Влияние человека на взаимовыгодные связи в природе: от пчёл до коралловых рифов

Взаимовыгодные партнёрства между видами могут играть крайне важную, но сильно недооценённую роль в поддержании работы экосистем Земли. Исследование эволюционных биологов показывает, что антропогенное воздействие может заставлять эти системы мутуализма идти по беспрецедентным эволюционным путям.

«Из-за глобальных климатических изменений эволюционные изменения могут происходить очень быстро, за несколько лет», — говорит Джудит Бронстин, старший автор статьи. — «Это может быть хорошо или плохо, мы не знаем, но людям пора начать изучать эти эффекты».

Учёные проанализировали почти 200 исследований влияния глобальных изменений на мутуализмы — взаимодействия, выгодные для обоих партнёров. Их выводы опубликованы в журнале Ecology Letters.

Угрозы и адаптация

Распространённый «алармистский» взгляд предполагает, что нарушение взаимодействия ведёт к его исчезновению, а затем — к разрушению сообщества и экосистемы. Однако авторы утверждают, что это не всегда так.

«Не всё так мрачно, — говорит ведущий автор Э. Тоби Кирс. — Есть явные случаи, когда мутуализмы демонстрируют удивительную способность адаптироваться к глобальным изменениям».

Каждый вид так или иначе вовлечён в одно или множество партнёрств. Классические примеры:

• Осы-опылители и фиговые деревья: осы опыляют цветки, а их личинки развиваются внутри плода.
• Коралловые полипы и зооксантеллы: микроскопические водоросли, живущие в тканях полипов, помогают им строить скелет, создавая основу для рифов — центров морского биоразнообразия.

Несмотря на важность мутуализмов для глобальных циклов углерода, питательных веществ, опыления и распространения семян, наука почти не изучает, как люди нарушают эволюцию этих взаимосвязей.

Три возможных сценария при нарушении мутуализма

Авторы выделили три основных эволюционных сценария, которые могут разворачиваться при антропогенном нарушении мутуалистических отношений:

1. Переход к новым партнёрам. Пример: потеряв из-за охоты естественных опылителей, растения на островах эволюционировали, чтобы их могли опылять другие животные.
2. Сдвиг от взаимной выгоды к антагонизму. Контекст решает: муравьи защищают тлей, но при нехватке белка могут их съесть. Внесение азотных удобрений может заставить растения разорвать связь с грибами-симбионтами, что вынудит грибы перейти к паразитическому образу жизни.
3. Отказ от взаимодействия. Пример: растения, чьи семена распространялись крупными млекопитающими, после исчезновения тех из-за охоты эволюционировали, производя более мелкие плоды, приспособленные для переноса птицами или мелкими млекопитающими.

Вывод: необходимо сохранять взаимодействия

«На протяжении эволюционной истории места обитания и виды сильно менялись. Менялись и взаимодействия, и мы ожидаем, что это продолжится, — заключает Джудит Бронстин. — Наши выводы показывают, что, вероятно, недостаточно пытаться защищать виды по отдельности. Нам нужно расширить фокус и начать сохранять мутуализмы в контексте их экосистем».

Лабораторные эксперименты показывают, что быстрые эволюционные изменения возможны в короткие сроки. Применение этих знаний к реальному миру — следующая важная задача.