Epoka dinozaurów gwałtownie dobiegła końca około 66 milionów lat temu w wyniku uderzenia w Ziemię wielkiego asteroidu. Fala uderzeniowa, ogromne pożary, długoterminowe zaciemnienie Ziemi przez chmury pyłów i związane z tym trwałe zmiany klimatyczne spowodowały wyginięcie trzech czwartych istniejących wówczas gatunków. Wiemy o kilku wcześniejszych masowych wymieraniach na porównywalną lub jeszcze większą skalę. Niestety, coraz więcej wskazuje na to, że jesteśmy świadkami kolejnego z nich. O globalnej apokalipsie gatunków piszą dr Justyna Kierat i dr Piotr Łukasik z Wydziału Biologii UJ.

Oryginalny tekst znajduje się na portalu Nauka dla Przyrody

Życie na Ziemi jest dynamiczne. Od setek milionów lat, gatunki wymierają, a jednocześnie, w drodze ewolucji, powstają nowe: jest to naturalne zjawisko. Jednak kluczową sprawą jest skala i tempo tych procesów. W czasie wielkich wymierań gatunki znikają w o wiele szybszym tempie niż pojawiają się nowe. Każdy gatunek spełnia w ekosystemie, w którym żyje, jakąś rolę, i jego zniknięcie będzie odczuwalne dla gatunków, z którymi łączyły go mniej lub bardziej ścisłe powiązania. Niektóre role są wypełniane przez wielu różnych aktorów – i jeśli jeden gatunek z tej grupy wypadnie, zadanie zostanie przejęte przez pozostałe i brak tamtego nie będzie aż tak bardzo odczuwalny. Są też gatunki, które trudniej jest zastąpić, i ich wyginięcie może nawet pociągnąć za sobą całą kaskadę zmian, włącznie ze zniknięciem innych, zależnych od nich gatunków. Amerykański biolog Paul Ehrlich porównał utratę gatunków do losowego wyrywania nitów ze skrzydła lecącego samolotu: choć taki samolot zapewne kontynuować będzie lot przez jakiś czas, wcześniej czy później dojdzie do katastrofy.

Kiedy myślimy o gatunkach, którym grozi wyginięcie, większości z nas najpierw przychodzą do głowy przedstawiciele dużych kręgowców: tygrysy, słonie, żubry czy szympansy. Owszem, wiele gatunków kręgowców balansuje na krawędzi wyginięcia, a inne uległy całkowitej zagładzie w stosunkowo krótkim czasie. Przykładowo, północnoamerykański gołąb wędrowny do połowy XIX wieku był tak liczny, że nikomu się nie śniło, by mogło go kiedykolwiek zabraknąć; jednak na skutek masowych polowań i destrukcji siedlisk, na początku XX wieku na wolności nie żył już ani jeden osobnik. Sytuacja wielu innych dzikich kręgowców obecnie zmienia się na niekorzyść. Jednak ostatnie badania wskazują, że jest inna grupa zwierząt, o którą powinniśmy się martwić w co najmniej takim samym stopniu: owady.

Przednia szyba bez skazy

Wiele osób nie docenia owadów. A przecież są niesamowicie różnorodne, liczne i rozpowszechnione, spotkamy je w niemal wszystkich ekosystemach lądowych. Niektóre – jak motyle – są ładne i efektowne, jednak większość jest mała i niepozorna z wyglądu. Do grupy tej należą też gatunki, których nie lubimy, uznajemy za szkodniki, staramy się tępić. Owady odgrywają w ekosystemach mnóstwo różnorodnych i niezwykle ważnych ról: stanowią źródło pokarmu dla innych organizmów, regulują populacje innych gatunków (np. roślin i szkodników), zapylają rośliny, uczestniczą w dekompozycji materii organicznej…  Bez owadów świat, który znamy, nie mógłby istnieć.

Różnorodność i liczebność owadów, i stosunkowo szybkie tempo rozmnażania wielu gatunków, może stwarzać złudne wrażenie, że są one odporne na zmiany środowiskowe. Tym bardziej, że owady uznawane za szkodniki bywają tak trudne do zwalczenia! W związku z tym, jeszcze niedawno nikomu nie przychodziło do głowy, by mogło zacząć brakować owadów – i to nie tylko niektórych gatunków, ale całej grupy. Jednak, w przeciwieństwie do przysłowiowych karaczanów prusaków, które żywią się praktycznie każdym rodzajem pokarmu, większość gatunków owadów to specjaliści. Wymagający ściśle określonych warunków środowiskowych, zależni od wielu innych gatunków, i wrażliwi na zmiany. Stąd też nie jest łatwo określić długoterminowe trendy ich populacji. Skład gatunkowy zbiorowisk owadów zmienia się w sposób naturalny pomiędzy typami siedlisk i porami roku, a ich aktywność w dużej mierze zależy od pogody, dlatego zauważenie faktycznych zmian liczebności populacji może być trudne. Mimo to, sporo osób zaczęło dostrzegać, że ilość owadów rozpłaszczonych na masce i przedniej szybie samochodu po przejeździe wśród łąk w słoneczny lipcowy poranek jest mniejsza, niż za czasów ich młodości lub dzieciństwa. Takie przygodne obserwacje mogą być mylące, jednak zaczęły się pojawiać badania naukowe potwierdzające te niepokojące obserwacje. Dwa artykuły, które wstrząsnęły społecznością przyrodników w ubiegłym roku, dotyczyły dramatycznych spadków liczebności owadów pomiędzy próbami zebranymi kilkanaście-kilkadziesiąt lat temu i nowszymi zbiorami z tych samych stanowiskach w Niemczech i w Puerto Rico [1,2]. W opublikowanej w marcu tego roku pracy przeglądowej zebrano podobnie pesymistyczne wnioski z kilkudziesięciu projektów dotyczących liczebności poszczególnych grup taksonomicznych z różnych części świata [3].  We wszystkich przypadkach ilość dostępnych prób była jednak ograniczona, pozostawiając przestrzeń na wątpliwości odnośnie interpretacji wyników. 

W najnowszej pracy opublikowanej jesienią w czasopiśmie Nature [4] zebrano natomiast ogromną ilość danych, które pozwoliły jednoznacznie określić główne trendy. Zbiory stawonogów prowadzono różnymi metodami na 140 powierzchniach badawczych w niemieckich lasach i na 150 powierzchniach w terenach otwartych, pomiędzy 2008 a 2017 rokiem, na każdej powierzchni corocznie lub co trzy lata. Próba badawcza objęła ponad milion osobników z 2700 gatunków. Wyniki tego ogromnego projektu są bardzo niepokojące. Na terenach otwartych liczba osobników stawonogów spadła w przeciągu dziewięciu lat o 78%, ich łączna biomasa o 67%, a liczba gatunków o 34%. Na powierzchniach leśnych, które próbkowano co roku, liczba osobników w badanym okresie nie zmieniła się w sposób istotny, natomiast spadły biomasa (o 41%) i liczba gatunków (o 36%). To ogromne spadki, które bez wątpienia przekładają się na wiele aspektów funkcjonowania ekosystemów. Spadki liczebności najmocniej dotknęły gatunków, które już na początku badania były rzadkie: część z nich prawdopodobnie zmierza ku ekstynkcji (wymarciu). Z kolei wśród gatunków leśnych, które zwiększały swoją liczebność, były liczne gatunki uznawane przez człowieka za szkodniki oraz obce gatunki inwazyjne (czyli zawleczone bądź celowo sprowadzone przez człowieka z odległych miejsc, które wniknęły do naturalnych ekosystemów i zagrażają rodzimym gatunkom, na przykład konkurując z nimi lub przenosząc choroby).

Rolnik sam w dolinie

Jakie są przyczyny tak drastycznych spadków liczebności owadów i innych bezkręgowców? W skali globalnej, najbardziej istotnym czynnikiem jest utrata siedlisk i ich przekształcanie w tereny uprawne lub pod zabudowę. Kolejnym ważnym czynnikiem jest skażenie środowiska, przede wszystkim środkami ochrony roślin (pestycydami). Gatunki inwazyjne sieją spustoszenie w wielu naturalnych zbiorowiskach. Duże i rosnące znaczenie mają globalne zmiany klimatyczne, zwłaszcza wzrost częstości występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych: upałów, susz, pożarów, powodzi [3]. 

Zmiany te w dużej mierze (choć nie wyłącznie) wiążą się z intensywnym rolnictwem (nazywanym też rolnictwem przemysłowym). We wspomnianym artykule w Nature [4] wykazano, że otoczenie badanego stanowiska ma istotny wpływ na skalę zaniku stawonogów. Przykładowo, większa powierzchnia gruntów ornych w okolicy korelowała z szybszym spadkiem liczby gatunków w siedliskach otwartych. Autorzy artykułu nie precyzują, czy na stawonogi negatywnie oddziałuje intensyfikacja rolnictwa w ostatnich latach, czy ich zanik jest długofalowym efektem wynikającym z rolnictwa jako takiego. Jednocześnie warto podkreślić, że chociaż rolnicze użytkowanie ziemi wpływa na ginięcie owadów, to zjawisko to nie ogranicza się tylko do terenów rolniczych – drastyczny spadek biomasy owadów (o ponad 75% w ciągu 27 lat) zanotowano również na obszarach chronionych, także tych oddalonych od upraw [2].

Ostatnia szansa

Czy można jeszcze zatrzymać proces globalnego wymierania owadów, a jeśli tak, to jak to zrobić? Zapewne można, ponieważ owady szybko się rozmnażają i zwykle są w stanie szybko odbudować swoje populacje w sprzyjających warunkach. Jednak ze względu na skalę zachodzących procesów i główne przyczyny tych spadków, potrzebne są działania globalne i systemowe: znaczące zmiany w zagospodarowaniu gruntów i przechodzenie na mniej intensywny i niszczący przyrodę model rolnictwa, jak również szybkie przestawienie społeczeństw na korzystanie z nisko- i bezemisyjnych źródeł energii. Wymagałoby to zdecydowanego działania władz ustawodawczych i wykonawczych w celu przeciwdziałania niszczeniu siedlisk, ograniczenia stosowania toksycznych środków ochrony roślin, i szybkiej redukcji emisji dwutlenku węgla. Niestety, dla większości sił politycznych dominujących w Polsce i innych krajach nie są to sprawy priorytetowe; natomiast poprzez świadome i aktywne uczestnictwo w procesie demokratycznym mamy szansę to zmienić. Zwłaszcza, jeśli do właściwego wyboru uda nam się przekonać rodzinę i znajomych. Trzeba pamiętać że czasu na wprowadzenie niezbędnych zmian zostało bardzo niewiele.

Działania na małą skalę, lokalne, mają znacznie mniejszy efekt, co nie znaczy, że należy z nich rezygnować (zgodnie z hasłem „Myśl globalnie, działaj lokalnie”). Pewne wskazówki zostały podane w publikacji, którą niedawno omawialiśmy na łamach Nauki dla Przyrody [5]. Powinniśmy walczyć z niszczeniem terenów zielonych: przede wszystkim tych cennych przyrodniczo i porośniętych rodzimymi gatunkami roślin (starodrzew, łąki), ale także mniejszych wysp zieleni w naszym otoczeniu. Różnorodność gatunkową roślin warto promować nawet w terenach zdegradowanych (parki, trawniki, tereny rolnicze…): może uda się zastąpić jednogatunkowy, krótko przystrzyżony trawnik mieszanką lokalnych gatunków roślin bardziej przyjazną dla różnorodnych owadów? Unikanie stosowania środków chemicznych w uprawach i administracji terenami zielonymi pozwoli na usunięcie bezpośredniej przyczyny śmiertelności owadów. Wobec globalnej apokalipsy której doświadczają te fascynujące organizmy, niezbędne dla funkcjonowania świata, w którym żyjemy, każda pomoc, jakiej możemy udzielić, jest bezcenna.

Chcesz wiedzieć więcej i znasz angielski? Polecamy świetnie i przystępnie napisany raport Profesora Dave’a Goulsona (Somerset Wildlife Trust, Wielka Brytania), w którym bardziej szczegółowo opisane są zagadnienia poruszone w obecnym artykule.

dr Justyna Kierat, dr Piotr Łukasik

Wydział Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego

Dr Justyna Kierat w maju 2018 r. obroniła na Wydziale Biologii UJ pracę doktorską, w ramach której badała rozmnażanie i rozwój murarki ogrodowej oraz innych pszczół i os samotnych. Oprócz tego rysuje, edukuje i prowadzi bloga Pod Kreską.

Dr Piotr Łukasik, adiunkt w Instytucie Nauk o Środowisku UJ, zajmuje się opisem różnorodności, ewolucji i znaczenia mikroorganizmów związanych z owadami. Uczestniczy też w międzynarodowych projektach dotyczących różnorodności owadów. Jego badania prowadzone w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych, Japonii i Szwecji zaowocowały ponad 20 pracami naukowymi.

Literatura:
[1] Lister i Garcia 2018
[2] Hallmann 2017
[3] Sánchez-Bayo i Wyckhuys 2019
[4] Seibold i in. 2019
[5] Forister i in. 2019