Архангельские учёные идентифицировали шмелей, обитающих на острове Врангеля в восточном секторе Арктики, расшифровав часть их генома. Анализ показал, что это Bombus glacialis (шмель ледниковый), популяция которого ранее была открыта на Новой Земле и считалась единственной на планете. Вид предлагается занести в Красную книгу России.
Ледниковый шмель на архипелаге Новая Земля впервые был описан в 1902 году. Долгое время он оставался загадкой для энтомологов — было неясно, новый ли это вид или отличающаяся по окраске островная раса распространённого на материке шмеля Bombus lapponicus. Учёным Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения (ФИЦКИА УрО) РАН и Северного (Арктического) федерального университета (САФУ) в Архангельске удалось найти ледникового шмеля на Южном острове Новой Земли. В 2017-м был расшифрован его геном. Анализ ДНК подтвердил, что это Bombus glacialis.
Сейчас аналогичную находку сделал на территории заповедника "Остров Врангеля" в 3600 км от Новой Земли заведующий отделом энтомологии Московского зоопарка Михаил Березин. Собранные образцы он передал биологам ФИЦКИА УрО РАН.
"Основываясь на результатах генетического анализа, в ходе которого было расшифровано несколько ядерных и митохондриальных генов, мы пришли к выводу, что врангелевский шмель — отдельная популяция Bombus glacialis. От новоземельской она обособлена не только географически и генетически, но и морфологически", — пояснил директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.
Морфология ледникового шмеля. ФИЦКИА УрО РАН
По словам ведущего научного сотрудника лаборатории приарктических лесных экосистем ФИЦКИА УрО РАН Григория Потапова, у шмелей с Новой Земли и с острова Врангеля есть небольшие отличия в окраске.
"У врангелевского — некоторые части брюшка и груди более светлые. На основе генетических различий и географической изоляции мы выделили врангелевскую популяцию гляциалиса в качестве отдельного подвида", — отметил архангельский учёный.
Своё название (Bombus glacialis marinae ssp) открытый подвид получил в память о преподавателе зоологии Поморского госуниверситета (ныне САФУ) Марине Подболоцкой.
Учёные отмечают уникальность ледникового шмеля. Генетически он отличается от всех материковых видов. Предполагается, что в более ранние геологические эпохи холодолюбивый Bombus glacialis занимал широкий ареал на осушенной территории нынешнего арктического шельфа. Потепление, вызвавшее повышение уровня Мирового океана, изолировало популяции на Новой Земле и острове Врангеля. По словам Ивана Болотова, две популяции могли разойтись в период тёплого межледниковья около 270 тысяч лет назад.
Остров Врангеля является крупной частью Берингии — древнего моста, связывавшего Азию и Северную Америку. Именно по нему мигрировали животные и насекомые. В регионе сохранилось большое количество эндемичных видов. Это говорит о том, что на острове не было сплошного оледенения.
Численность шмелей на острове Врангеля оценивается выше, чем на Новой Земле, а область распространения — шире. Это можно объяснить различием природных условий. На более суровой Новой Земле мало растений для сбора нектара и пыльцы, на острове Врангеля флора гораздо богаче. Согласно концепции советского энтомолога Дмитрия Панфилова, ареал шмелей в Арктике ограничен не климатом, а распространением бобовых растений.
Образцы. ФИЦКИА УрО РАН
На острове Врангеля наблюдается определённая взаимосвязь шмелей с леммингами: насекомые используют норки грызунов для строительства своих гнёзд. Естественные враги шмеля — песцы и птицы поморники. Также учёные отмечают на острове Врангеля богатую паразитическую фауну — высокую степень заражённости шмелей и их гнёзд различными видами клещей и нематод.
Биологи подчёркивают, что Bombus glacialis — один из немногих эндемичных видов, характерных только для Арктической зоны России. Его ареал распространения крайне узок. Глобальное потепление и освоение месторождений полезных ископаемых могут негативно повлиять на условия местообитаний и привести к гибели этого уязвимого вида. Учёные считают необходимым провести на Новой Земле и острове Врангеля соответствующие исследования и намерены ходатайствовать о внесении ледникового шмеля в Красную книгу России. Подробное описание биологии Bombus glacialis marinae ssp содержится в опубликованной научной статье.