В сентябре 2014 г. зоологи из Санкт-Петербурга провели на Кунашире экспедицию по изучению двукрылых насекомых, связанных с водной средой.
Энтомологи - старший научный сотрудник Зоологического института РАН (г.Санкт-Петербург) Андрей Пржиборо и младший научный сотрудник Юлия Дунаева работали на Кунашире в удаленных и труднодоступных районах острова. Их работа посвящена двукрылым насекомым (отряд Diptera) – комарам и мухам, личинки которых проходят развитие в воде и в полуводных биотопах по берегам. Это самая крупная по числу видов и одна из наиболее практически важных групп беспозвоночных, связанных с водной средой.
Главное, что привлекло исследователей в заповедник, – это возможность изучить состав населения двукрылых в водотоках с экстремальными условиями. В этом смысле Кунашир предлагает исследователю богатый выбор. Здесь многочисленны как холодные родники, ручьи и реки с температурой воды ниже 10°С, так и горячие источники - с температурой выше 40°С. Вода во многих источниках и ручьях отличается высокой минерализацией (до 3-4 г/л), нередки щелочные и кислые водотоки (диапазон pH в обследованных водоемах – от 4.5 до 11.6).
Существует специальный термин для организмов, которые могут обитать в подобных условиях. Они называются экстремофилы. Двукрылые – одна из самых успешных групп животных в освоении экстремальных водных и полуводных сред обитания. Личинки более чем из 15 семейств отряда двукрылых способны успешно развиваться в таких условиях. Изучать экстремофильных двукрылых интересно не только в контексте исследования местной фауны. Характер адаптаций таких организмов дает ключ к пониманию многих проблем экологической физиологии и эволюционной биологии.
Однако, изучение видового состава водных двукрылых – не самая простая задача. Для ее решения необходимо использовать сочетание нескольких методов сбора; желательно собирать личинок двукрылых из водоемов и взрослых комаров и мух над водой и по берегам. Но ключевым методом является выведение взрослых насекомых из личинок и куколок. Дело в том, что личинки и куколки известны значительно хуже взрослых двукрылых, и чаще всего их невозможно определить до вида. Поэтому приходится содержать живых личинок в течение длительного времени (нередко – на протяжении многих месяцев), чтобы вывести из них взрослых комаров и мух. Контейнеры с береговыми субстратами и пробирки с живыми личинками обычно приходится транспортировать из мест проведения экспедиции в лабораторию.
С использованием массовых выведений впервые будут получены данные по видовому составу и биотопам развития двукрылых, населяющих самые разные водотоки Кунашира. Среди них холодные горные ручьи, находящиеся на склонах вулканов Руруй и Тятя на высотах 600-1200 м, горячие источники Нескученские и Столбовские, кислые и щелочные источники, расположенные на склонах вулкана Менделеева и в кальдере вулкана Головнина. Всего же было обследовано 14 водотоков; сборы взрослых двукрылых выполнены в 30 точках Кунашира.
В районе Нескученских источников на севере острова исследователи провели неделю, что дало возможность применить те методы сбора насекомых, которые требуют более длительных полевых работ. В частности, на источниках были установлены ловушки нескольких типов для сбора взрослых насекомых. Ловушки первого типа – они называются ловушки Малеза по имени придумавшего их шведского энтомолога – позволяют собирать в течение длительного времени насекомых, летающих над каким-то определенным местом или конкретным водотоком. Ловушки второго типа называются имагоуловители, от слова "имаго" – взрослая стадия насекомого. Они позволяют собирать летающих насекомых, которые вывелись из личинок, живших на определенной ограниченной площади донного или прибрежного грунта.
В ходе экспедиции особое внимание уделялось сбору кровососущих двукрылых – комаров, мошек, мокрецов и слепней. Эти насекомые имеют большое негативное значение для жителей Кунашира и гостей острова. Особенно досаждают мошки, которых нередко называют «белоножка». Несмотря на очевидное практическое значение двукрылых-кровососов, оказалось, что их видовой состав на Курильских островах изучен плохо. В частности, под народным названием «белоножка» могут скрываться самые разные виды мошек. Нам удалось выяснить, что на севере Кунашира среди мошек, нападающих на человека, в сентябре 2014 г. преобладал вид Striatosimulium japonicum (Matsumura), широко распространенный на юге Российского Дальнего Востока (определение сделано сотрудником Зоологического института РАН С.В. Айбулатовым). В энтомологических коллекциях ранее имелся лишь небольшой материал кровососущих двукрылых с Кунашира. Проведенная экспедиция позволила собрать новый ценный материал кровососов – это несколько тысяч комаров, мошек, мокрецов и слепней из 22 точек Кунашира. Кроме того, удалось выяснить биотопы развития личинок нескольких видов.
В ходе работы было обнаружено, что черные конусовидные имагоуловители чрезвычайно привлекательны для мошек. Кровососы буквально облепляли ловушки, что облегчало сбор этих насекомых. Кроме такого метода, для изучения осенней фауны кровососущих двукрылых применялись и более традиционные – ловля сачком и так называемые "сборы на себе". Исследователь нарочно подставляет кровопийцам обнаженную часть тела и собирает на ней насекомых. Прежде чем отправиться в пробирку со спиртом комар или мошка нередко успевают укусить, так что такой метод требует от сборщика некоторого терпения.
По завершении полевых работ все собранные на Кунашире материалы были благополучно доставлены в Зоологический институт РАН ( г. Санкт-Петербург). Здесь продолжена кропотливая работа по выведению взрослых насекомых из собранных личинок и куколок, а в дальнейшем предполагается точное определение собранных и выведенных двукрылых. Предварительные результаты работы вскоре будут представлены для Летописи природы заповедника.
Экспедиция была организована при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 14-04-10144). Андрей Пржиборо и Юлия Дунаева благодарят за помощь в работе коллектив заповедника "Курильский" - директора В.Н. Бойко и сотрудников М.А. Антипина, А.Е. Логунцова, И.А. Неведомскую, Ю.Н. Сундукова, А. Тихонова, а также коллег из Южно-Сахалинска - сотрудника СахНИРО Л.А. Живоглядову и сотрудников ИМГиГ ДВО РАН Н.М. Серого и П.С. Ктиторова.
Имагоуловители, установленные на одном из Нескученских горячих источников. Автор фото: Андрей Пржиборо.
Разборка «улова»: в кювете – насекомые, собранные сачком вблизи холодного родника. Автор фото: Юлия Дунаева.
Ловушка Малеза, установленная у берега в нижнем течении ручья Дальний. Автор фото: Юлия Дунаева.
Исток ручья Дальний у вершины вулкана Руруй. Автор фото: Андрей Пржиборо.
Ручей Дальний, высота 800 м. Вулкан Руруй.Автор фото: Андрей Пржиборо.
Высота 1350 м северо-западнее вершины вулкана Руруй. Автор фото: Андрей Пржиборо.
Вид на одну из групп Нескученских источников. Автор фото: Андрей Пржиборо.
Русло ручья Дальний вблизи устья. Автор фото: Андрей Пржиборо.