Биология

Этюд в энтомологических тонах

Зачем нужны мертвые насекомые

H.&H.-J.Koch/Matt Dorfman/Indicator.Ru

Чем отличаются пятно от бабочки и след от стрекозы, в чем заключается «феномен лобового стекла» и как энтомологи помогают ловить убийц — в новом выпуске рубрики «Шнобелевская премия — это серьезно».

9 октября 1997 года эколог Марк Хостетлер из Флоридского университета получил Шнобелевскую премию по энтомологии. В отличие от многих других эта была вручена не за совокупную деятельность лауреата, а за конкретное достижение — книгу. Труд стал результатом пятилетней исследовательской работы Хостетлера и нескольких десятков тысяч километров, преодоленных на машине. Хостетлер пересек всю Северную Америку — от штата Массачусетс до канадской провинции Британская Колумбия. Особенный интерес для него представляли междугородные автобусы, встреченные на пути, а именно — грязь на их лобовых стеклах. Книга, удостоенная награды, называется «То пятно на вашей машине: уникальный гид по насекомым Северной Америки» и представляет собой богато иллюстрированный справочник, позволяющий определить, какие именно насекомые размазались по вашему лобовому стеклу во время поездки на автомобиле.

Я был на заправке. Рядом со мной остановился парень, машина которого была заляпана размазанными насекомыми. Он посмотрел на машину, на меня и сказал: «Что это за твари!..» А я подумал — вот то, с чем люди сталкиваются каждый день. Почему бы не написать книгу об этих несчастных насекомых, которые разбиваются о наши лобовые стекла?
Марк Хостетлер
Эколог

Как можно распознать в пятнах на машине конкретные виды жуков и бабочек? «По цвету, текстуре, размеру пятна, запаху, — объясняет Марк. — Например, легко можно отличить бабочку от стрекозы. Пятно от бабочки будет насыщенного желтого цвета — это смесь внутренних органов и пыльцы, которую насекомое переносит на себе. След от стрекозы грязноватый и более “объемный”, потому что в нем присутствуют части тела жертвы. Цвет пятна серый». А если вы проедете сквозь стаю светлячков, по словам Хостетлера, вы как будто совершите путешествие на машине времени из фантастических фильмов: светлячки оставляют за собой светящийся след, сохраняющийся на стекле доли секунды. Когда насекомых много, вам кажется, что вы проезжаете через обтекающий вас сноп искр.

Самыми сложными для идентификации оказались мелкие насекомые — следы от мошек или комаров напоминают высохшие дождевые капли. Правда, иногда может быть довольно просто определить пол комаров — если на стекле есть следы крови, значит, вы сбили недавно укусившую кого-то самку. Легче всего распознать мотыльков и бабочек, пятна от которых размазываются на несколько сантиметров и нередко сохраняют части тела насекомого.

В 2018 году, спустя почти два десятилетия после выхода книги, Марк решил, что настала пора развиваться дальше. Он попросил своего сына Джемма помочь ему в разработке мобильного приложения, которым люди могли бы пользоваться как справочником. Сначала Джемм, который готовился к поступлению во Флоридский университет и изучению программирования, отказался, но потом решил, что сможет использовать это приложение для обогащения своего портфолио, и согласился.

Приложение, доступное пока только в AppStore, называется так же, как и книга — «That Gunk on Your Car», «То пятно на вашей машине». Оно позволяет не только сравнить следы от насекомых с иллюстрациями, но и посмотреть на детальные изображения каждого жука и мотылька (в целом виде), почитать об их жизненном цикле и местах обитания, научиться собирать образцы жуков и бабочек для коллекции и узнать, что можно сделать, чтобы напрасно не вредить насекомым, живущим в вашей местности. В приложении также есть встроенная игра и подборка научных экспериментов, которые можно сделать дома.

У Марка и Джемма нет планов на развитие приложения или разработку версии для Android. Они ничего не заработали на программе. «Мы просто хотим, чтобы люди заинтересовались энтомологией», — говорит Джемм.

Однако работа отца и сына Хостетлеров может оказаться гораздо более важной, чем кажется, и внести значительный вклад в развитие гражданской науки — участие широкого круга людей (не специалистов) в проведении научных исследований. Любители могут собирать данные о растениях или птицах, наблюдать за звездами в домашние телескопы и делать многие другие вещи, передавая профессиональным исследователям огромный массив данных для дальнейшей работы. При чем здесь насекомые?

В последние годы все более распространенным становится такое явление, как «феномен лобового стекла». Этот термин означает, что из-за сокращения численности насекомых на машинах появляется все меньше и меньше пятен: автомобилисты отмечают, что им больше не надо чистить лобовое стекло после каждой поездки, а в свете фар нет стай кружащихся мотыльков. «Это часть процесса исчезновения множества видов мелких животных, который происходит на протяжении последних десятилетий. Люди знают о вымирании пчел и бабочек, но это лишь вершина айсберга. Мотыльки, журчалки, осы, жуки и многие другие насекомые теперь встречаются очень редко в тех местах, где когда-то их было в избытке», — рассказывает глава британского общества по сохранению насекомых Buglife Мэтт Шердлоу.

Проблема вымирания насекомых действительно очень остра. В 2019 году австралийские экологи провели метаанализ доступных данных о вымирании насекомых. Метаанализ — это сбор информации из большого количества разных научных статей и ее анализ, при котором данные «добирают» до статистически значимого количества. Авторы воспользовались опубликованными за последние 40 лет исследованиями, в которых анализировалась численность сразу многих видов насекомых на территории какой-либо страны или нескольких соседних стран, а также исследованиями, проведенными на более скромной площади, но при условии, что наблюдениям длились не менее 10 лет. В результате удалось выделить 73 подобные работы.

Анализ показал, что на 2019 год снижается численность 41% видов насекомых. Каждый год этот показатель увеличивается на 1%, а объем общей биомассы насекомых снижается на 2,5% ежегодно. На смену исчезающим видам обычно приходит лишь небольшое количество новых, способных выживать в текущих условиях или просто менее чувствительных к загрязнениям. Впрочем, несмотря на всю трагичность ситуации, стоит принимать во внимание как географическую неполноту проанализированных данных, так и то, что на данный момент наукой описано всего лишь около 20% всех существующих на Земле видов насекомых. Поэтому оценки масштабов вымирания могут быть только приблизительными. А в конце апреля 2020 года ученые сообщили хорошую новость: анализ 166 исследований, которые охватывают период с 1925 по 2018 годы, показал, что для наземных насекомых, например бабочек, кузнечиков и муравьев, среднее снижение численности составило 0,92% в год. А вот численность тех, кто часть своей жизни проводит под водой, ежегодно прирастает на 1,08%.

Идентификация разбившихся о машину насекомых может помочь не только в оценке распространенности того или иного вида. В 2007 году энтомологи оказали существенную помощь в расследовании жестокого убийства, совершенного американцем Винсентом Бразерсом четырьмя годами ранее.

2 июля 2003 года Винсент Бразерс, живший со своей семьей в городе Бейкерсфилд (штат Калифорния) улетел в Колумбус (штат Огайо), чтобы навестить старшего брата. 8 июля братья вместе поехали в Северную Каролину в гости к матери. В этот же день жена, трое детей и теща Винсента были найдены убитыми в их доме в Бейкерсфилде — эксперты заключили, что преступление было совершено двумя днями ранее. Винсент был задержан в Северной Каролине, но отпущен через несколько часов — ведь в день убийства он находился на другом конце страны.

Однако история жизни Винсента и его отношения с женой вызывали подозрения. Следствию удалось выяснить: будучи в Огайо, Бразерс брал напрокат машину. Одометр свидетельствовал, что за несколько дней аренды он проехал около восьми тысяч километров — как раз то расстояние, которое покрывает поездку в Калифорнию и обратно. Но как доказать, что он ездил именно в Бейкерсфилд и убил свою семью? Это помогла сделать энтомолог Линн Кимси, профессор Калифорнийского университета в Дейвисе. На лобовом стекле и в решетке радиатора автомобиля застряли сотни погибших насекомых. Кимси изучила их и обнаружила кузнечика, осу и двух жуков, которые встречаются исключительно в штатах, расположенных к западу от Скалистых гор, — там, где проходят две основные автомобильные трассы, ведущие из Огайо в Калифорнию.

Следствию удалось найти и другие доказательства вины Бразерса, но без молчаливого свидетельства четырех насекомых у него было бы железное алиби. В мае 2007 года Винсента обвинили в убийстве пятерых членов его семьи, а в сентябре приговорили к смертной казни.

Дело Бразерса — не первый и не последний случай, когда идентификация насекомых помогла в раскрытии преступления (не говоря уже о том, что энтомологические данные широко используются криминалистами для установления приблизительного времени смерти человека). Так что энтомология — не такая уж оторванная от реальной жизни наука, а книга и приложение Марка Хостетлера могут пригодиться не только для развлекательного чтения.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.