Наши прекрасные парусники

Редкие гости в городах

Казалось бы, много ли нужно бабочке для жизни? И почему их так мало в городе? Как ни парадоксально, но чем меньше представитель живого мира, тем сложнее у него жизнь, требующая определенных условий для существования. Создать их для не общественных насекомых практически невозможно. Человек приспособил для своих нужд медоносную пчелу, тутового шелкопряда и еще несколько других видов, создав для них почти оптимальную жизненную среду. Бабочек, один-другой десяток видов, можно привлечь в города, чтобы они привольно порхали по городским лужайкам. Но это будет портить красивый вид газонов, ведь этим созданиям нужны медоносные растения, которые в большинстве своем являются сорняками (одуванчики, например). Английский газон, такой ровный и зеленый, это мертвая среда для бабочек. А большинство красивых цветов на городских клумбах – плохие медоносы.
Отдельные виды бабочек все же выживают в городской среде, но это нельзя характеризовать как приспособление к урбанистическому ландшафту. Потому что здесь они легко появляются и так же быстро исчезают, не создавая устойчивых популяций. Исключением могут быть обширные парки с хотя бы несколькими микроландшафтами – лесными участками, полянами, альпийскими горками. Всем бабочкам крайне необходим разнотравный луг со множеством цветущих растений. Наши городские парки и лесные массивы почти не предоставляют чешуекрылым (так именуют систематическую единицу – отряд бабочек) такую возможность. Ну, а прекрасные парусники – это совсем редкие гости в городах.
Сейчас нередко в популярных, да и в научных статьях о насекомых к некоторым, наиболее нарядным их представителям, добавляют словосочетание «украшающий природу вид». Это должно вызывать у читателя мысли о нужности данного насекомого для человека. Мол, ну хоть природу украшает – тоже польза! Биологам давно известно, что любой вид животного или растения интересен для изучения и необходим миру. Мы так еще мало знаем об их жизни! Эстетическая составляющая облика насекомого ученых интересует мало. Глядя же на бабочек из семейства парусников, у обычного человека даже не возникнет вопроса: зачем они нужны – настолько прекрасны эти создания. Парусники – одни из тех самых, украшающих природу насекомых. И при этом – интереснейшие объекты для исследований, индикаторы благополучия природной среды, в которой мы с вами существуем.
Большинство представителей семейства парусников (Papilionidae, их также именуют хвостоносцами или кавалерами) – обитатели тропиков, хотя немало видов распространено и по всему земному шару. Их можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды. Из 570 видов только 12 обитает в Европе. В России, расположенной сразу на двух континентах, живет около 50 видов. Самые красивые и крупные парусники (хвостоносец Маака, серицин Монтела, Алкиной и другие) обитают на Дальнем Востоке, в условиях влажного и теплого муссонного климата. Но и наши южноуральские кавалеры не хуже. В Башкортостане обитает пять видов парусников: Iphiclides podalirius – подалирий, Papilio machaon – махаон, Parnassius apollo – аполлон, Parnassius mnemosyne – мнемозина, Zerynthia polyxena – поликсена), из них четыре (за исключением поликсены) – в заповеднике «Шульган-Таш».
Распространение этих бабочек ограничено требованиями к условиям мест обитания, особенностями жизненного цикла и (главное условие) – наличием кормовых растений для гусениц. Так, в заповеднике отсутствует парусник поликсена, гусеницы которой питаются исключительно кирказоном обыкновенным. Эта полуодревесневшая лиана, требовательная к влажности воздуха, не растет в заповеднике. Виды растений рода кирказон являются едой для древнейших парусников на нашей планете (возраст находок вымершего рода Praepapilio – более 50 миллионов лет). В дальнейшем многие виды эволюционировали, переключив интерес на другие растения, но род, к которому относится поликсена, не поменял свое кормовое растение. Эта красивая бабочка пока обнаружена только на крайнем северо-западе республики. Почему же семейство назвали парусниками? Если понаблюдать за бабочкой парусником в погожий летний день, когда она планирует вниз по склону, сложив крылья, то становится ясно, откуда это название. Бабочка, как и парусник на море, пользуется воздушными потоками, меняя положение крыльев, ускоряя или замедляя движение.

В честь богов и богинь

Существующая в лепидоптерологии (отдел энтомологии, изучающий бабочек) традиция именовать особенно красивых чешуекрылых именами богов и богинь, нимф, царей и цариц, героев из греческой мифологии, конечно, не обошла и парусников. Махаон и Подалирий – братья-врачи, участники Троянской войны, сыновья знаменитого врача Асклепия. Хотя эти два вида парусников относятся к разным родам, они схожи внешне, а их имаго (взрослые особи) летают в одно время: в мае-июне.
У махаона цвет крыльев ярко-лимонный, у подалирия – бледнее, соломенный. У обоих видов на концах задних крыльев имеются шпоры, а в краевых ячейках – красивые синие и красные (у подалирия – оранжевые) пятна. Чернополосый узор на крыльях братьев-парусников является весьма распространенной в природе защитной расчленяющей окраской, которая вводит в заблуждение хищников (насекомоядных птиц). Особенно трудно обнаружить такую бабочку на каком-либо светлом фоне. И поскольку в природе нередки встречи подалириев с одним обломанным шпорцем (что может свидетельствовать о нападении хищников), камуфляж является эффективной защитой и спасает жизнь нашим красавцам-кавалерам.
Половых различий в окраске и размерах у этих бабочек нет: самки и самцы выглядят одинаково. Махаон и подалирий имеют довольно большой ареал в Европе и Азии. В заповеднике и на сопредельной территории это немногочисленные виды, встречающиеся в открытых биотопах: на лугах, по берегам рек и обочинам дорог, горных степях.
У махаона и подалирия зимуют куколки, из которых весной появляются бабочки. По многолетним данным, накопленным в заповеднике, подалирий в среднем весной появляется 19 мая (n=30, где n – число лет наблюдений), а махаон – 15 мая (n=29). Они летают в фенологический сезон зеленой весны и раннего лета, в период неустойчивой погоды и перепадов температур. У этих парусников есть и летнее поколение, которое у махаона появляется ежегодно в среднем 17 июля (n=23) и летает до середины августа (феносезоны полного лета и ранней осени).
Бабочки летнего поколения махаона ярче окрашены и нередко крупнее, чем весеннего. Это и не удивительно, ведь их гусеницы развиваются в более теплой стабильной среде. У подалирия летнее поколение отмечается не ежегодно, бабочки летают в июле-августе. Появление летнего поколения зависит от погодных условий: в жаркое сухое лето их бывает больше и они раньше появляются. Встреча бледно окрашенных парусников (а такое случается) свидетельствует о неблагоприятных микроклиматических условиях, выпавших на долю наших красавцев в период индивидуального развития.
Бабочкам для размножения необходимы питательные вещества и минеральные соли. Наших прекрасных парусников теплым и солнечным майским днем (а второе поколение – июльским жарким) можно встретить на галечном берегу речки или на грунтовой дороге, где они собираются группами (подалирий – иногда до трех десятков особей, махаон – обычно не более четырех особей), всасывая своими хоботками влагу с растворенными солями. У цветов они тем же способом извлекают нектар.
Весной в населенных пунктах махаона и подалирия привлекает распустившаяся сирень, ведь в природе в это время немного цветущих растений. Кормовой спектр имаго широкий, бабочек интересуют растения из семейства валериановых (валериана сомнительная), сложноцветных (астра альпийская, василек сибирский, одуванчик лекарственный, козлобородник восточный), бобовых (горошек тонколистный) и других. У самцов подалирия иногда проявляется особенность поведения – хиллотропинг, когда бабочки собираются в большую группу и кружат над обширными открытыми пространствами. Такое редкое в наших местах явление наблюдатели отмечали лишь в третьей декаде мая 2011 года на кордоне Каповой пещеры, где над рекой Белой собралось 30 особей, а спустя четыре дня – уже 50 подалириев, с одним присоединившимся братом-махаоном. Это было необычайно красивое зрелище!
После спаривания самки откладывают яйца на кормовые растения гусениц. У махаона это зонтичные (жабрица порезниковая, а в населенных пунктах – петрушка и укроп). У подалирия гусеницы питаются листьями деревьев и кустарников из семейства розоцветных. В природных условиях это рябина, черемуха и боярышник (возможно, и распространенная в заповеднике вишня степная), а в населенных пунктах – яблоня и терн. У наших братьев кавалеров зеленые крупные гусеницы, у махаона еще и украшенные затейливым рисунком из черных полос и оранжевых точек. Чаще можно увидеть ярких гусениц махаона, которые открыто держатся на стеблях кормовых растений. Однотонные зеленые гусеницы первых возрастов у подалирия хорошо скрыты от посторонних глаз на ветках деревьев и кустарников. У обоих видов личинки снабжены защитным средством – выдвигающимися рожками-железами с неприятно пахнущим содержимым, отпугивающим хищников.
Махаон и подалирий исключены из Красной книги Башкортостана. А ведь когда-то они состояли и в приложении к Красной книге России как виды, нуждающиеся в особом внимании. В последних из них подобных приложений для редких видов нет совсем. По многолетним данным, численность популяций махаона и подалирия в заповеднике и на сопредельной территории, являющейся по биоценотическим характеристикам однородной с заповедной, колеблется в широком диапазоне. Популяция подалирия более многочисленна, чем махаона. Численность и встречаемость обоих видов подвержена циклическим изменениям с периодичностью примерно в три-шесть лет. В настоящий момент можно констатировать, что их популяции в поясе нагорных широколиственных лесов Южного Урала находятся в относительно благополучном состоянии.

Белокрылые аполлон и мнемозина

Два других наших парусника, аполлон и мнемозина, относятся к одному роду – парнассиус. Автором описания рода и двух этих видов, как и наших братьев-кавалеров махаона и подалирия, является великий Карл Линней, ученый XVIII века, систематизировавший и описавший для науки сотни видов флоры и фауны. Конечно, эти красивые представители чешуекрылых тоже получили имена из греческой мифологии. На этот раз наши парусники – уже боги: блистательный бог света и искусств Аполлон и богиня памяти Мнемозина, мать девяти муз – покровительниц искусств. Кроме всего прочего, они – парнассиусы, а гора Парнас (вернее, горный массив в Греции) – место обитания бога Аполлона и муз. Все представители бабочек рода парнассиус (их около 50 видов) – прирожденные горцы Европы и Азии, где они поднимаются на высоту до 4,5 тысяч метров. Это крупные, сходно окрашенные бабочки.
Наш аполлон – самая крупная дневная бабочка Башкортостана. Он очень наряден: белые крылья, передние из которых украшены черными, а задние – большими красными пятнами. Самки крупнее, их белый наряд имеет оттенок желтизны. Мнемозина имеет более скромные размеры, красные пятна на крыльях у нее отсутствуют, зато имеются занятные, совершенно прозрачные (лишенные чешуек), участки на передних крыльях.
Самцы мнемозины имеют незначительные отличия от самок в окраске крыльев. Оба вида имеют черно-белую, также расчленяющую защитную окраску, как и махаон с подалирием. Как положено парнассиусам, наши белые бог Аполлон и богиня Мнемозина любят горные склоны – остепненные, особенно каменистые участки южных экспозиций с петрофитной флорой. Здесь растет кормовое растение гусениц аполлона – очиток гибридный (Sedum hybridum) из семейства толстянковые. Это многолетник с подушкой вечнозеленых листьев и желтыми цветками является хорошим медоносом, нередко и взрослые аполлоны кормятся на цветках очитка. Здесь, в каменистых горных степях, бабочки спариваются и откладывают яйца. А уже затем разлетаются по ближайшим открытым биотопам – лугам, берегам рек с травянистой растительностью, кустарниковым степям.
Кормовое растение гусениц мнемозины – эфемероид хохлатка плотная (Corydalis solida). Это красивое весеннее растение из семейства дымянковые одним из первых цветет в еще светлых, безлистных лесах в апреле-мае, а также по краям лугов, лесных полян, у подножий горных степей – на границах биоценозов (лес-степь, лес-луг, лес-приречный биотоп). При высокой мозаичности рельефа в заповеднике, когда чередуются небольшие участки отдельных биотопов, нашим парусникам легко перемещаться из мест размножения на кормовые участки, и обратно. Хохлатка весной быстро процветает и увядает. И гусеницам мнемозины весной нужно вылупиться из яиц, успеть прокормиться этим растением и дорасти до куколки, пока хохлатка не отмерла. В этом отношении аполлону повезло больше: времени весной у него достаточно, торопиться некуда – очиток никуда не денется, даже зимой!
Все бабочки из рода парнассиус являются редкими видами и охраняются. Аполлон и мнемозина имеют не очень обширные ареалы, охватывающие Европу и Азию, и представлены географически изолированными локальными популяциями. В России они обитают в европейской части и в некоторых регионах Сибири, в Башкортостане – в виде небольших популяций почти по всей территории республики. Мнемозина занесена в Красную книгу Республики Башкортостан (категория 3 – редкий и малочисленный вид, распространенный на ограниченной территории) [3]. Аполлон включен в Красную книгу Башкортостана (категория 3 – редкий и малочисленный вид, распространенный на ограниченной территории) [3], Красную книгу России (статус и категория 2У – сокращающийся в численности и распространении, уязвимый вид) [5], Красный список европейских бабочек (категория NT – вид, близкий к угрожаемым в Европе). К этой же категории в Красном списке европейских бабочек относится и мнемозина [6].
У наших парнассиусов зимуют яйца, и весной из них появляются гусеницы. Вероятно, из-за того, что им приходится развиваться в условиях холодных ночей и резких перепадов температуры, гусеницы этих парусников черные (чтобы нагреваться быстрее в солнечных лучах), усыпанные вдоль по бокам спины оранжевыми и желтыми пятнышками. Гусеницы усиленно кормятся и быстро растут, превращаясь в куколки. Развитие всех стадий у бабочек (яиц, гусениц и куколок) сильно зависит от погодных условий. Чем выше температура воздуха, тем быстрее идет развитие. По многолетним данным, имаго мнемозины в заповеднике появляются весной в среднем 30 мая (n=25), а аполлон вылетает летом, в среднем 25 июня (n=25). Оба вида во взрослой стадии кормятся нектаром многих травянистых растений, но предпочитают цветки семейства сложноцветных. Во время лета мнемозины из сложноцветных цветет василек сибирский, козлобородник восточный, одуванчик лекарственный. А аполлон питается нектаром расцветающих позже василька русского и василька шероховатого, девясила британского, бодяка разнолистного и многих других. Поскольку лёт аполлона приходится на фенологический сезон полного лета, его кормовой спектр намного богаче, чем у мнемозины, летающей в феносезоны зеленой весны и раннего лета, и проходит в период относительно стабильных температур воздуха.
Уже много лет в заповеднике проводятся учеты редких парусников (аполлона и мнемозины) в типичных для этих видах биотопах – возле кордона Каповой пещеры в пойме реки Белой (на каменистом горном склоне, приречном мезофитном и суходольном лугах, в кустарниковой степи), а также поляне Кушелгабаш в нагорной части заповедника (место обитания мнемозины). Здесь заложены учетные линии, на которых в период массового лета бабочек подсчитывается их численность, которая экстраполируется на площадь в один гектар. Как и данные по карточкам разовых наблюдений, многолетние учеты на линиях свидетельствуют о наличии 3–6-летней цикличности в численности парнассиусов – такой же, как и у других двух видов – махаона и подалирия.
По многолетним данным, расчетная плотность аполлона в типичном биотопе – каменистой горной степи – составляет 10,62 особи на гектар, мнемозины на лугу – 12,34 особи на гектар, в горной степи – 4,74 особи (а в среднем в обоих биотопах для мнемозины – 8,54 ос/га). Много это или мало? Мы же помним, что это строго локальные виды. Наши парнассиусы встречаются и в других биотопах – по лугам, берегам рек.
Но по данным учетов, оптимальные стации размножения и питания для аполлона – каменистые горные степи, для мнемозины – обширные луга. На это указывают и учетные данные. На небольшом горном склоне может порхать и 10–12 аполлонов. Но спустись с горы на опушку или углубись в лес – и уже не увидишь ни одной бабочки. А в заповеднике открытых территорий очень мало – 6,37 %, из них горных степей и скал – 2,36% (5,3 квадратных километра). А ведь только на них, скальных участках, растет очиток гибридный. У мнемозины пригодная площадь обитания для бабочек (площадь лугов) составляет 3,91% площади заповедника (8,8 квадратных километра). Как показали исследования, не все поляны подходят для обитания этой капризной красавицы. По предварительным данным, на самых обширных полянах заповедника мнемозины или очень мало, или нет совсем.

Климат влияет на популяцию

По данным ученых, численность аполлона, распространенного на 15% территории Европы, сократилась за 25 лет (между 1970 и 1995 годами) на 20–50% в разных ее регионах [4]. Причин сокращения численности парусников, особенно краснокнижных, много. В Западной Европе существенным фактором является развитие сельского хозяйства: применение пестицидов, мелиорация, распашка лугов, приводящая к исчезновению естественной флоры. В особенно уязвимом положении находятся равнинные популяции аполлона, поскольку именно такие места обитания осваиваются сельским хозяйством в первую очередь. В некоторых регионах Европы и России аполлон и мнемозина уже исчезли, в Башкортостане угрожаемыми считаются также равнинные популяции, чьи места обитания подвержены как влиянию сельского хозяйства и рекреации, так и естественным сукцессиям. Особенностью парнассиусов является неспособность к дальним перелетам (а значит, и неспособность к расширению площади обитания) и особенности размножения, препятствующие генетическому обмену в популяции. Эти родовые свойства способствуют сокращению популяций и их локальности.
На охраняемых, фоновых для флоры и фауны территориях происходят изменения в популяциях парусников в результате изменений климата. В условиях Южного Урала случаются резкие перепады температуры в зимний и летний период (засухи летом, резкое повышение температуры весной, зимние оттепели), снижение высоты снежного покрова, нарушение чередования сухих и влажных лет, возрастание частоты пожаров. Глобальные климатические изменения уже опосредованно повлияли на биоту, в первую очередь, на растительность.
Нашествие вредителей, болезни и усыхание широколиственных пород (липы, дуба, вяза) и реликтовых ельников влияют на животных, связанных с ними. Насекомые очень чувствительны к любым климатическим изменениям. Особенно это заметно при наступлении аномальных погодных условий. Из четырех видов парусников мнемозина оказалась самой чувствительной к сдвигам глобального климата. Кормовые растения личинок мнемозины часто страдают от весенних заморозков. После аномальной засухи 2010 года бабочек было очень мало. Затем популяция восстановилась, но через несколько лет размеры взрослых особей уменьшились в полтора раза, что указывает на негативные тенденции в популяции. И это мы наблюдаем последние шесть лет. Сроки размножения то ускоряются (два года назад в период учета вместо самцов встречалось уже множество оплодотворенных самок), то возвращаются к обычным многолетним датам.
В последнее десятилетие участились случаи вылета летнего поколения у подалирия, что указывает на чувствительность вида к повышению летних температур. В первую очередь, чешуекрылые реагируют на устойчивое повышение весенних температур: происходит ускоренное развитие куколок и, возможно, гусениц, и более ранний вылет имаго. Из парусников к этому фактору оказались чувствительны подалирий и аполлон: у подалирия произошло опережение сроков вылета имаго в среднем на 15 дней, у аполлона – на 21 день.
Отмечаются и негативные тенденции в популяции махаона. Например, в 2020 году летнее поколение махаона появилось очень рано, уже в конце июня, тогда как весной бабочек не было совсем, что было отмечено впервые за все время наблюдений. Этому явлению, вероятно, способствовала аномально теплая зима. В период длительных зимних оттепелей у насекомых может начаться развитие, а затем при похолодании они могут погибнуть или ослабнуть. Вероятно, это произошло с частью популяции махаона. В 2021 году наблюдался максимум летней численности махаона, впервые за много лет. Бабочки встречались на дорогах, иногда скоплениями по 10–15 особей возле луж и на цветущих растениях. Малочисленное весеннее поколение и более многочисленное летнее бабочки в зимний и весенний период. А всему виной – глобальные климатические процессы.
Но изменения климата в настоящее время благоприятны для другого парусника – аполлона. По многолетним данным, в 2020 году его численность, согласно учетным данным, достигла своего максимума за все время наблюдений. Изменение фенологических сроков вылета привело к экологическому несоответствию: два вида парнассиусов теперь встречаются в горностепных биоценозах в конце, а иногда и в середине июня, что раньше не наблюдалось. Лет этих бабочек происходил раньше в разное время. Аполлон в настоящее время становится пищевым конкурентом в горностепных биоценозах для мнемозины.
Глобальные изменения климата могут негативно повлиять и на место обитания парусников в заповеднике: начинается зарастание горных степей, что может повлечь исчезновение очитка гибридного. Отток населения из сельской местности способствовал сокращению площади косимых лугов, которые зарастают древесно-кустарниковой растительностью, а это грозит исчезновением луговых биоценозов. Исторически сложившиеся луговые ассоциации, в том числе и на заповедной территории, являются местом обитания многих редких видов растений и животных, в том числе и мнемозины. Поэтому в заповеднике и на сопредельных территориях важно поддерживать устоявшийся режим сенокошения.
Главная задача охраны редких видов – это сохранение местообитаний. Будут защищены их места обитания, и многие животные смогут противостоять глобальным изменениям климата. Также необходимо заповедать в республике уже известные и вновь обнаруженные места обитания редких парусников – аполлона и мнемозины [3]. Нужно широко пропагандировать охрану этих редких и прекрасных созданий, беречь их от коллекционеров и безразличных или злостно намеренных разрушителей природы. Привлекать школьников и неравнодушную общественность к ежегодным учетам чешуекрылых, как это делают многочисленные волонтеры в Западной Европе.
В настоящее время у нас, на фоновых природных территориях, прекрасные парусники живы. Подалирии и махаоны еще залетают в города, а вот парнассиусов здесь, увы, уже не увидишь. А ведь наши городские парки в Башкортостане по весне полны цветущей хохлатки, на горных склонах-обрывах к реке есть известковые скалы, где наверняка растет очиток. Почему же здесь не порхают красавцы аполлон и мнемозина? Думаю, вы уже знаете ответ на этот вопрос.
Российские ученые смоделировали процессы распространения мнемозины в мире и движение ее ареала, в зависимости от изменений климата. Показано, что больше всего на этот вид влияет снижение годовой суммы осадков и среднегодовая температура воздуха. С потеплением и увлажнением климата ее ареал расширится и сместится на северо-запад России. Но одновременно с этим мнемозина может исчезнуть из южных участков своего распространения [1]. Ей грозит исчезновение и у нас, на юге Башкортостана, где в настоящее время популяция находится в относительно оптимальном состоянии. Но потепление и увлажнение климата может способствовать увеличению численности мнемозины в северных районах республики. Как показывают исследования, все же этот вид способен совершать небольшие перелеты и постепенно расширять свой ареал [2]. Замечено и нами, что в последние годы мнемозина стала активнее перемещаться в пределах территории своих локальных популяций.
С потеплением и увлажнением климата возможно и распространение кормового растения парусника поликсены (кирказона) вниз по долине Белой. Так что в дальнейшем нас ждут, вероятно, и неожиданные приятные сюрпризы: появление прекрасных парусников совсем в новых и неожиданных уголках Башкортостана.

Литература

1. Болотов И.Н., Фролов А.А. Моделирование ареала и анализ вклада факторов в климатическую нишу Parnassius mnemosyne L.1758 (Lepidoptera: Papilionidae) / Journal Arctic Evironmental Research, 2015. – С.56–66.
2. Горбач В.В.,. Кабанен Д.Н. Пространственная организован­ность популяции черного аполлона (Parnassius mnemosyne) в условиях Заонежья / Зоологический журнал, 2009, том 88, №12. – С.1493–1505.
3. Красная книга Республики Башкортостан. Животные. Т.3. – Уфа: Башкортостан, 2004. – 180 с.
4. Моргун Д.В. Формирование красных списков европейских була­воусых чешуекрылых (Lepidoptera: Hesperioidea et Papilionoidea): проблемы критериев и интеграции российских эколого-фаунистических данных // Вестник Московского государственного областного уни­верситета. Серия: Естественные науки. 2018. – №1. – С.95–118.
5. Перечень объектов животного мира, занесенных в Красную книгу Российской Федерации / Приложение к приказу Минприроды России от 24.03.2020 г. №162. – 22 с.
6. Van Swaay C.A.M., Cuttelod A., Collins S. et al. European Red List of Butterflies. – Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2010. – 48 p.