Летучие мыши защищают растения от вредителей наравне с птицами

Малый большеухий листонос (Micronycteris), поедающий таракана. Летучие мыши многих видов умеют охотиться не только на летящих насекомых, но и на ползающих по листьям и ветвям. Иногда они подстерегают своих жертв в засаде, затаившись среди листвы, держась задними ногами за ветку. Фото © Merlin D. Tuttle, Bat Conservation International с сайта www.umich.edu

Известно, что птицы в тропических экосистемах (как и во многих других) оказывают ощутимое воздействие на членистоногих, в том числе на растительноядных насекомых. Предотвращая доступ птиц к участкам тропического леса с помощью куполов из крупной сетки, можно наблюдать повышение численности членистоногих на изолированных участках по сравнению с неизолированными. Однако те, кто проводил такие опыты, всегда пренебрегали ролью летучих мышей, которые тоже не могли пробраться сквозь заграждения из сетки. Две новые работы, в которых заграждения устанавливали на одних участках только ночью (когда активны насекомоядные летучие мыши), на других — только днем (когда активны насекомоядные птицы), а на третьих (в одной из двух работ) — круглосуточно, показали, что летучие мыши оказывают на членистоногих обитателей тропических экосистем влияние вполне сравнимое с влиянием насекомоядных птиц. Одна из этих работ была проведена в тропическом лесу в Панаме, другая — на кофейной плантации в Мексике. Результаты обоих исследований убеждают в том, что меры, направленные на охрану летучих мышей, могут играть немалую роль в защите дикорастущих и культурных растений от чрезмерного поедания насекомыми.

Насекомоядные птицы играют во многих экосистемах немалую роль, ограничивая численность своих жертв и, тем самым, снижая скорость поедания растений и другие связанные с деятельностью членистоногих показатели. Свидетельства сильного влияния птиц на плотность насекомых были получены, в частности, в ряде опытов с использованием куполов из крупной сетки, пропускающей насекомых, но не пропускающей птиц на закрытые сеткой участки. На участках, долгое время закрытых такой сеткой, плотность членистоногих оказывалась достоверно выше, чем на контрольных, не закрытых сеткой участках.

Тропический лес на острове Барро-Колорадо на искусственном озере Гатун, входящем в состав Панамского канала. Опыты, проведенные на этом острове, показали, что летучие мыши играют немалую роль в ограничении численности растительноядных насекомых в данной экосистеме. Фото с сайта commons.wikimedia.org

Однако раньше в подобных опытах неизменно пренебрегали тем обстоятельством, что сетки такого рода не пропускают не только насекомоядных птиц, активных днем, но и насекомоядных летучих мышей, активных ночью. Поэтому в действительности полученные ранее результаты таких исследований говорят не о роли собственно птиц, а об их суммарной роли вместе с летучими мышами.

Две новые работы, результаты которых были на днях опубликованы на соседних страницах в журнале Science, были проведены по видоизмененной методике, позволяющей учитывать влияние птиц и летучих мышей отдельно, закрывая одни из исследуемых участков только на день, а другие — только на ночь.

Одна из этих работ была проведена в тропическом лесу на острове Барро-Колорадо в Панамском канале. Этот остров, образовавшийся из материковой возвышенности при создании в начале XX века искусственного озера Гатун (вошедшего в систему Панамского канала) с помощью дамбы на реке Чагрес, служит экспериментальной площадкой для множества исследований тропического леса. На острове находится база Смитсоновского института тропических исследований (Smithsonian Tropical Research Institute) — одного из ведущих научных учреждений, изучающих тропические леса.

Группа сотрудников института в период с апреля по июнь 2006 года проводила учет плотности членистоногих в пределах участков, закрытых со всех сторон не пропускающей птиц или летучих мышей сеткой, и контрольных участках, не закрытых сеткой. Кроме того, исследователи фотографировали на цифровую камеру листья растений в начале и в конце эксперимента и впоследствии оценивали площадь листьев, съеденную растительноядными насекомыми на каждом из участков. На одних участках сетка устанавливалась только на темное время суток, когда активны летучие мыши, но неактивны насекомоядные птицы, а на других — только на светлое, когда, напротив, птицы активны, а летучие мыши — нет.

Средняя численность членистоногих на 1 м2 (A) и средняя относительная площадь съеденных фрагментов листьев в % (B) на контрольных, не закрытых сеткой участках (белые столбцы), участках без летучих мышей, закрытых ночью (желтые столбцы) и участках без птиц, закрытых днем (синие столбцы), а также (C) летучая мышь Micronycteris microtis (из рода малых большеухих листоносов, Micronycteris), поедающая кузнечика (фотограф C. Zeigler). Рис. из обсуждаемой статьи в Science о роли летучих мышей в лесных экосистемах острова Барро-Колорадо в Панаме

Присутствие летучих мышей в отсутствие птиц приводило к достоверно более низким показателям плотности членистоногих и относительной площади съеденных насекомыми участков листьев, чем присутствие птиц в отсутствие летучих мышей. Таким образом, роль летучих мышей в поедании членистоногих, в том числе растительноядных, оказалась больше, чем роль птиц.

В свою очередь, на контрольных участках, не закрытых сеткой, где действовали и летучие мыши, и птицы, показатели плотности насекомых и площади съеденных участков листьев были еще ниже (и тоже статистически достоверно), чем на участках, где действовали только летучие мыши. Таким образом, и летучие мыши, и птицы сокращают в данной экосистеме численность членистоногих, в том числе растительноядных, но роль летучих мышей, которой до сих пор пренебрегали, даже превосходит роль птиц.

Кофейная плантация Финка Ирланда на юге Мексики. Опыты, проведенные здесь исследователями из Мичиганского университета, показали, что во время сезона дождей летучие мыши влияют на численность встречающихся на кофейном дереве членистоногих сильнее, чем птицы, в то время как в сухой сезон влияние птиц сильнее влияния летучих мышей. Возможно, эта разница связана с тем, что во время сухого сезона на юге Мексики в Северной Америке зима, и численность насекомоядных птиц на данной плантации может быть в это время выше за счет представителей североамериканских перелетных видов. Фото с сайта www.umich.edu

Другая очень похожая работа была проведена на кофейной плантации Финка Ирланда (Finca Irlanda) в южной части Мексики группой исследователей из Мичиганского университета (University of Michigan). Авторы этой работы провели две серии экспериментов: в январе–феврале (сухой сезон) и июле–августе (сезон дождей) 2007 года. В отличие от группы, работавшей в природной экосистеме в Панаме, исследователи агроэкосистемы кофейной плантации не измеряли площадь съеденных насекомыми участков листьев, а только оценивали численность членистоногих. Но зато они рассматривали не три, а четыре типа участков: открытые (контрольные, с летучими мышами и птицами), закрытые ночью (без летучих мышей, но с птицами), закрытые днем (без птиц, но с летучими мышами) и закрытые круглосуточно (без летучих мышей и без птиц, как в опытах предшественников, не придававших летучим мышам значения).

Средняя численность членистоногих на каждые сто листьев кофейного дерева в сухой сезон (A) и в сезон дождей (B). Заполненные квадраты и сплошные линии — участки без летучих мышей и без птиц; полые квадраты и прерывистые линии — участки без птиц, но с летучими мышами; заполненные круги и сплошные линии — участки без летучих мышей, но с птицами; полые круги и пунктирные линии — контрольные участки с летучими мышами и птицами. На горизонтальной оси отмечены даты (месяц/число/год). Рис. из обсуждаемой статьи в Science о роли летучих мышей в агроэкосистеме мексиканской кофейной плантации

Результаты показали, что в сухой сезон роль птиц в ограничении численности членистоногих превосходит роль летучих мышей, которая незначительна: между участками без летучих мышей, но с птицами, и участками с летучими мышами и птицами нет достоверной разницы. В сезон дождей, напротив, летучие мыши оказывают на численность членистоногих в целом большее влияние, чем птицы, и между участками без летучих мышей, но с птицами, и участками с летучими мышами и птицами наблюдается достоверная разница. Большая роль птиц в сухой сезон может объясняться присутствием в этот период зимующих насекомоядных птиц из Северной Америки.

Результаты обоих исследований свидетельствуют о том, что летучие мыши могут оказывать немалое влияние на численность членистоногих, встречающихся на листьях дикорастущих и культурных тропических растений. Иногда влияние летучих мышей оказывается достоверно больше, чем влияние насекомоядных птиц. Таким образом, меры, направленные на охрану летучих мышей, могут иметь большое значение как для поддержания нормального функционирования природных экосистем, так и для защиты сельскохозяйственных растений от насекомых-вредителей.

Источники:
1) Margareta B. Kalka, Adam R. Smith, Elisabeth K. V. Kalko. Bats limit arthropods and herbivory in a tropical forest // Science. 4 April 2008. V. 320. P. 71.
2) Kimberly Williams-Guillen, Ivette Perfecto, John Vandermeer. Bats limit insects in a neotropical agroforestry system // Science. 4 April 2008. V. 320. P. 70.

Петр Петров

<< Назад