Выживание исчезающего реликтового усача — самого крупного жука России, напрямую зависит от сохранения малонарушенных лесных экосистем

 Из-за сведения лесов, пожаров, ухудшения качества широколиственных насаждений и сокращения малонарушенных лесных экосистем, ученые спрогнозировали  уменьшение ареала редкого реликтового усача — самого крупного жука России к 2070 году. Применение моделирования ареала насекомых позволит разработать программы сохранения вида не только на территории нашей страны, но и в сопредельных странах.

Реликтовый усач (Callipogon relictus) является самым крупным жуком в России. Он занесен в Красную книгу Российской Федерации и обитает в нашей стране только на Дальнем Востоке. В целом род Callipogon распространен в Южной Америке и только один вид — реликтовый усач — обитает в Северо-Восточной Азии.

Реликтовый усач является исчезающим видом на территории всего ареала (как в России, так и в Китае, на Корейском п-ве) и находится под угрозой исчезновения. Именно поэтому остро стоит проблема его сохранения и прогнозирования его распространения в будущем.

Известное географическое распространение Callipogon relictus в Северо-Восточной Азии. Цифрами указано: 1 — Китай; 2 — Россия; 3 — Северная Корея; 4 – Южная Корея; 5 — Япония; 6 — Японское (Восточное) море.

Жуки этого вида достигают 11 см в длину, а его биология и экология до недавнего времени была практически не изучена. Жуки вылетают для спаривания в конце июля - начале августа и лёт длится всего 2 недели. Тогда самки привлекают самцов особым секретом и после спаривания самцы сразу же погибают. Самки же откладывают около 30 яиц (максимум 92) на поверхность подходящего дерева (валежа) и тоже погибают. Отродившаяся личинка вбуравливается в мертвую древесину и развивается в ней от 2.5 до 7 лет.

Как показали исследования специалистов из ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, в лабораторных условиях, с применением витаминов, использованием гифов гриба белой гнили (Pleurotus florida) и созданием оптимальных температурных условий, срок развития личинок можно сократить до 7-11 месяцев.

В тоже время, развитие в лесных экосистемах этого жука невозможно без наличия валежа лиственных деревьев (всего 11 видов на территории Дальнего Востока России) размером более 30 см в диаметре на 3-4 стадиях разложения, т.е. в состоянии уже размягченной древесины. Присутствие такого валежа и сухостоя возможно только в малонарушенных лесных экосистемах.

Для разработки программ сохранения и восстановления вида необходима подробная информация о его распространении в Северо-Восточной Азии, включая прогнозные оценки потенциального ареала жука и его возможных изменений (трансформаций) под влиянием климата и антропогенных факторов. Это становится возможным благодаря моделированию распределения видов.

Ученые ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН совместно со специалистами из Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН впервые провели моделирование современного ареала обитания реликтового усача, сообщила пресс-служба консорциума «РИТМ углерода» . Исследователи изучили изменение его распространения к 2070 г. по четырем климатическим сценариям. В ходе моделирования учитывали 19 биоклиматических параметров.

Как оказалось, основной вклад в распространение реликтового усача вносит количество осадков в засушливые месяцы, обеспечивающее влажность субстрата в период лёта, высота над уровнем моря и температура наиболее жаркого месяца года (совпадающего с периодом лёта жуков). При любом из рассчитанных сценариев изменения климата, в будущем прогнозируется сокращение ареала реликтового усача. Останутся пригодными для обитания вида только некоторые территории Приморского края, а также прилегающие провинции Китайской Народной Республики и небольшой анклав на Корейском полуострове в провинции Канвондо . 

Ученые подчеркивают, что прогнозируемое сокращение ареала реликтового усача удалось рассчитать, лишь применив комплексный подход к моделированию.

Прямое воздействие повышения количества осадков и температуры воздуха могло бы дать положительный эффект для распространения вида. Потому что в целом это способствует распространению широколиственных видов растений, обеспечивающих субстрат для развития личинок. Но значительное сокращение природных местообитаний из-за сведения лесов, пожаров и ухудшения качества широколиственных насаждений приведет к потере крупного валежа на всей площади ареала вида. Таким образом, выживание реликтового усача напрямую зависит от сохранения малонарушенных долинных широколиственных и хвойно-широколиственных лесов. Именно эти леса характеризуются максимальным биологическим разнообразием и в полной мере выполняют климаторегулирующие и поглощающие функции.

«Данная работа, как и все предыдущие наши исследования реликтового усача направлены на разработку научных основ охраны редких видов насекомых. В настоящее время зоологи чаще обращают внимание на охрану крупных редких животных, а про насекомых чаще вспоминают при вспышках массовых вредителей. Но есть целые группы насекомых, выполняющих очень важные экосистемные функции. Например, так называемые сапроксилобионты - насекомые, разрушающие крупные древесные остатки, принимают непосредственное участие в биогеохимических циклах в лесных экосистемах. В этой группе очень много редких видов, в том числе, реликтовый усач. Поэтому применение такого моделирования ареала насекомых позволит разработать программы сохранения вида не только на территории нашей страны, но и в сопредельных странах. А это, в свою очередь ведет к возможности более точного прогнозирования развития лесных экосистем в условиях меняющегося климата», — рассказал к.б.н., зам. директора по научной работе ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН Александр Куприн.

Исследования проведены в ходе работы научного консорциума «РИТМ углерода». Консорциум создает Российскую систему климатического мониторинга (ВИП ГЗ «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ») в части учета эмиссии и поглощения климатически активных веществ в наземных экосистемах. ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН является участником консорциума, ЦЭПЛ РАН – его головной организацией. Результаты исследования опубликованы в журнале Forests 2024, 15(4), 598.

Выживание реликтового усача  зависит от сохранения ненарушенных долинных широколиственных и хвойно-широколиственных лесов Северо-Восточной Азии, которые характеризуются высоким биологическим разнообразием и играют решающую роль в регулировании климата и связывании углерода. Разработке программ сохранения популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения сапроксильных насекомых будет способствовать не только детальное знание их биологии и экологии, но и информация об истории землепользования на территориях, где в настоящее время обитают или обитали эти виды.