Экосистемы сохраняются миллионы лет, несмотря на смену видов

Млекопитающие сообщества демонстрировали длительные периоды так называемой функциональной стабильности, несмотря на появление и исчезновение входящих в них видов на протяжении десятков миллионов лет. Эта стабильность сохранялась даже через несколько экологических кризисов. Таков главный вывод нового исследования, опубликованного в журнале Science междисциплинарной командой из Испании и Германии.

Исследование проливает свет на продолжающиеся дебаты среди биологов-экологов: следует ли сохранять наборы исчезающих видов или же нужно сохранять функционирование экосистем — процессы, присущие экосистемам, включая те, что приносят пользу человеку (экосистемные услуги).

Используя подход «глубокого времени» (от современности до 21 млн лет назад), авторы сравнили сообщества, определённые по населяющим их видам, с сообществами, определёнными по различным экологическим ролям этих видов. Например, в одном сообществе может быть много видов травоядных, но все они могут быть «браузерами» (объедают листву и побеги), тогда как в другом — меньше травоядных, но лишь немногие из них браузеры, а остальные — «гразеры» (питаются травой).

Исследование опирается на исключительную летопись окаменелостей крупных млекопитающих, населявших Пиренейский полуостров в последние 21 млн лет. Учёные использовали сетевой анализ (Network Analysis), чтобы сгруппировать вымершие сообщества со схожим видовым составом, с одной стороны, и со схожей экологической структурой — с другой. Для этого они собрали информацию о диете, размере тела и типе передвижения для каждого вида и объединили их в различные «функциональные сущности» — группы видов со схожими экологическими ролями.

Этот подход позволил оценить, насколько быстро видовой состав сообществ менялся по сравнению с их экологической структурой за миллионы лет.

Ключевые результаты:

• Экологические сообщества оказались более устойчивыми к изменениям окружающей среды, чем видовые составы. Только серьёзные нарушения могли перевести экосистемы в новую экологическую организацию.
• Современное экологическое сообщество Пиренейского полуострова имеет структурные элементы, общие с сообществами млекопитающих последних 8 млн лет.
• Функциональная структура сообществ оставалась стабильной, несмотря на драматические изменения среды, такие как высыхание Средиземного моря около 6 млн лет назад или климатические колебания ледниковых периодов (начались ~2,5 млн лет назад).
• За последние 20 млн лет только два изменения среды значительно повлияли на эту экологическую структуру — 14 и 9 млн лет назад, оба связанные с изменениями в глобальном распределении осадков.

Выводы для охраны природы:

• Результаты ставят под сомнение идею, что сохранение должно быть в первую очередь сосредоточено на наборах исчезающих или знаковых видов. С эволюционной точки зрения ассоциации видов преходящи по сравнению с их экологическими ролями.
• Действия, направленные на сохранение функционирования экосистем, будут иметь более долгосрочный эффект, чем действия по защите отдельных видов.
• Однако сохранение долговечных экологических сообществ не гарантирует, что входящие в них виды будут иметь больше шансов на выживание в будущем. Виды в богатых сообществах не имеют меньшего риска вымирания, чем виды в бедных.