Биоразнообразие повышает многозадачность экосистем
Новое исследование сложного взаимодействия между организмами и их средой показывает, что биоразнообразие — разнообразие организмов, живущих на Земле — ещё важнее для здорового функционирования экосистем, чем считалось ранее.
Результаты укрепляют точку зрения, что сохранение биоразнообразия приносит пользу непосредственно вовлечённым растениям и животным, а также, опосредованно, человеческим популяциям, зависящим от этих организмов и экосистем в получении пищи, воды и других базовых услуг.
Ведущий автор исследования, которое будет опубликовано в онлайн-журнале Nature Communications 24 апреля, — Джонатан Лефчек, постдокторант и недавний выпускник Ph.D. Виргинского института морских наук Колледжа Уильяма и Мэри.
Соавторы международного исследования представляют Университет Массачусетса в Бостоне, Университет Миннесоты, Гётеборгский университет (Швеция), Университет Суонси (Уэльс), Немецкий центр интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) Йена-Галле-Лейпциг, Лейпцигский университет, Оксфордский университет, Мичиганский университет и Смитсоновский институт.
"Многие недавние исследования поддерживают идею, что большее биоразнообразие помогает поддерживать более стабильные и продуктивные экосистемы, но этот вывод в основном основан на экспериментах, которые проверяли, как потеря видов влияет только на один процесс в экосистеме, например, рост растений. Наше исследование — первый систематический взгляд на то, как биоразнообразие влияет на комплекс взаимосвязанных процессов, которые поддерживают здоровье и функционирование экосистем".
Команда изучила взаимосвязь между биоразнообразием и этими различными процессами, названными «многофункциональностью», путём сбора и анализа результатов 94 экспериментов, проведённых по всему миру. Каждый эксперимент включал манипуляции с как минимум 3 различными видами и мониторинг от 2 до 12 различных функций экосистемы — от накопления азота в почве до контроля водорослей в водной среде. Эксперименты были равномерно разделены между наземными и водными местообитаниями.
Результаты синтеза команды были однозначны:
Биоразнообразие в целом усиливает множественные функции в экспериментальных экосистемах.
По мере рассмотрения большего числа аспектов экосистемы биоразнообразие становится важнее: один вид не может выполнять все функции.
Соавтор доктор Эммет Даффи, директор Смитсоновской сети морских обсерваторий Тенненбаума и соруководитель проекта, отмечает, что этот обзор экспериментов предполагает, что мы, возможно, недооценили важность биоразнообразия для функционирования экосистем в природе.
Пример из практики: луга морских трав
Джонатан Лефчек приводит в пример свои полевые исследования лугов морских трав в Чесапикском заливе и прибрежной зоне океана. Разнообразные мелкие животные в этих лугах выполняют разные задачи:
- Одни контролируют водоросли, которые могут заглушить морские травы.
- Другие не дают проникнуть инвазивным видам.
- Третьи служат пищей для полосатого окуня и голубого краба, которые попадают на наши обеденные столы.
Сохранение этого разнообразия животных позволяет максимизировать здоровье луга и выгоды для людей.
Международное сотрудничество и значение для человечества
- Профессор Нико Айзенхауэр (Немецкий центр интегративных исследований биоразнообразия) подчёркивает, что только при таком уровне международного сотрудничества можно изучить глобальные закономерности и понять важность потери биоразнообразия для всего человечества.
- Профессор Брэдли Кардинале (Мичиганский университет), соавтор и соруководитель проекта, отмечает, что люди получают от природы множество благ: древесину, возможности для отдыха, охоты, рыбалки, чистую воду. Исследование предполагает, что сохранение видов помогает поддерживать разнообразие экологических процессов, которые контролируют эти блага.
Исследование проведено в рамках рабочей группы, созданной в 2010 году в Национальном центре экологического анализа и синтеза в Санта-Барбаре (Калифорния), с целью перевода результатов экологических экспериментов в прикладные знания для принятия решений в области охраны природы и управления.