Как Земля стала Планетой муравьев и есть ли места, где их нет
Американский биолог Эдвард Уилсон как-то назвал беспозвоночных «маленькими существами, которые правят миром». И глядя на то, как муравьи оккупировали планету, можно поверить в эту теорию всерьез. Эти неугомонные труженики заползли буквально в каждый уголок суши. Но даже у мирового господства есть границы: на карте Земли сохранились места, куда муравьи так и не добрались.
Сколько всего на Земле муравьев
Для начала стоит попробовать осознать масштаб. В 2022 году ученые представили «консервативные» оценки поголовья муравьев на планете. Цифра получилась настолько огромной, что в нее трудно поверить: 20 квадриллионов. Это 20 миллионов миллиардов маленьких ползучих созданий.
Чтобы понять значение этой цифры, ученые перевели ее в биомассу. Общий вес всех муравьев (в пересчете на сухой углерод) достиг 12 мегатонн. Это больше, чем вес всех диких птиц и млекопитающих на Земле, вместе взятых, и составляет примерно пятую часть от биомассы человечества. Исследователи честно предупреждают: скорее всего, они сильно недооценивают реальное положение дел, так что муравьев может быть еще больше.
Где прячутся муравьи
Чтобы получить эти данные, международная команда ученых проанализировала около 500 исследований, посвященных наземным и древесным муравьям. Они изучили почти все крупные экосистемы, но в их поле зрения не попали «домоседы» — те члены колоний, которые никогда не покидают гнезда. Огромные белые пятна на карте данных остались и в бореальных лесах, где попросту мало наблюдений. Напомним, что бореальные леса — это лесные массивы, произрастающие в Северном полушарии, где большую часть года преобладают снега и низкие температуры.
Распределение этих 20 квадриллионов по планете крайне неравномерно. Львиная доля наземных муравьев (почти две трети) предпочитает жару и влажность. Главные муравьиные «мегаполисы» расположены всего в двух типах биомов: дождевых тропических лесах и тропических саваннах.
Ученые заметили любопытную закономерность: в лесах плотность муравьев, живущих на деревьях, в четыре раза выше, чем в зарослях кустарника. А вот сухие и засушливые регионы облюбовали те виды, которые кормятся прямо на земле. Несмотря на все усилия энтомологов, в знаниях о распределении муравьев по-прежнему зияют огромные дыры.
Где нет муравьев
С момента своего появления между 140 и 168 миллионами лет назад эти насекомые расплодились на 15 700 видов и подвидов и разбрелись по свету. Сегодня их можно встретить на всех континентах, кроме одного: Антарктида — главная и самая очевидная территория, свободная от муравьев. Здесь нет ни одного местного вида, и дело не только в холоде. Даже если бы муравьи каким-то образом попали на этот континент, они не смогли бы здесь выжить: температура грунта слишком низкая для строительства гнезд, а период, пригодный для размножения, практически отсутствует. Кроме того, на континенте нет высших насекомых вообще — только микроскопические беспозвоночные вроде нематод, тихоходок и коловраток.
Но есть и другие места, где местные виды муравьев отсутствуют как класс. Например, в Исландии и Гренландии не найти коренных муравьев. Эти огромные территории пережили мощное оледенение, которое около 20 000 лет назад достигло своего пика. Ледники буквально стерли с лица земли всю наземную фауну. Когда климат стал теплее и лед отступил, эти земли оказались отделены от материков сотнями километров океана — никаких сухопутных мостов, по которым могли бы прийти муравьи, не существовало.
За последующие 10 000 лет природа пыталась заселить эти острова заново. Насекомые добирались сюда по воздуху или морю, но этот путь оказался настоящей лотереей. В Исландию смогли проникнуть лишь около 14% видов, характерных для соседней Европы.
Климат добавил последний штрих. В Исландии долгая зима сменяется частыми циклами замерзания и оттаивания весной и осенью. Вода в водоемах то замерзает, то тает, то снова замерзает — такие перепады убивают яйца и личинки, которым для развития нужна стабильная жидкая среда. А геотермальные источники, которые не замерзают зимой, слишком горячи для арктических видов.
Отдельного разговора заслуживают отдаленные острова Океании. Их изоляция сыграла злую шутку: когда сюда наконец добрались люди, они привезли с собой непрошеных гостей. Гавайи, например, миллионы лет жили без муравьев, пока человек не нарушил их покой. Теперь архипелаг кишит инвазивными видами, которые стремительно вытесняют остатки местной фауны. Ученые вынуждены принимать жесткие меры: например, вся одежда исследователей перед высадкой на некоторые острова должна быть новой и в течение нескольких дней вымораживаться, чтобы случайно не занести на берег чужеродное семя или насекомое.
Как связана эволюция муравьев с растениями
Вездесущие муравьи не были данностью. Американский палеонтолог Мэтью Нельсен решил выяснить, как их предкам удалось развиться в такое разнообразие форм, освоив и почву, и кроны деревьев. Оказалось, что последние 60 миллионов лет эволюция муравьев шла рука об руку с эволюцией растений. Они словно учились у своих зеленых соседей.
Нельсон объясняет, что примерно в ту эпоху некоторые растения в лесах научились активнее испарять влагу через крошечные устьица на листьях. В итоге сделали окружающую среду вокруг себя гораздо более влажной, создав микроклимат, похожий на тропический лес. Муравьям такая перемена пришлась по вкусу, и они начали массово переселяться из-под земли на деревья. А когда цветковые растения двинулись завоевывать сухие саванны и степи, муравьи последовали за ними.
Так постепенно и сложился тот самый «мир муравьев», в котором сейчас существует планета. Эти насекомые освоили все мыслимые и немыслимые среды обитания — от дождевых лесов до пустынь, от подземных гнезд до древесных крон. Лишь несколько точек на карте остались не завоеванными. Но даже эти последние убежища сегодня находятся под угрозой — меняющийся климат и растущая активность человека стирают последние границы на карте муравьиного мира.
По материалам iflscience.com.
