Расширение ареала паука-осы в Великобритании вызвано холодостойкостью паучат

Наблюдения и научные исследования по всей Великобритании зафиксировали отчетливое продвижение паука-осы (*Argiope bruennichi*) на север. Этот яркий паук-кругопряд известен своими желтыми, черными и белыми полосами на брюшке, а также привычкой поедать самцов после спаривания. Исследования, освещенные в недавних публикациях, показывают, как сочетание лабораторных тестов на молодых паучатах и полевых наблюдений с участием общественности проливает свет на физиологические и поведенческие механизмы, позволяющие этому виду процветать в более холодных северных широтах. Ранее ограниченный континентальной Южной Европой и самым южным побережьем Англии, паук теперь формирует жизнеспособные размножающиеся популяции в регионах, которые ранее считались слишком холодными для его жизненного цикла и размножения.

## Key facts - Пауки-осы (*Argiope bruennichi*), отличающиеся яркими желтыми, черными и белыми полосами, постепенно расширяют свой географический ареал на север Великобритании. - Недавние научные исследования с участием молодых паучат демонстрируют неожиданную физиологическую устойчивость к низким температурам на ранних этапах развития. - Самки паука-осы регулярно практикуют сексуальный каннибализм, нападая на значительно более мелких самцов и поедая их во время или сразу после спаривания. - Вид использует «воздухоплавание» (ballooning) — выпуск тонких паутинных нитей в атмосферные потоки воздуха — для расселения на дальние расстояния в новые географические территории. - Первая подтвержденная регистрация *Argiope bruennichi* в Соединенном Королевстве произошла в Дорсете в 1922 году, после чего вид в течение нескольких десятилетий оставался ограничен южными прибрежными средами обитания.

## What happened Подробные исследования расширения ареала *Argiope bruennichi* были сосредоточены на выживаемости вылупившихся паучат в условиях более холодного климата. Исследователи провели лабораторные эксперименты, подвергнув паучат на ранних стадиях развития воздействию пониженных температур, характерных для климата севера Великобритании, чтобы измерить показатели выживаемости, сроки развития и термические пределы.

Согласно материалам Discover Magazine, эти экспериментальные испытания демонстрируют, что молодые паучата обладают большей устойчивостью к холодной погоде, чем считали арахнологи ранее. Эта холодостойкость позволяет паучатам на ранних стадиях развития переносить прохладную весеннюю температуру после выхода из защитных яйцевых коконов, обеспечивая более высокую выживаемость по мере продвижения популяций в северные графства.

В то же время полевые наблюдения, собранные сетями регистрации дикой природы и гражданскими учеными, показывают расширение присутствия взрослых самок паука-осы в центральных и северных графствах Англии. Взрослые самки, длина тела которых без учета ног может достигать 20 миллиметров, плетут крупные колесовидные ловчие сети на лугах, пустырях и обочинах дорог. В центре этих сетей расположена заметная зигзагообразная паутинная структура — стабилиментум, проходящая вертикально по центру.

Расширению ареала также способствует поведение, связанное с расселением. Вылупившись в конце весны, паучата забираются на высокие растения, поднимают брюшко и выпускают нити паутины в воздушные потоки. Этот метод воздухоплавания переносит крошечных паукообразных на десятки и даже сотни километров, позволяя им преодолевать географические барьеры и основывать колонии в микроклиматических условиях, которые исторически были неблагоприятными. Обосновавшись на новом месте, самки плетут сети для ловли летающих насекомых, а более мелкие самцы длиной около 5 миллиметров в конце лета ищут самок для спаривания, часто не выживая после этой встречи из-за крайней агрессивности самок.

## Why it matters Продвижение *Argiope bruennichi* на север служит наглядным биоиндикатором меняющихся климатических условий на Британских островах и в Западной Европе. По мере роста средних региональных температур и сокращения количества морозных зимних дней экологические барьеры, исторически удерживавшие теплолюбивые виды в южных широтах, разрушаются. Это позволяет адаптированным к теплу беспозвоночным заселять экосистемы, которые ранее были для них недоступны.

Для местных экосистем появление хищного паука-кругопряда такого размера приносит новую динамику в пищевые цепи лугов и травянистых сообществ. Пауки-осы являются хищниками-генералистами, способными ловить крупную добычу, включая кузнечиков, сверчков, мух и пчел, попадающих в их прочные вертикальные сети. В районах с высокой плотностью паука-осы может усилиться конкуренция за пищевые ресурсы между *Argiope bruennichi* и местными кругопрядами, такими как обыкновенный крестовик (*Araneus diadematus*).

Кроме того, успех этого вида подчеркивает роль поведенческой и физиологической пластичности при изменении ареалов видов. Понимание того, как паучата переносят микроклиматические колебания, помогает экологам моделировать, как другие хищные членистоногие (некоторые из которых обеспечивают естественную защиту от вредителей в сельском хозяйстве, тогда как другие могут представлять экологические риски) будут реагировать на смещение климатических зон на север. Этот вид также служит удобной моделью для изучения быстрой эволюционной адаптации, поскольку давление отбора в северных зонах благоприятствует особям, способным выживать при более низких температурных порогах.

## The background Паук-оса (*Argiope bruennichi*) был впервые зарегистрирован в Великобритании в 1922 году неподалеку от Рая в Восточном Суссексе и на побережье Дорсета. На протяжении большей части XX века этот вид считался редким прибрежным залетным видом, ограниченным самыми теплыми микроклиматами южного побережья Англии, в частности Суссекса, Дорсета и Хэмпшира. Исторически его естественный ареал охватывал Средиземноморский бассейн, Северную Африку и части умеренно теплой Азии, где жаркое лето и мягкая зима позволяли развиваться нескольким поколениям.

Начиная с конца 1990-х годов и с ускорением в 2010-е годы натуралисты начали фиксировать устойчивое продвижение вида на север через южную и центральную Англию, включая Суррей, Кент, Большой Лондон, а также в Восточную Англию и Мидлендс. Аналогичное расширение ареала на север зафиксировано по всей Северной Европе, включая Нидерланды, Германию, Польшу и Скандинавию.

Репродуктивная биология *Argiope bruennichi* играет ключевую роль в его жизненном цикле и структуре популяций. Вид демонстрирует крайний половой диморфизм по размерам: взрослые самки в несколько раз крупнее и тяжелее самцов. Во время ухаживания маленький самец с крайней осторожностью приближается к сети самки, вибрируя нитями паутины, чтобы подать сигнал о своей идентичности. Несмотря на эти ритуалы, каннибализм со стороны самок происходит в 80 процентах случаев спаривания. Самцы часто оставляют обломанные копулятивные органы — педипальпы — внутри половых отверстий самки, образуя физическую копулятивную пробку, которая снижает вероятность того, что последующие самцы успешно оплодотворят яйца самки.

В конце лета самка откладывает несколько сот яиц, заключенных в прочный коричневый паутинный кокон формы кувшина. Этот яйцевой кокон прикрепляется к растительности и должен выдерживать зимние условия. Паучата вылупляются внутри кокона осенью, но остаются под защитой паутинной оболочки до выхода в конце весны, когда воздухоплавание с помощью ветра способствует их географическому расселению.

## Reaction Продолжающееся распространение паука-осы вызвало интерес энтомологов, природоохранных благотворительных организаций и арахнологических объединений по всему Соединенному Королевству. Такие группы, как British Arachnological Society и Buglife, отслеживают перемещение *Argiope bruennichi* с помощью общественных программ биологического мониторинга, призывая жителей отправлять фотографии и данные о местоположении для подтверждения наблюдений в северных графствах.

Экологи обычно рассматривают это расширение ареала как естественную реакцию на изменение климатических условий, а не как инвазивную угрозу, требующую истребления. Поскольку паук питается в основном обычными луговыми насекомыми и не представляет опасности для здоровья человека — его хелицеры редко пробивают кожу человека, а яд в редких случаях укуса вызывает лишь легкую местную реакцию, сравнимую с незначительным уколом, — природоохранные организации стараются успокоить общественность. Просветительские кампании подчеркивают яркий внешний вид паука и его роль естественного регулятора численности насекомых-вредителей на необрабатываемых лугах.

Научно-исследовательские институты и биологические факультеты университетов продолжают анализировать собранные образцы, чтобы оценить, проявляется ли у северных популяций генетическое отличие от устоявшихся южных популяций, или же расширение ареала обусловлено главным образом фенотипической пластичностью.

## What we don't know yet Несмотря на явные доказательства расширения ареала на север, остается несколько ключевых вопросов относительно долгосрочного экологического воздействия и физиологических пределов *Argiope bruennichi*. Исследователям еще предстоит установить, является ли продемонстрированная устойчивость паучат к холоду недавней генетической адаптацией, характерной для северных пограничных популяций, или же это существующий скрытый физиологический признак, присущий виду на всем протяжении его мирового ареала.

Кроме того, точная граница температурной устойчивости паука зимой остается неопределенной. Хотя мягкие зимы способствуют выживанию внутри яйцевых коконов, неизвестно, насколько хорошо северные коконы выдержат продолжительные сильные морозы или несезонные заморозки во время раннего весеннего выхода.

С экологической точки зрения многолетние исследования пока не оценили суммарное влияние хищничества *Argiope bruennichi* на местные популяции насекомых в вновь заселенных северных средах обитания. Остается неясным, приводит ли высокая плотность сетей паука-осы к значительному сокращению местных популяций прямокрылых (Orthoptera, таких как кузнечики и сверчки) или вытесняет ли она местные виды пауков путем прямой конкуренции за места для плетения сетей и добычу.

## What to watch Мониторы европейского биоразнообразия и смещений ареалов, вызванных климатом, будут отслеживать несколько ключевых показателей в ближайшие сезоны: - Подсчет яйцевых коконов осенью и исследования плотности гнезд в недавно заселенных графствах Северной Англии и Уэльса, чтобы проверить, перерастают ли единичные наблюдения в самоподдерживающиеся местные популяции. - Публикация исследований генетического секвенирования, сравнивающих северные популяции Великобритании с популяциями из континентальной Европы и с юга Великобритании, для выявления возможных маркеров отбора по холодостойкости. - Обновления биологических записей из программы Spider Recording Scheme Британского арахнологического общества (British Arachnological Society) в месяцы пиковой активности с июля по сентябрь. - Дальнейшие лабораторные исследования того, как колебания зимних температур влияют на уровень смертности внутри защитного яйцевого кокона до весеннего выхода. - Возможные сообщения о формировании успешных размножающихся популяций в южной Шотландии, что стало бы самой северной зафиксированной границей ареала *Argiope bruennichi* на Британских островах.

Этот материал подготовлен на основе публикаций Discover Magazine.