На крыльях многих стрекоз есть участки, окрашенные в темный цвет. Обычно они используются для общения с сородичами: например, самцы ряда видов привлекают с их помощью самок и прогоняют конкурентов, причем чем обширнее площадь таких областей, тем большего успеха добьется их обладатель. Кроме того, темные участки на крыльях стимулируют активность насекомых в прохладном климате, повышая температуру их тела более чем на два градуса по Цельсию. Впрочем, в жаркую погоду стрекозы с сильно пигментированными крыльями рискуют получить тепловой удар и даже погибнуть. Эта проблема в первую очередь актуальна для самцов, которые часто летают над хорошо освещенными участками, в то время как самки стараются держаться в более прохладных затененных местах.

Команда энтомологов во главе с Майклом Муром (Michael P. Moore) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе предположила, что окраска крыльев стрекоз-самцов должна коррелировать с климатическими условиями. Согласно данной гипотезе, представителям северных и горных видов выгодно иметь более темные крылья, в то время как южным больше подходят прозрачные. В то же время пигментация крыльев самок может не так сильно зависеть от условий окружающей среды.

Проанализировав данные о 319 видах стрекоз, распространенных в Северной Америке, исследователи пришли к выводу, что самцы тех из них, что обитают в более теплом климате, действительно с меньшей вероятностью имеют пигментированные участки на крыльях. Напротив, виды, для самцов которых характерны самые темные крылья, склонны селиться в более прохладных условиях. Среди женских особей стрекоз наблюдается совсем иная картина. У видов из теплых регионов самки немного чаще приобретают пигментированные крылья, однако при этом интенсивность окраски самочьих крыльев никак не коррелирует с климатом.

Мур и его коллеги отмечают, что большинство североамериканских стрекоз появились намного раньше, чем на континенте установились современные климатические условия. Таким образом, эти насекомые заселяли подходящие для них территории по мере их появления либо меняли расцветку крыльев в ответ на изменения экологических условий на местном уровне.

Чтобы выяснить, насколько сильно пигментация стрекозьих крыльев может варьировать пределах одного вида в зависимости от климатических особенностей местности, энтомологи оценили площадь темных участков у десяти наиболее распространенных североамериканских видов разнокрылых стрекоз (Anisoptera). Для этого они проанализировали более 2700 изображений, загруженных на платформу iNaturalist. Оказалось, что для семи из десяти изученных видов характерна следующая закономерность: у самцов, живущих в теплом климате, пигментированные участки имеют меньшую площадь, чем у их сородичей из более холодных регионов. Поскольку у стрекоз окраска крыльев отдельной особи не зависит от того, в каких условиях она развивалась, Мур и его соавторы объясняют полученные данные генетическими различиями между отдельными популяциями.

Интересно, что среди женских особей аналогичную зависимость удалось обнаружить лишь у трех видов. Таким образом, условия окружающей среды оказывают менее значительное влияние на самок стрекоз по сравнению с самцами не только на межвидовом, но и на внутривидовом уровне. В результате в самых холодных частях Северной Америки площадь пигментированных участков на крыльях самок на 25 процентов меньше, чем у конспецифичных самцов, а в самых теплых — всего на два процента меньше.

По оценке Мура и его соавторов, стрекозам требуется менее ста поколений, чтобы адаптировать рисунок на крыльях к изменениям окружающей среды. Учитывая, что по вине человека планета быстро нагревается, многие виды этих насекомых, вероятно, столкнутся с необходимостью уменьшить размер темных участков. Некоторые проявления данного процесса можно заметить уже сейчас. Судя по данным, полученным для все тех же десяти видов разнокрылых стрекоз, в период с 2005 по 2019 годы в самые теплые годы средняя площадь пигментированных областей на крыльях самцов была минимальной (вероятно, за счет выборочной гибели самцов с наиболее интенсивной расцветкой крыльев). Впрочем, многолетнего тренда на сокращение темных участков на крыльях самцов обнаружить не удалось.

Авторы предсказывают, что к 2070 году, когда средняя температура воздуха в Северной Америке может вырасти на 4,5 градуса по Цельсию по сравнению с доиндустриальными уровнями, площадь темных участков на крыльях местных стрекоз-самцов заметно сократится. При этом на окраске самок климатические изменения вряд ли отразятся.

Ранее японские биологи выяснили, что чем больше вариантов окраса у представителей конкретного вида, тем ниже риск его вымирания и шире диапазон климатических условий, в которых он может жить. Данное наблюдение удалось подтвердить для равнокрылых стрекоз, а также бабочек-желтушек и некоторых позвоночных.

Фото: Плоскобрюх Libellula semifasciata, широко распространенная североамериканская стрекоза. Vicki DeLoach / Flickr