Андрій М. Заморока
Коли мовлять про рідкісні і зникаючі види Європи, то певно на гадку спадають перелітні птахи чи великі хижі ссавці, але аж ніяк не дрібні, і на перший погляд, непримітні комахи. Але ці істоти, які до слова, є основною формою життя на Землі, також перебувають під загрозою. І з-поміж них є Стеблівниця тигрова – строкатий жук-скрипун із характерними “котячими мітками” – неймовірний приклад того, як геологія, клімат і час здатні формувати плин еволюції. Захищений законодавством Європейського Союзу й занесений до Червоної книги України, цей вид має значно величнішу історію, ніж може здатися на перший погляд – історію, що сягає більш ніж мільйона років у минуле, до льодовикового серця плейстоцену.
Жуки, розділені горами й часом
Стеблівниця тигрова (Phytoecia tigrina (Mulsant, 1851) – це значно більше, ніж просто рідкісна комаха. Це живий свідок змін ландшафтів Європи: від гірських долин Балканів до просторих рівнин Паннонії й остепнених плато Поділля. Стеблівницю тигрову вважають критично важливим індикатором сухих лучних і остепнених природних оселищ Подунав’я і Західного Причорномор’я – середовищ, які на нині практично зникли через аж занадто інтенсивне сільське господарство.
У межах Європейського Союзу Стеблівниця тигрова перебуває під суворою охороною оселищної Директиви, а місця її проживання включаються до мережі Natura 2000. За межами ЄС – в Україні й Молдові – вид охороняється Бернською конвенцією. А на національному рівні – Червоною книгою України з 2021-го року. Та попри високий рівень охоронного статусу, відомості про реальне розповсюдження, екологію і навіть еволюційну ідентичність цього виду були вкрай скупими. Наші найновіші дослідження (дивіться тут і тут), що поєднують польову біологію, моделювання екологічних ніш і молекулярну філогенетику, нарешті починають розкривати цю загадку.
Отримані нашою командою дані свідчать, що Стеблівниця тигрова розповсюджена нерівномірно. Натомість її ареал утворює своєрідну мозаїку з ізольованих метапопуляцій, розкиданих навколо Карпатських Гір: від Трансильванії та Паннонії на заході, до Молдавської й Подільської височин на сході. Карпати виступають і бар’єром, і межею, розділяючи вид на дві великі частини: Паннонську у Середньому Подунав’ї та Понтійську – у межиріччі Дунаю і Дністра.
Нашій українсько-румунській команді вдалось виокремити десять європейських і дві західноазійські метапопуляції, а докладно вивчити – лише п’ять. Як показали дослідження, популяції Стеблівниці тигрової замешкують дуже різні оселища в межах свого ареалу: від теплих і відносно вологих на захід від Карпат, до прохолодних і сухих – на схід. Кожна популяція живе у своєму власному, часом доволі відмінному, мікрокліматі, що має глибокі еволюційні наслідки.
Не один, а два – прихована географія еволюції
Це трапилось у 2020-му році при порівнянні Стеблівниць тигрових із Закарпаття і Поділля. Вони виявились різними, з дуже виразними морфологічними відмінностями. Комахи із Закарпаття були дрібнішими, з округлою головою й короткими мандибулами. А з Поділля – навпаки, більші, з видовженою головою й довгими щелепами. Саме тоді зав’язалась наша кооперація із румунськими колегами Адріаном Руйкенеску (Adrian Ruicănescu) з Клуж Напока й Косміном Манчі (Cosmin Manci) з Ясів. Ми скоординували наші зусилля і отримали чудовий результат від нашої кооперації: дійсно, жуки по обидва боки Карпат доволі різко відрізняються. І єдиним логічним висновком було те, що ми маємо справу з раніш невідомим для науки таксоном – новим підвидом, якого ми назвали Стеблівниця тигрова подільська (Phytoecia (Pilemia) tigrina podillica Zamoroka, Ruicănescu & Manci, 2024). Тож по обидві сторони Карпат існує два різні підвиди: Стеблівниця тигрова звичайна (Phytoecia (Pilemia) tigrina tigrina (Mulsant, 1851) – на заході й Стеблівниця тигрова подільська – на сході.
А уже через рік після публікації нашого першоопису Стеблівниці тигрової подільської, у кооперації із Олександром Зіненком із Харкова, ми отримали перші в історії цього виду секвенції стандартного фрагменту мітохондрієвого гену цитохром оксидази або COI – це універсальний ідентифікатор або “ДНК-штрихкод” для визначення будь-якого виду тварин. Результати виявилися однозначними: жуки з обох сторін Карпат генетично різні. І ця різниця значна, становлячи від 5,8% до 7,0% між різними генетичними лініями. Це навіть було більше, а ніж очікувалось, – отриманий результат відповідає рівню відмінності між близькими, але вже відокремленими видами. І є дуже висока ймовірність того, що Стеблівниця тигрова подільська може бути окремим видом.
Слід веде у льодовиковий період
Коли ж відбулося розходження між західними і східними метапопуляціями Стеблівниці тигрової? Використавши техніку молекулярного годинника, нам вдалось оцінити цей час. Східні й західні метапопуляції розділились приблизно 1,2 мільйони років тому. І це трапилось задовго до останнього зледеніння. Отримана відповідь приводить нас у глиб плейстоцену – до так званого Середньоплейстоценового переходу, який відбувся акурат 1,2 мільйона років тому.
У тім часі клімат Європи зазнав кардинальних змін: льодовикові цикли, які до того тяглись по 40 тис. років кожен, стали довшими та суворішими, триваючи по 100 тис. років. І за цей відтинок часу, крижані щити багатокілометрової товщини неодноразово сковували Європу, практично “стерилізуючи” континент і спричинюючи широкомасштабні вимирання флори і фавни. Для дрібних комах, прив’язаних до відкритих лучно-степових ландшафтів, такі зміни несли і загрозу, і нові можливості. Під час найбільш холодних фаз зледенінь, які ще називають льодовиковими максимумами, жуки повсюдно вимирали, виживаючм, ймовірно, лише у “рефугіумах” – екологічних сховках із відносно м’яким кліматом. Здійснене нами моделювання показало, що таких сховків було два: один у Паннонській низовині, а інший – у районі Мармурового моря та Східного Егейського моря. З цих острівців життя вид розселився на північ і схід після відступу льодовиків.
Одначе, це історія лише останніх 10-ти тисяч років, а як показують дані молекулярного годинника, підвиди Стеблівниці тигрової розійшлись понад мільйон років тому. А за останній мільйон років у Європі льодовикові періоди повторювались щонайменше 10 разів і при кожному відбувалось вимирання, а по завершенню – відновлення. Тому встановити де і коли виникли осередки обох підвидів сьогодні залишається майже неможливо. Імовірно, що Стеблівниця тигрова подільська виникла у Дністровському каньйоні, де навіть у найсуворіші часи зледеніння зберігались мікроосередки теплолюбної фавни і флори. Така ідея підтримується низкою дослідників, ґрунтуючись на інших видах живих істот, але вона ще потребує свого доведення. Тим не менше, з плином сотень тисяч років такі ізольовані популяції розвивалися незалежно одна від іншої, пристосовуючись до локальних умов. Так виникли два підвиди, розділені не лише горами, а й плином еволюції.
Уроки від маленького жука
Історія Стеблівниці тигрової нагадує, що біорізноманіття Європи несе на собі глибокий відбиток давніх кліматичних перетворень. Середньоплейстоценовий перехід – час, відколи льодовики почали періодично і надовго сковувати континент – не лише формував географію, а й визначав долі видів. Сьогодні нащадки тих давніх жуків виживають у залишках лучних степів і сухих лук по обидва боки Карпат. Їхнє існування залежить від збереження цих невеличких острівних оселищ, які зникають під тиском сільського господарства, забудови та сучасних кліматичних змін. А кожна метапопуляція – це своєрідна генетична капсула часу, і втрата хоча б однієї з них означає зникнення унікального фрагменту еволюційної історії, що розпочалася понад мільйон років тому. Наразі ж Стеблівниця тигрова є яскравим прикладом того, як гори й лід, випадковість і час можуть розділити єдиний вид – і як сучасна біологічна наука здатна зібрати цю історію докупи, прочитавши її в ДНК маленької, але надзвичайно цікавої істоти.
Be First to Comment