Изменение климата оказалось выгодным для насекомых-вредителей

2020-04-16 10:24

Изменение климата улучшает условия жизни большинства видов насекомых-вредителей — позитивные эффекты от потепления для них значительно превосходят стрессовые. К такому выводу пришли ученые, проанализировав отклик популяций распространенных видов сельскохозяйственных вредителей на рост температуры. Результаты исследования опубликованы в Frontiers in Ecology and the Environment.

Люди по всему миру теряют 18 процентов годового урожая из-за вредителей сельского хозяйства, большая часть которых — насекомые. Многие насекомые-вредители завозятся человеком на новые континенты, становясь интродуцентами и причиняя катастрофический ущерб природным и аграрным экосистемам. На борьбу с последствиями таких действий люди ежегодно тратят миллиарды долларов, но ни пестициды, ни биологические методы борьбы пока не привели фермеров к окончательной победе.

Климатические изменения провоцируют рост температур, способствуя расширению ареалов насекомых-вредителей и учащению вспышек численности. Однако их глобальный ответ на климатические изменения предсказать очень сложно: в высоких широтах потепление улучшает жизненные условия, а в приэкваториальных может оказаться серьезным стрессом. Существующие на данный момент исследования не делают общих прогнозов, каждое из них рассматривает отдельные виды вредителей по одному-двум параметрам их отклика на изменения климата.

Ученые во главе с Филиппом Леманном (Philipp Lehmann) из Стокгольмского университета исследовали комплексное влияние климатических изменений на насекомых-вредителей. Для этого они выбрали 31 биологический вид широко распространенных вредителей, используя данные Международного центра сельского хозяйства и биологических наук.

Ученые провели метаанализ по 105 научным публикациям, посвященным вредителям сельского и лесного хозяйства, фиксируя отклик насекомых на климатические изменения по четырем ключевым параметрам: колонизация (освоение новых территорий), продолжительность жизни, популяционная динамика, трофические связи (их прочность и разнообразие). В качестве климатического фактора специалисты рассматривали изменение среднегодовой температуры.

Отклики насекомых на изменение климата, по оси ординат — процент вредителей. Синий цвет — положительный ответ, голубой цвет — отрицательный. a — число параметров, по которым уже наблюдается реакция на потепление (у 70% вредителей такая реакция отмечена по двум параметрам), b — усредненный глобальный ответ вредителей на потепление; c — отклик в течение года по ключевым параметрам (RC — колонизация, LH — продолжительность жизни, PD — популяционная динакимка, TI — трофические связи); d — многолетний отклик по тем же параметрам.

Philipp Lehmann et. al / Frontiers in Ecology and Environment, 2020

Из 31 изученного вида на текущий момент лишь два не демонстрируют отклика на климатические изменения по ключевым параметрам. 13 вредителей дали положительный отклик — ущерб от их деятельности будет возрастать. Реакция остальных 16 видов является смешанной: они могут демонстрировать как положительные, так и отрицательные отклики в зависимости от географической широты и трофически связанных с ними видов. Важным моментом является быстрая эволюция насекомых: к примеру, потепление в Европе спровоцировало расхождение между созреванием почек у дубов (Quercus spp) и развитием гусениц Зимней пяденицы (Operophtera brumata). Это привело к временному снижению популяции, но через несколько лет они приспособились к более раннему началу вегетации.

Авторы исследования провели линейный регрессионный анализ, чтобы спрогнозировать отклик вредителей в будущем. Они рассматривали ответную реакцию насекомых на меняющееся соотношение реальной и оптимальной температур для их существования в зависимости от географической широты. Анализ охватил четыре периода времени: исторический (за всю историю наблюдений), текущий, ближайшее будущее и долгосрочную перспективу.

a — уровень благополучия насекомых в зависимости от температуры, где Tamb — нынешняя температура воздуха, Topt — оптимальная для развития температуры; b — отношение текущей температуры к оптимальной показано относительно географической широты. В анализ включены четыре временных периода: исторический (синие треугольники и сплошная линия), настоящее время (толстая пунктирная линия), ближайшее будущее (тонкая пунктирная линия) и будущее (красные круги и точечная пунктирная линия).

Philipp Lehmann et. al / Frontiers in Ecology and Environment, 2020

Все регрессии были статистически значимыми (исторический период: p<0,001; настоящее время: p=0,001; ближайшее будущее: p=0,007; отдаленное будущее: p=0,011) и показали, что для большей части видов насекомых-вредителей изменения климата приблизят к оптимальным для них условиям обитания, а это означает повышение экологического и экономического ущерба в будущем.

Ранее мы писали о том, что человек изменил ландшафты в результате земледелия еще три тысячи лет назад, а охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку.

Марина Попова

Источник: nplus1.ru



		Изменение климата оказалось выгодным для насекомых-вредителей
МЕНЮ Искусственный интеллект Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту ТЕМЫ Новости ИИ Искусственный интеллект Голосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Слежка за людьми Угроза ИИ Разработка ИИ ИИ теория Компьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Внедрение ИИ Big data Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Техническое зрение Чат-боты Работа разума и сознание Изучение сна Изучение сознания Нейроинтерфейс Психология Работа мозга Работа памяти Работа разума Модель мозга Модель мозга Робототехника, БПЛА Беспилотные автомобили БПЛА Робототехника Трансгуманизм Трансгуманизм Обработка текста Анализ социальных сетей Компьютерная лингвистика Лингвистика Поисковые алгоритмы Теория эволюции Головной мозг Нейронные сети Поведение животных Теория эволюции Дополненная реальность Виртулаьная реальность Дополненная реальность Железо Интернет вещей Квантовые компьютеры Нейронные процессоры облачные вычисления Суперкомпьютеры Киберугрозы Кибербезопасность Научный мир Методы исследования Наука и образование Семинары ИТ индустрия ИТ-гиганты Новости ит Разработка ПО Разработка ПО Теория алгоритмов Теория информации Кластеризация Математика Актуальная математика Статистика Теория вероятности Теория информации Теория хаоса Цифровая экономика Технология блокчейн Цифровая экономика Авторизация RSS RSS новости		2020-04-16 10:24 Теория эволюции Изменение климата улучшает условия жизни большинства видов насекомых-вредителей — позитивные эффекты от потепления для них значительно превосходят стрессовые. К такому выводу пришли ученые, проанализировав отклик популяций распространенных видов сельскохозяйственных вредителей на рост температуры. Результаты исследования опубликованы в Frontiers in Ecology and the Environment. Люди по всему миру теряют 18 процентов годового урожая из-за вредителей сельского хозяйства, большая часть которых — насекомые. Многие насекомые-вредители завозятся человеком на новые континенты, становясь интродуцентами и причиняя катастрофический ущерб природным и аграрным экосистемам. На борьбу с последствиями таких действий люди ежегодно тратят миллиарды долларов, но ни пестициды, ни биологические методы борьбы пока не привели фермеров к окончательной победе. Климатические изменения провоцируют рост температур, способствуя расширению ареалов насекомых-вредителей и учащению вспышек численности. Однако их глобальный ответ на климатические изменения предсказать очень сложно: в высоких широтах потепление улучшает жизненные условия, а в приэкваториальных может оказаться серьезным стрессом. Существующие на данный момент исследования не делают общих прогнозов, каждое из них рассматривает отдельные виды вредителей по одному-двум параметрам их отклика на изменения климата. Ученые во главе с Филиппом Леманном (Philipp Lehmann) из Стокгольмского университета исследовали комплексное влияние климатических изменений на насекомых-вредителей. Для этого они выбрали 31 биологический вид широко распространенных вредителей, используя данные Международного центра сельского хозяйства и биологических наук. Ученые провели метаанализ по 105 научным публикациям, посвященным вредителям сельского и лесного хозяйства, фиксируя отклик насекомых на климатические изменения по четырем ключевым параметрам: колонизация (освоение новых территорий), продолжительность жизни, популяционная динамика, трофические связи (их прочность и разнообразие). В качестве климатического фактора специалисты рассматривали изменение среднегодовой температуры. Отклики насекомых на изменение климата, по оси ординат — процент вредителей. Синий цвет — положительный ответ, голубой цвет — отрицательный. a — число параметров, по которым уже наблюдается реакция на потепление (у 70% вредителей такая реакция отмечена по двум параметрам), b — усредненный глобальный ответ вредителей на потепление; c — отклик в течение года по ключевым параметрам (RC — колонизация, LH — продолжительность жизни, PD — популяционная динакимка, TI — трофические связи); d — многолетний отклик по тем же параметрам. Philipp Lehmann et. al / Frontiers in Ecology and Environment, 2020 Из 31 изученного вида на текущий момент лишь два не демонстрируют отклика на климатические изменения по ключевым параметрам. 13 вредителей дали положительный отклик — ущерб от их деятельности будет возрастать. Реакция остальных 16 видов является смешанной: они могут демонстрировать как положительные, так и отрицательные отклики в зависимости от географической широты и трофически связанных с ними видов. Важным моментом является быстрая эволюция насекомых: к примеру, потепление в Европе спровоцировало расхождение между созреванием почек у дубов (Quercus spp) и развитием гусениц Зимней пяденицы (Operophtera brumata). Это привело к временному снижению популяции, но через несколько лет они приспособились к более раннему началу вегетации. Авторы исследования провели линейный регрессионный анализ, чтобы спрогнозировать отклик вредителей в будущем. Они рассматривали ответную реакцию насекомых на меняющееся соотношение реальной и оптимальной температур для их существования в зависимости от географической широты. Анализ охватил четыре периода времени: исторический (за всю историю наблюдений), текущий, ближайшее будущее и долгосрочную перспективу. a — уровень благополучия насекомых в зависимости от температуры, где Tamb — нынешняя температура воздуха, Topt — оптимальная для развития температуры; b — отношение текущей температуры к оптимальной показано относительно географической широты. В анализ включены четыре временных периода: исторический (синие треугольники и сплошная линия), настоящее время (толстая пунктирная линия), ближайшее будущее (тонкая пунктирная линия) и будущее (красные круги и точечная пунктирная линия). Philipp Lehmann et. al / Frontiers in Ecology and Environment, 2020 Все регрессии были статистически значимыми (исторический период: p<0,001; настоящее время: p=0,001; ближайшее будущее: p=0,007; отдаленное будущее: p=0,011) и показали, что для большей части видов насекомых-вредителей изменения климата приблизят к оптимальным для них условиям обитания, а это означает повышение экологического и экономического ущерба в будущем. Ранее мы писали о том, что человек изменил ландшафты в результате земледелия еще три тысячи лет назад, а охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку. Марина Попова Источник: nplus1.ru Комментарии:

Изменение климата оказалось выгодным для насекомых-вредителей

Комментарии: