Влияние повышенной концентрации CO₂ в атмосфере на взаимодействия растений и растительноядных насекомых: рост личинок специализированной бабочки Junonia coenia (Lepidoptera: Nymphalidae)

Влияние повышенной концентрации CO₂ в атмосфере, которая, как ожидается, установится в следующем столетии, на естественные взаимодействия растений и растительноядных насекомых изучено недостаточно. Чтобы оценить воздействие таких условий на рост и выживаемость насекомых, личинок раннего и предпоследнего возрастов бабочки Junonia coenia (Lepidoptera: Nymphalidae) выращивали на листьях одного из её основных кормовых растений — подорожника ланцетного Plantago lanceolata (Plantaginaceae). Растения выращивали при обычной (350 ppm) или повышенной (700 ppm) концентрации CO₂. Несмотря на то что личинки раннего возраста потребляли больше листьев, их рост на листьях растений, выращенных при повышенной концентрации CO₂, был медленнее, чем на листьях растений, выращенных при обычной концентрации. При этом выживаемость личинок раннего возраста от концентрации CO₂ не зависела. Прирост массы личинок положительно коррелировал с концентрацией азота в растительном материале, а потребление листьев — отрицательно. Ни прирост массы личинок, ни потребление листьев значимо не коррелировали с содержанием воды или аллелохимических веществ в листьях. В отличие от личинок раннего возраста, личинки предпоследнего возраста росли с одинаковой скоростью на листьях растений, выращенных при обычной и повышенной концентрации CO₂. Благодаря значительно большему потреблению листьев растений, выращенных при повышенной концентрации CO₂, личинки получали в обеих группах одинаковое количество азота. Несмотря на снижение эффективности превращения потреблённой пищи (ECI) при питании листьями растений с низким содержанием азота, выращенных при повышенной концентрации CO₂, личинки росли одинаково быстро в обеих группах. Эффективность использования азота (NUE) от концентрации CO₂ не зависела. У личинок позднего возраста потребление листьев также отрицательно коррелировало с содержанием в них азота; эффективность превращения потреблённой пищи также очень тесно коррелировала с содержанием азота в листьях. Содержание воды и аллелохимических веществ в листьях не влияло ни на один из этих показателей. Различия в реакции личинок раннего и позднего возрастов на листья с низким содержанием азота, выращенные при повышенной концентрации CO₂, могут объясняться неспособностью личинок раннего возраста эффективно перерабатывать увеличившийся из-за дополнительного потребления листьев поток пищи через кишечник.