Kontrastowe przesunięcia fenologiczne w dziennych i nocnych Lepidoptera w warunkach zmian klimatu

Dlaczego ma znaczenie czasowanie życia motyli i ciem

Na całym świecie rośliny i zwierzęta przesuwają termin ważnych zdarzeń życiowych w miarę ocieplania się klimatu. Dla motyli i ciem moment, w którym dorosłe osobniki startują w lot, decyduje o tym, czy znajdą nektar, partnerów i sprzyjającą pogodę. Badanie stawia pozornie proste pytanie o dalekosiężnych konsekwencjach: czy gatunki aktywne w ciągu dnia i te aktywne w nocy dostosowują swoje sezony w ten sam sposób wraz ze zmianami klimatu, czy życie według słońca kontra księżyca prowadzi do odmiennych reakcji?

Światło, temperatura i sezonowy zegar

Naukowcy proponują, że czas aktywności owadów kształtowany jest przez dwa nakładające się „zegary”. Jeden to temperatura, która się ociepla i często sprzyja wcześniejszej aktywności. Drugi to długość dnia, ustalana przez orbitę Ziemi i niezmieniona przez zmiany klimatu. W północnej Szwecji szczyt liczby godzin światła przypada około miesiąca wcześniej niż szczyt temperatury. Gatunki aktywne w ciągu dnia mogą się nagrzewać, wygrzewając się na słońcu, lecz są ograniczone do okienka dziennego. Nocne ćmy muszą znosić chłodniejsze warunki, ale są mniej ograniczone przez długość dnia. Zespół badawczy sugeruje, że ta różnica w korzystaniu ze światła i ciepła tworzy odrębne „przestrzenie czasu” aktywności dla owadów dziennych i nocnych.

Dziesięciolecia danych o sezonach lotu

Aby sprawdzić swoje hipotezy, autorzy zgromadzili ponad 1,7 miliona rekordów od wolontariuszy obywatelskich z całej Szwecji, obejmujących 44 lata (1981–2024). Skoncentrowali się na 363 gatunkach większych motyli i ciem i zastosowali metody statystyczne analizujące pełne rozkłady obserwacji, a nie tylko pierwsze czy ostatnie stwierdzenia. Dla każdego gatunku oszacowali cztery aspekty sezonu lotu: kiedy się zaczyna, kiedy osiąga szczyt, kiedy się kończy i jak długo trwa. Uwzględnili też, z których części kraju pochodziły rekordy wzdłuż osi północ–południe, ile pokoleń rocznie zwykle ma dany gatunek oraz który stadium życiowe przetrzymuje zimę.

Różne reakcje dnia i nocy na ocieplający się świat

Ogólnie rzecz biorąc, większość gatunków zaczyna teraz latać później na wiosnę, osiąga szczyt wcześniej w sezonie i kończy wcześniej, co skutkuje krótszym okresem aktywności dorosłych niż przed czterema dekadami. Jednak gatunki dzienne i nocne różnią się wyraźnie. Gatunki dzienne, głównie motyle, przesunęły swój szczyt lotu na wcześniejsze terminy, a także wcześniejszą datę zakończenia, co zauważalnie kompresuje ich sezon lotu. Z kolei nocne ćmy mają tendencję do rozpoczynania i osiągania szczytu nieco później, ale długość ich sezonu i data zakończenia zmieniły się niewiele. Te różnice utrzymują się nawet po uwzględnieniu liczby pokoleń w roku czy stadium zimowania. Wyniki wspierają koncepcję, że ograniczenie do godzin dziennych sprawia, iż owady dzienne reagują na ocieplenie inaczej niż ich nocni krewni.

Różnice północ–południe na długim obszarze kraju

Szerokość geograficzna dodaje kolejną warstwę do obrazu. W północnej Szwecji lata są krótsze, lecz dni bardzo długie, podczas gdy regiony południowe mają łagodniejsze, dłuższe sezony. Dla zarówno motyli, jak i ciem sezony lotu na wyższych szerokościach geograficznych zwykle zaczynają się później, kończą wcześniej i są ogólnie krótsze. Jednak timing szczytu różni się między aktywnymi za dnia i nocą lotnikami. W nocnych ćmach szczyt aktywności jest zaskakująco podobny od południa po północ. W dziennych motylach szczyt przesuwa się na późniejsze daty wraz z przesuwaniem się na północ, a kontrast między motylami a ćmami jest najsilniejszy na najwyższych szerokościach. Wzorzec ten sugeruje, że silne sprzężenie między światłem dziennym, temperaturą i potrzebą wygrzewania sprawia, iż szczyty lotu motyli są bardziej wrażliwe na szerokość geograficzną niż u ćm.

Co to oznacza dla ekosystemów i ludzi

Motyle i ćmy zapylają rośliny, są pokarmem dla ptaków i nietoperzy oraz obejmują gatunki mogące szkodzić uprawom i lasom. Jeśli gatunki aktywne za dnia i w nocy dostosowują swoje terminy sezonowe inaczej, równowaga tego, kto jest obecny i kiedy w danym ekosystemie, może się zmienić. Niektóre interakcje — takie jak zapylanie czy relacje drapieżnik–ofiara — mogą zostać osłabione lub przekształcone. Badanie pokazuje, że samo pytanie, czy owady przesuwają się wcześniej czy później w roku, to za mało. To, czy gatunek żyje według światła dziennego czy mroku, okazuje się kluczowym elementem jego reakcji na zmiany klimatu, z konsekwencjami rozprzestrzeniającymi się przez całe społeczności i usługi, które świadczą ludziom.

Cytowanie: Forsman, A., Karimi, B. & Franzén, M. Contrasting phenological shifts in diurnal and nocturnal Lepidoptera under climate change. Commun Biol 9, 538 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-10062-w

Słowa kluczowe: zmiany klimatu, motyle dzienne, ćmy, fenologia, aktywność dzień kontra noc