Когда морских выдр вновь завезли на побережье островов в Южной Калифорнии и Британской Колумбии, исследователи увидели, что леса ламинарии вернулись на территории, уничтоженные морскими ежами. Но то, насколько быстро они восстанавливались, зависело от местоположения, и до сих пор учёные не понимали почему. Новое исследование Калифорнийского университета в Боулдере показало, что морские выдры, важный ключевой вид, играют жизненно важную роль в восстановлении лесов из бурых водорослей, но степень их влияния зависит от того, с какими другими видами они взаимодействуют в солёных водах Тихого океана.
В исследовании, опубликованном в PNAS, использовались данные наблюдений за десятилетиями, чтобы создать временной ряд взаимодействий, похожий на фильм, который показывает изменения в численности местных видов и, что особенно важно, закономерности их взаимодействия с течением времени, чтобы понять, как возвращение морских выдр помогло восстановлению водорослевых лесов в Тихом океане.
Мы всегда считали, что ключевые виды управляют своей экосистемой одинаково, независимо от того, где они находятся и что ещё есть в экосистеме. Более современная точка зрения заключается в том, что они по-прежнему очень важны, но могут оказывать разное влияние в разных местах.
Райан Лангендорф, ведущий автор статьи, исследователь в области экологических исследований и бывший научный сотрудник CIRES
Увлечение исследователей ключевыми видами длится десятилетиями. Джим Эстес, учёный Геологической службы США на пенсии и соавтор статьи, посвятил свою карьеру изучению морских выдр и того, как их присутствие на скалистых берегах влияет на леса из бурых водорослей. Работая на отдалённых островах Аляски, он обнаружил, что там, где не было морских выдр, популяция морских ежей стремительно росла, вытесняя леса ламинарии. Он пришёл к выводу, что мелкие млекопитающие играют важную роль в поддержании гармонии в экосистемах прибрежных рифов: питаясь морскими ежами, они, в свою очередь, поддерживают здоровье ламинариевых лесов — густых зарослей бурых водорослей, которые отличаются богатым биоразнообразием и служат убежищем для многих видов.
Эстес, исследовательница из Университета Британской Колумбии Джейн Уотсон и другие соавторы исследования в течение 30 лет собирали данные о том, что происходило после возвращения морских выдр на остров Николас в Калифорнии в 1980-х годах и на остров Ванкувер в Британской Колумбии в 1970-х годах. Наборы данных представляют собой два наиболее полных исследования, посвящённых влиянию ключевых видов на местные экосистемы. Обе исследуемые территории в основном представляли собой "пустыри из морских ежей" — места, где морские ежи чрезмерно размножились в отсутствие морских выдр.
Данные за 30 лет показали, что, хотя леса из ламинарии восстановились в обоих местах, леса в Британской Колумбии восстанавливались гораздо быстрее, чем в Южной Калифорнии. Британская Колумбия была классическим примером эффекта домино, который экологи называют трофическим каскадом, возникающим при возвращении ключевого вида: выдры поедают морских ежей, поэтому ламинария может восстановиться. Но более медленное восстановление на юге выявило пробел в понимании.
Чтобы понять эти различия, Лангендорф разработал новую модель сообщества, которая позволила создать фильм о взаимодействии видов и понять изменения в экосистеме за 30 лет на обоих участках. Создание фильма дало исследователям ответы на вопросы. Модель показала, как все живые организмы — морские выдры, морские ежи, бурые водоросли — взаимодействовали друг с другом в обоих регионах. Это выявило более сильную конкуренцию между разными видами морских ежей, бурых водорослей и другими видами в Калифорнии, что замедлило влияние морских выдр на всю систему. Ученые определили, что морские выдры в Калифорнии не оказывали такого сильного влияния на морских ежей, как на севере, из-за сложных взаимодействий, которые происходили в канадской экосистеме.
Почти во всех исследованиях экологических сообществ предполагается, что сила взаимодействия постоянна — что "правила игры" не меняются, даже если меняется численность видов.
Дэн Доак, профессор экологических исследований Колорадского университета в Боулдере и соавтор статьи
Эксперт добавил, что разработав способ оценки этих меняющихся правил, Райан помог нам лучше понять эту конкретную систему, а также стал первопроходцем в более эффективном способе изучения других экологических систем. Новая модель может помочь исследователям лучше понять, как меняются экосистемы, когда виды повторно заселяются в места, которые постоянно меняются и развиваются. Райан Лангендорф из CIRES указал, что динамическая природа экосистем долгое время не позволяла специалистам понять, что нужно видам и как лучше всего ими управлять.
Возможность превратить обычные данные исследования в фильм о том, как виды реагируют на изменения в окружающей среде и друг на друга, даёт новую надежду на то, что эта область, как никогда ранее, нуждается в полезных советах о том, как помочь множеству сложных живых систем, с которыми мы живём и которыми дорожим.
Райан Лангендорф, ведущий автор статьи, исследователь в области экологических исследований и бывший научный сотрудник CIRES
Ученые: с изменением климата количество городских пожаров увеличится.
Фото: pxhere.com
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все