Изумруд Хайна ( Somatochlora hineana ) — находящийся под угрозой исчезновения вид стрекоз, обитающий в Соединенных Штатах и Канаде. [4] Популяции существуют в Иллинойсе, Мичигане, Миссури, Онтарио и Висконсине. [1] Личинки встречаются в мелководной проточной воде в болотах и на болотах и часто используют норы раков . [5] Основные угрозы для этого вида включают потерю и изменение среды обитания, [6] и вид находится под защитой закона как в Соединенных Штатах, так и в Канаде. [4] [7] [8]
Внешний вид изумруда Хайна меняется в течение жизни. На стадии личинки нимфы не обладают какими-либо особенностями, отличающими их от других видов стрекоз. Длина зрелой нимфы составляет примерно 0,9 дюйма (2,3 см). [9]
Несколько характеристик отличают взрослых изумрудов Хайна от других видов стрекоз. Взрослый изумруд Хайна имеет характерную темно-зеленую грудную клетку с двумя желтыми боковыми полосами. [10] [9] Изумруды Хайна также имеют уникально сформированные мужские и женские репродуктивные структуры . [9] Глаза изумруда Хайна карие в течение первых 1–3 дней взрослой жизни. После третьего дня глаза приобретают изумрудно-зеленый цвет. [9] Их крылья остаются прозрачными с янтарным цветом у основания до конца их жизни, после чего они становятся дымчатыми по цвету. [9] Средняя зрелая изумрудная стрекоза Хайна имеет длину 2,5 дюйма (6,4 см) и размах крыльев 3,5 дюйма (8,9 см). [9] В среднем самки стрекоз немного длиннее самцов. [11]
В течение своей жизни изумруды Хайна проходят стадию яйца, личиночную стадию и взрослую стадию. [9] Как стадия яйца, так и личиночная стадия являются водными. Изумруды Хайна проводят большую часть своей жизни в личиночной стадии, которая длится 2–4 года. [9] Конкретная продолжительность этой стадии зависит от наличия пищи, глубины воды и температуры. На этой стадии нимфы изумрудов Хайна живут в ручьях и созревают, проходя серию линек . [1] Зрелая личинка переходит во взрослую стадию, забираясь на рогоз и завершая последнюю линьку. [1] Во время этой линьки кожа нимфы продольно разделяется вдоль ее тела. Затем взрослая особь сбрасывает эту омертвевшую кожу и выходит в дикую природу. [12] Нимфы обычно выходят в дикую природу в июне и июле. [13] Нимфы мужского и женского пола, по-видимому, переходят во взрослую стадию в равных пропорциях. [14] Следующая взрослая стадия продолжительностью 4–6 недель состоит из трех подстадий. Эти стадии — предрепродуктивная стадия, репродуктивная стадия и пострепродуктивная стадия. Взрослые особи проводят эти стадии, охотясь за добычей, устанавливая территории и размножаясь. [9] В целом изумрудные стрекозы Хайна живут 2–4 года. [9]
Прежде чем размножение может произойти, самец должен сначала установить территорию. Эти территории варьируются от 2 до 4 метров (6,6–13,1 футов) в области и находятся близко к водоемам. Самцы стрекоз патрулируют эти области и защищают их от стрекоз как своего, так и других видов. Самки инициируют спаривание, залетая на территорию самца. Самец реагирует на это поведение, преследуя самку. Как только самец достигает самки, он прикрепляется к ее телу. Затем они летят к близлежащим кустарникам, и начинается копуляция. [15] После копуляции самка многократно окунает свое брюшко в мелководье, чтобы отложить оплодотворенные яйца. [9] Изумруды Хайна размножаются один раз и вскоре после этого умирают. [9] Изумруды Хайна размножаются в течение июня, июля и августа. [9]
Изумруды Хайна плотоядны как на личиночной, так и на взрослой стадии жизни. [9] Взрослые изумруды Хайна питаются мелкими летающими насекомыми, такими как комары и мошки. Взрослые особи обычно ищут себе добычу во время полета и, по-видимому, предпочитают искать ее вдоль опушек леса . [9] Эти опушки леса обычно проходят вдоль дорог. На предрепродуктивной стадии эти полеты длятся 1–3 минуты. [9] На репродуктивной стадии эти полеты длятся до 15 минут. [9] Репродуктивные взрослые особи могут пролетать до 1,2 миль (1,9 км) во время этих полетов. [9] Иногда репродуктивные взрослые особи также добывают пищу большими стаями. Охота в таких стаях может защитить стрекоз от хищников. [15] Нимфы ведут ночной образ жизни и охотятся на других водных личинок, таких как личинки комаров или поденок [13] Исследователи подозревают, что нимфы охотятся на разные виды на протяжении всего своего развития. [9] Во время охоты нимфы остаются неподвижными и ждут, когда добыча приблизится к ним. [16]
Изумруды Хайна занимают водно-болотные угодья, пруды и пруды, влажные луга , леса и болота. [9] Несколько важных характеристик являются общими для типичных местообитаний изумрудов Хайна. Во-первых, местообитания изумрудов Хайна включают медленно текущие минерализованные ручьи. [9] Во-вторых, они имеют как открытые, так и лесистые местности. Открытые местности предоставляют пространство для добычи пищи. Лесистые местности предоставляют пространство для отдыха. [9] В-третьих, они включают норы раков, которые нимфы используют в качестве укрытия. [17] В-четвертых, типичные местообитания имеют открытую или слегка покрытую коренную породу. [15] Наконец, они обеспечивают пути для распространения изумрудов Хайна. Дороги, лесные поляны, ручьи и железные дороги служат путями распространения. [13] Другие характеристики местообитаний изумрудов Хайна, такие как растительность, различаются в зависимости от региона.
Текущий ареал обитания изумруда Хайна включает части Соединенных Штатов и Канады. В Соединенных Штатах ареал изумруда Хайна включает Иллинойс, Мичиган, Миссури и Висконсин. [13] В Канаде ареал изумруда Хайна включает части Онтарио. [9] Изумруд Хайна исторически также занимал части Огайо, Индианы и Алабамы. Из-за изменения среды обитания изумруд Хайна, вероятно, больше не обитает в этих штатах. Обитал ли изумруд Хайна когда-либо в частях других штатов, в настоящее время неизвестно. [9]
Изумрудные стрекозы Хайна были впервые описаны в 1931 году около озера Индиан в округе Логан , штат Огайо. [15] В Красном списке МСОП указано , что известно 47 мест, где встречаются изумруды Хайна. [12] Сюда входят Онтарио, Канада, а также Иллинойс, Мичиган, Миссури и Висконсин. [12] [18] В какой-то момент популяции также существовали в Огайо, Алабаме и Индиане, хотя в последнее время их не наблюдали. [18]
Несколько видов охотятся на изумруды Хайна. Раки, черепахи, земноводные и другие водные виды охотятся на нимф. [9] Пауки, лягушки, птицы и крупные стрекозы охотятся на взрослых особей. [9] Некоторые из этих отношений хищник/жертва могут быть полезны для изумрудов Хайна. В статье 2006 года предполагается, что дьявольские раки ( Lacunicambarus diogenes ) помогают поддерживать популяции их добычи — нимф изумрудов Хайна. [17] Поскольку места обитания изумрудов Хайна пересыхают в конце лета, норы раков остаются влажными. [17] Обитая в этих норах, нимфы увеличивают свои шансы на выживание во время засухи. [17] Использование нор роющих раков ( Creaserinus fodiens ) также было описано в водно-болотных угодьях Онтарио. [19] : 22 Неизвестно, имеют ли изумруды Хайна подобные взаимовыгодные отношения с другими видами. [9]
Не так много информации существует об исторической численности популяции изумрудных стрекоз Хайна. В Красном списке МСОП указано, что нынешняя популяция стабильна, по оценкам, во всем мире насчитывается более 30 000 особей. [12] По состоянию на 2013 год [обновлять]популяция округа Дор, штат Висконсин, является самой большой и значимой, насчитывая около 20 000 особей. [12]
В Соединенных Штатах есть два подразделения по восстановлению: Northern Recovery Unit и Southern Recovery Unit. [13] Northern Recovery Unit состоит из двух популяций: Northern Wisconsin и Michigan. [13] Southern Recovery Unit состоит из четырех популяций. [13] Сюда входят округ Озауки Висконсин, Юго-Западный Висконсин, Иллинойс и Миссури. [13] Популяции уникальны, если они разделены большими расстояниями не менее 30 миль. [13] Вероятность генетического обмена между ними должна быть низкой.
Эти шесть популяций состоят из 27 субпопуляций. [13] Таким образом, всего существует 69 участков для присутствия изумруда Хайна. [13] Тридцать пять из этих участков полностью защищены, а 21 — частично. [13] Одиннадцать участков не защищены, а оставшиеся два имеют неизвестный статус правовой защиты. [13] Отсутствует информация о количестве размножающихся взрослых особей для многих субпопуляций. Это затрудняет оценку прогресса в усилиях по сохранению.
Пятилетний обзор 2013 года предлагает будущие действия, которые помогут усилиям по сохранению. [13] Это включает моделирование динамики популяции изумруда Хайна, что является высоким приоритетом. [13] Кроме того, требуется больше информации о ключевых показателях демографии популяции. Области исследований включают наименьшие возможные размеры популяции и текущие размеры популяции. [13] Кроме того, важно изучать генетическое разнообразие между популяциями. [13] Восстановление изумрудов Хайна до устойчивых размеров популяции позволяет ESA понизить вид с находящегося под угрозой исчезновения до находящегося под угрозой исчезновения. Однако для этого решающее значение имеют актуальные данные о популяции.
Изумрудная стрекоза Хайна была впервые предложена как находящийся под угрозой исчезновения вид в октябре 1993 года. [20] Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США привела три основные причины, по которым изумрудная стрекоза Хайна заслуживает федеральной защиты. Фрагментированные места обитания и небольшие, сильно распределенные популяции были серьезными проблемами. [20] К январю 1995 года изумрудная стрекоза Хайна была официально добавлена в ESA и внесена в список как находящийся под угрозой исчезновения вид. [15] Последняя оценка в 2008 году показала, что изумрудная стрекоза Хайна была единственным видом стрекоз, включенным в Закон об исчезающих видах. [21]
План восстановления Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США был опубликован в 2001 году. [9] Его конечной целью восстановления является «[восстановление стрекозы] до жизнеспособных популяций». [9] Планом были созданы Северный восстановительный отряд и Южный восстановительный отряд. [9] Для понижения статуса в Законе об исчезающих видах необходимо соблюдение определенных критериев. Каждый восстановительный отряд должен содержать не менее трех субпопуляций с 500 размножающимися взрослыми особями в течение не менее 10 лет. [9] Кроме того, должно быть два места размножения на субпопуляцию. [9] Эти территории должны иметь среду обитания, охраняемую на федеральном уровне. [9]
В Плане восстановления Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных предлагает различные идеи по повышению выживаемости изумруда Хайна. Это включает защиту водораздела и ограничения по документам. [9] Приобретение земель и создание природных заповедников также являются потенциальными способами защиты вида. [9] Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных подробно описывает важность управления существующими популяциями и исследования демографических изменений. Для этого необходимо провести поиск необнаруженных популяций изумруда Хайна, а также организовать образовательные программы. [9] Кроме того, в Плане восстановления подчеркивается важность защиты и поддержания известных популяций и мест обитания. [9] Необходимо проводить программы по увеличению и оценки прогресса восстановления. [9] Цель Плана восстановления ясна: «обеспечить долгосрочную жизнеспособность путем остановки или обращения вспять сокращения популяций изумруда Хайна и устранения угроз для выживания». [9]
В пятилетнем обзоре, проведенном в 2013 году, перечислены четыре основных критерия для реклассификации. [13] Во-первых, каждая единица восстановления должна соответствовать требованиям к популяции, указанным в первоначальном плане восстановления. На момент публикации некоторые популяции в северной единице восстановления превышают это. [13] Ни одна популяция в южной единице восстановления не соответствует этой цели. [13] На момент публикации была количественно определена только одна популяция в южной единице восстановления. [13] Во-вторых, должно быть не менее 2 мест размножения на субпопуляцию. [13] Каждое место размножения должно питаться разными источниками воды. [13] По состоянию на 2013 год этот критерий не был выполнен, и только 12 из 27 субпопуляций имеют более одного места размножения. [13] В-третьих, среда обитания для поддержки субпопуляций должна быть официально защищена и управляться. [13] Это включает в себя контроль инвазивных видов и восстановление местных источников воды. Также предлагаются действия по минимизации присутствия транспортных средств. [13] Наконец, Обзор требует создания плана мониторинга для каждой популяции. [13] Он должен включать ежегодные оценки популяции. [13] Этот последний критерий не был выполнен из-за отсутствия знаний о размножении и структуре среды обитания. [13] Во многих регионах отсутствуют ресурсы, необходимые для оценки мест обитания популяции. [13]
В Канаде изумруд Хайна занесен в Приложение 1 Закона о видах под угрозой исчезновения, получив этот статус в 2017 году. [8] Похоже, что он имеет небольшую территорию обитания в Онтарио, ограниченную водно-болотными угодьями Майнинга. [19] Дальнейшее существование популяции находится под угрозой из-за развития городов и распространения инвазивных растений, таких как европейский тростник обыкновенный ( Phragmites australis subsp. australis ) и крушина блестящая ( Frungula alnus ). [8]
Изумрудная стрекоза Хайна последний раз была занесена в Красный список МСОП 8 июня 2018 года. [12] На тот момент она была отнесена к категории «вызывающих наименьшее беспокойство». [12] Это противоречит старой классификации ESA как «находящихся под угрозой исчезновения». [15] [13]
Текущая критическая среда обитания изумрудов Хайна включает 26 531 акр земли. [22] Эта земля сосредоточена в различных округах Иллинойса, Мичигана, Миссури и Висконсина. [22] Ожидаемые расходы на защиту варьируются от 10,5 млн. до 25,2 млн. долларов США за 20 лет с учетом корректировки. [22] Эта версия постановления о критической среде обитания была окончательно утверждена в 2010 году. [22] Однако это постановление существенно отличается от первоначального предложения и первого постановления о критической среде обитания.
В предложенном правиле о критических местообитаниях 2006 года было предложено защитить 27 689 акров. [23] Это предложение предусматривало исключение всех популяций из Миссури и двух из Мичигана. [23] В 2007 году первоначальное постановление отводило под защиту только 13 221 акр. [24] Постановление 2010 года удваивает критический диапазон местообитаний для HED.
План восстановления популяции изумрудных стрекоз Хайна был опубликован в 2001 году. В то время основными угрозами для вида были потеря/изменение среды обитания и загрязнение. Изумрудные стрекозы Хайна обитают в болотистых и водно-болотных угодьях, которые и так редки. Дальнейшая потеря среды обитания нарушит выжившие популяции вида. План восстановления объясняет потерю среды обитания. Промышленное, сельскохозяйственное и коммерческое развитие нанесло наибольший ущерб. Этот ущерб способствовал сокращению популяции вида. [9] Пятилетний обзор был завершен в 2013 году. Он включает в себя более свежие оценки угроз для популяции изумрудных стрекоз Хайна. Он включает в себя таблицу (стр. 27–29), в которой подробно описаны угрозы, присутствующие на каждом из участков обитания изумрудных стрекоз Хайна. Существует несколько общих угроз между участками. Этими угрозами являются фрагментация, изменение потока воды, загрязняющие вещества, смертность от транспортных средств и инвазивные животные и растения. [13]
Популяции изумрудных стрекоз Хайна подвержены фрагментации среды обитания. По состоянию на 2012 год проводились исследования по изучению препятствий для перемещения изумрудов Хайна, таких как дороги и мосты. Они изучали, как эти препятствия могут влиять на поведение стрекоз в полете и способность к расселению. Если изумруды Хайна не смогут расселяться должным образом, это может привести к появлению изолированных популяций с меньшим размером популяции. Плохое расселение также снижает генетическое разнообразие, а низкое генетическое разнообразие сделает изумрудов Хайна более уязвимыми к другим угрозам, с которыми они сталкиваются. [13]
Инвазивные виды животных представляют угрозу для изумрудных местообитаний Хайна. Бобры , дикие кабаны и броненосцы являются основными потенциальными угрозами. Они могут способствовать разрушению изумрудных местообитаний Хайна. Бобры-плотины могут затопить водно-болотные угодья изумрудных популяций Хайна. Когда дикие кабаны ищут пищу, они могут нанести ущерб изумрудным местообитаниям Хайна. По состоянию на 2013 год дикие кабаны считались угрозой только в Миссури. Однако их популяции выросли в других штатах с изумрудными популяциями Хайна. Наконец, девятипоясные броненосцы также влияют на изумрудные местообитания Хайна, когда они добывают корм. Броненосцы роют почву в поисках личинок насекомых и также добывают корм в норах. Влияние броненосцев на среду обитания изумрудных особей Хайна потребует мониторинга, поскольку ареал обитания броненосцев продолжает расширяться. [13]
Инвазивные растения могут потенциально влиять на среду обитания, поведение, перемещения и размножение изумрудных раков Хайна. Вторжение древесной растительности и рогоза в среду обитания изумрудных раков Хайна может повлиять на поведение взрослых особей в полете. Инвазивные древесные виды могут уменьшить количество подповерхностной воды. [25] [13] Это жизненно важный компонент среды обитания личинок изумрудных раков Хайна. Вторжение таких видов, как тростник обыкновенный, может уменьшить популяцию раков. Таким образом, уменьшается количество нор раков, которые являются местом убежища для личинок изумрудных раков Хайна. [13]
Люди могут влиять на изумрудных стрекоз Хайна разными способами. Большая часть человеческого воздействия заключается в разрушении/изменении среды обитания. Сокращение ареала обитания фрагментирует популяции. Добыча полезных ископаемых, засыпка водно-болотных угодий и создание свалок являются примерами вредных действий человека. Загрязнение — еще один способ, которым люди могут нанести вред популяциям изумрудных стрекоз Хайна. Свалки могут вымывать вредные химикаты и загрязнять поверхностные и грунтовые воды. Как поверхностные, так и грунтовые воды имеют решающее значение для изумрудных стрекоз Хайна на личиночной стадии. Рекреационная деятельность и сельское хозяйство также могут влиять на популяции изумрудных стрекоз Хайна. Инсектициды, гербициды и удобрения, используемые в этих практиках, могут нанести вред популяциям изумрудных стрекоз Хайна. Удобрения могут привести к изменениям в средах обитания изумрудных стрекоз Хайна, что может повлиять на вид. [9]
Изумруд Хайна занесен в Федеральный список находящихся под угрозой исчезновения и находящихся под угрозой исчезновения диких животных и растений. Это означает, что вид находится под защитой Закона об исчезающих видах 1973 года (ESA). Изумруд Хайна также занесен в список находящихся под угрозой исчезновения в Иллинойсе, Висконсине, Миссури и Мичигане. Это обеспечивает вид защитой на уровне штата и федеральной защитой. [13]
Многие агентства помогают защищать изумрудные местообитания Хайна. Государственные и окружные агентства защищают местообитания трех субпопуляций в Иллинойсе. Университет Висконсина и Департамент природных ресурсов Висконсина (WDNR) помогают защищать изумрудные местообитания Хайна, одним из которых является заповедник Гарднер-Суомп . Они защищают местообитания популяции в округе Озауки, штат Висконсин. WDNR также защищает местообитания популяции на юго-западе Висконсина. Лесная служба США или Департамент охраны природы Миссури защищают изумрудные местообитания Хайна в Миссури. Эти агентства защищают большинство местообитаний двух субпопуляций Миссури. Государственные и федеральные агентства защищают местообитания в Northern Recovery Unit. Они защищают местообитания пяти из 16 субпопуляций. [13]
Зоны подпитки грунтовых вод вносят важный вклад в изумрудные местообитания Хайна. Исследователи работали над тем, чтобы очертить зоны, которые вносят вклад во многие изумрудные местообитания Хайна. Однако они еще не нанесли на карту зоны подпитки для всех изумрудных местообитаний Хайна. Необходимы дополнительные исследования для определения зон подпитки для всех изумрудных местообитаний Хайна. Разделы 7 и 9 ESA защищают все выявленные зоны подпитки грунтовых вод. Закон о сохранении природных территорий Иллинойса защищает выявленные зоны в Иллинойсе. [13]