。但在北极更北部的高纬度地区,一项研究显示,苍蝇的数量大幅减少。“如果这也发生在我们的研究领域,这可能会成为一个问题,”Zoller说。因为在某些时候,植物将不再能够弥补它们传粉网络中的损失。

新闻稿载于每日科学
在亚北极地区,植物-传粉者网络在一个世纪内发生了变化可从自然生态与进化

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