Анализ за столетия показывает, что биоразнообразие дифференцируется и гомогенизируется в сопоставимой степени
Согласно новому исследованию, опубликованному в Science Advances, тенденции сообществ и видов становиться более похожими или более отличными в разных ландшафтах — биотическая гомогенизация и дифференциация — примерно сбалансированы.
Под руководством исследователей из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU) был проанализирован 527 набор данных, собранных в экосистемах, таких как луга, кустарники и коралловые рифы, начиная с 500 лет назад.
Этот анализ стал первым в своем роде, дающим комплексную оценку того, как сочетаются изменения локального и регионального биоразнообразия в ландшафтах на протяжении столетий.
«Мы хотели проверить идею о том, что биотическая гомогенизация является определяющей характеристикой кризиса биоразнообразия», — говорит первый автор, доктор Шейн Блоуз из iDiv и MLU.
«Объединив классическую меру изменения биоразнообразия, зависящего от масштаба, с беспрецедентной подборкой данных, мы обнаружили, что с течением времени в ответ на постоянное воздействие человека на окружающую среду сообщества с равной вероятностью могут становиться как более разными».
«Отсутствие изменений» значит больше, чем кажется
Анализ интегрировал меры изменения числа различных видов (видовое богатство) на отдельном участке с изменениями, происходящими на множестве участков в пределах ландшафта или географического региона. Это позволило определить, становится ли видовой состав на разных участках более похожим или более различным.
Наиболее распространенным результатом оказалось отсутствие изменений в пространственной вариации видового состава. Это несмотря на множество случаев гомогенизации и дифференциации сообществ с течением времени. Чистые тренды изменения биоразнообразия в разных масштабах были настолько слабыми, что часто не отличались от нуля.
Данные также показали слабый тренд к гомогенизации в более крупных регионах на протяжении сотен лет из-за увеличения числа широко распространенных видов в сообществах. Однако этот тренд уравновешивался дифференциацией сообществ в меньших масштабах. Эти выводы были последовательны для многих форм жизни: от рыб и птиц до растений и млекопитающих.
Исследования изменений биоразнообразия рисуют сложную картину, и ученые часто расходятся во мнениях, как охарактеризовать реакцию видов на антропогенные изменения. Тем не менее, концепция гомогенизации остается распространенным ожиданием в научном сообществе и среди широкой публики.
«Наш анализ раскрывает сложность проблемы, — объясняет профессор Джонатан Чейз, старший автор исследования и профессор iDiv и MLU. — Это не значит, что в мире не происходят серьезные изменения. Это значит, что нам нужно выйти за рамки убеждения, что гомогенизация — это главный способ изменения биоразнообразия».
Паттерны для многоуровневой охраны природы
Исследователи также представили в своей работе сценарии, характеризующие изменения в распространенности видов:
- Гомогенизация в основном обусловлена увеличением средней распространенности видов.
- Дифференциация обусловлена снижением средней распространенности.
Сценарии показывают, что даже небольшие изменения в распространенности — из-за фрагментации ландшафта дорогами или заборами, интродукции растений и животных за пределы их исторических ареалов и изменения климата, который может смещать ареалы видов — могут склонить сообщество к гомогенизации или дифференциации.
Ярко-красный луизианский рак (Procambarus clarkii), родом из северной Мексики и юго-востока США, является примером интродуцированного вида, который процветает в пресных водах Германии, способствуя гомогенизации.
«Мы все чаще видим, что многим угрожаемым видам для эффективной защиты требуется охрана на множестве участков или на уровне ландшафтов», — добавляет Блоуз.
«Простая концептуальная основа может помочь управлению биоразнообразием и охране природы перейти к многоуровневому подходу, необходимому для полного понимания изменений биоразнообразия».