Сотрудничество между Городским университетом Осаки и Университетом Сэцунан проливает свет на влияние урбанизации на виды мух Sarcophaga similis. Посредством серии лабораторных и полевых экспериментов ученые показали, что увеличение ночного освещения и температуры, двух основных характеристик урбанизации, может отсрочить гибернацию S. similis на срок от трех недель до месяца.
Новое исследование показывает, как увеличение количества ночного освещения (светового загрязнения) и тепла в городских районах нарушает периоды спячки насекомых.
«В исследовании рассматривается вид мясной мухи под названием Sarcophaga similis, но результаты могут быть применимы к любым видам животных, которые полагаются на предсказуемые экологические сигналы для биологических процессов, таких как рост, репродуктивное поведение, сон и миграция», — сказал доцент Аюму Мукаи. Университета Сетсунан и ведущий автор исследования. В сотрудничестве с профессором Шин Гото из городского университета Осаки их результаты были опубликованы в Royal Society Open Science .
Распространенный способ изучения экологических последствий урбанизации — изучение изменений в жизненных циклах видов в городских и прилегающих районах. Городское отопление и искусственное освещение в ночное время — два наиболее важных фактора в этом отношении. Поскольку городское потепление может повысить температуру поверхностигде-то между 5–9 ° C непропорционально сильно страдают виды с более низким критическим тепловым оптимумом, т. е. биологические процессы, такие как рост и развитие, происходящие при более низких температурах окружающей среды. Из-за значительных колебаний в течение дня и года температура может быть ненадежным сигналом для видов, чтобы определить, когда спать, размножаться, мигрировать и т. Д., Делая этот сигнал дополнительным к биологической реакции на сезонные изменения путем отслеживания продолжительности дня — способность, называемая фотопериодизм. Повышенный ночной свет может ослабить фотопериодизм насекомых, однако мало исследований было сосредоточено на влиянии городского потепления и искусственного освещения в ночное время на насекомых в их естественной среде обитания.
«Признание условий, которые урбанизация создает для насекомых там, где они на самом деле живут, было бы большим шагом вперед в смягчении любых негативных последствий», — сказал Шин Гото. Чтобы понять это, команда провела эксперименты в помещении и на открытом воздухе. Поскольку S. similis обычно впадает в спячку осенью, лабораторная гибернация вызывалась у мух при двух средних октябрьских температурах (20 ° C и 15 ° C) с различными уровнями освещенности для имитации ярких городских и темных сельских районов. Они обнаружили, что процент мух, впадающих в спячку, уменьшался по мере увеличения освещенности и температуры с 15 ° C до 20 ° C, что позволяет предположить, что более высокие температуры в городских районах связаны с более высоким ночным освещением.
В полевых условиях команда измерила, когда насекомые вошли в спячку в двух местах города: на участке с ночным освещением около 0,2 люкс (яркость полной луны при чистом небе), а на другом — с ночным освещением около 6 люкс, что эквивалентно жилому району или улице ночью. На участках с темной ночью большинство мух впадают в спячку в период с октября по ноябрь, тогда как на участках с повышенным ночным освещением они впадают в спячку только после ноября. Команда также сравнила городские районы.при освещенности около 0,2 лк с сельской местностью почти 0 лк. Процент мух, впадающих в спячку в сельской местности, увеличился с конца сентября, примерно на три недели раньше, чем у их городских собратьев. В городах температура была на 2,5 ° C выше, что считается причиной задержки спячки.
Хотя эти результаты действительно предполагают, что ночное освещение, которое поддерживает нашу повседневную жизнь, нарушает сезонность насекомых, «городская среда сложна, с ночным освещением и температурами, которые меняются в пределах одного района и между разными городами, — отметил Аюму Мукай», и наша работа над одной плотской мухой не проясняет фотопериодический отклик других насекомых ».
Чтобы понять, в какой степени наша культурная жизнь влияет на другие организмы, Шин Гото продолжил: «Будущие исследования с различными видами насекомых в разных местах, в городах с разными климатическими регионами позволят прояснить, какие уровни светового загрязнения и городского потепления влияют на сезонную адаптацию насекомых. »
