Быстрое формирование экосистем на освобождающихся ото льда территориях
Международная команда исследователей в течение десятилетия изучала, как жизнь заселяет территории, освобождающиеся при отступлении ледников. Исследование, опубликованное в Nature, охватило 46 отступающих ледников по всему миру: от Гималаев и Анд до Арктики (Шпицберген), Новой Зеландии и тропических ледников Мексики.
Как происходит заселение
Когда ледник отступает, обнажается бесплодный ландшафт из голой породы и осадка. Исследователи собрали более 1200 образцов почвы и проанализировали их в лаборатории, используя, в том числе, методы экологического ДНК (eDNA). Это позволило отследить последовательность появления видов и соотнести её с моментом начала отступления каждого ледника (датированного по топографическим картам, полевым измерениям, фотографиям и дистанционному зондированию).
Обнаружена чёткая и широко распространённая закономерность формирования экосистем:
- Первыми (в течение первых лет) появляются микроорганизмы: бактерии, протисты и водоросли. Они формируют богатые сообщества и начинают процесс выветривания пород.
- Примерно через десятилетие прибывают более крупные виды-пионеры: лишайники, мхи и травы, устойчивые к суровым условиям.
- Отмирая, пионерные виды обогащают тонкий слой почвы органическим веществом. Когда его становится достаточно, укореняются более сложные растения.
- Последними прибывают крупные животные: травоядные (нужны растения) и хищники (нужна добыча).
Что движет усложнением экосистем?
Ключевым фактором является время: чем больше времени проходит с момента отступления льда, тем больше новых видов успевает колонизировать территорию.
Однако функционирование экосистемы обеспечивается взаимодействиями между организмами:
- Микроорганизмы и грибы ускоряют формирование плодородной почвы, разлагая органику.
- Растения создают среду обитания и пищевые ресурсы для животных.
- Животные вступают в пищевые связи (хищник-жертва) или выступают как «инженеры экосистем» (например, дождевые черви, улучшающие почву).
Исследование показывает, что жизнь быстро осваивает новые территории, оставленные отступающими ледниками, формируя со временем сложные и разнообразные экосистемы.