Коллектив исследователей из Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН (Владивосток), Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН (Москва) и Мяньянского педагогического университета (КНР) завершил масштабное моделирование потенциального распространения жука-усача Rosalia coelestis — редкого вида с узкой трофической специализацией. Результаты опубликованы в журнале «Far Eastern Entomologist» (№ 548) и показывают, что к концу XXI века площадь климатически пригодных для вида территорий может сократиться до 80% даже с учётом действия трёх глобальных климатических моделей нового поколения (CMIP6).
Для построения моделей использован алгоритм максимальной энтропии (MaxEnt v. 3.4.1) на основе 100 верифицированных точек находок R. coelestis из коллекций России, Китая и открытых баз данных GBIF. Из 19 биоклиматических переменных и показателя рельефа после устранения мультиколлинеарности (порог |r|≥0,7) отобраны четыре ведущих предиктора: изотермичность - 25,8 % вклада, сезонность осадков - 30,4 %, годовое количество осадков - 22,3 %, максимальная температура самого тёплого месяца - 21,5 %.
Значения площади под ROC-кривой (AUC) для всех моделей составили 0,96-0,99, что подтверждает высокую прогностическую способность построенных карт.
По оценкам учёных, текущая площадь наиболее пригодных местообитаний (порог пригодности >0,5) достигает 3 554 100 км². Ключевое ядро современного ареала приурочено к долинным широколиственным лесам юга Приморского края, северо-восточному Китаю (провинции Хэйлунцзян, Гирин) и Корейскому полуострову, что коррелирует с распространением единственного кормового растения личинок — клёна зеленокорого (Acer tegmentosum).
Сценарное прогнозирование по трём климатическим выполнено для четырёх репрезентативных траекторий концентраций парниковых газов. Установлено, что даже по наиболее мягкому сценарию среднее по трём моделям сокращение пригодной площади составит 49,5, при экстремальном сценарии потеря площади достигает 79,9 %. Независимо от модели и сценария, наиболее стабильным ядром будущего ареала останутся: южные районы Приморского края и юг Хабаровского края, бассейн р. Амур, восточные районы провинций Хэйлунцзян и Гирин, центральная и северная части Корейского полуострова.
Именно на этих территориях наблюдается максимальное пространственное совпадение климатической пригодности с кормовым растением. Напротив, изолированные участки пригодности в Центральном и Юго-Западном Китае, а также в бассейне р. Ангара не подкреплены наличием клена зеленокорого и соответствующих фитоценозов.
Авторы подчёркивают:
Мы впервые количественно показали, как узкая трофическая специализация (монофагия) опосредует чувствительность насекомого-ксилофага к изменениям климата через двойное ограничение: прямое действие термических режимов и косвенное — через состояние единственного кормового растения. Для R. coelestis, занесённого в Красный список Республики Корея (статус Vulnerable), ключевым фактором сохранения становится не только общая площадь пригодных биоклиматических зон, но и пространственная связность между ними.
Работа выполнена в рамках государственных заданий Минобрнауки России (темы № 124012400285-7 и № 124013000750-1) при частичной поддержке научно-технической программы г. Мяньян (2023ZYDF076) и Мяньянского педагогического университета (QD2023A30).
Исследование опубликовано в журнале "Дальневосточный Энтомолог"
Источник: Минобрнауки России
