Новые экосистемы на Гавайях функционируют подобно естественным

На гавайском острове Оаху можно оказаться в пышном тропическом лесу, в котором нет ни одного местного растения. Птицы, которые когда-то распространяли семена аборигенных видов, также почти полностью исчезли, оставив совершенно новое экологическое сообщество, состоящее из интродуцированных растений и птиц. В первом в своем роде исследовании, опубликованном в Science, ученые показали, что эти новые сообщества организованы во многом так же, как и естественные сообщества по всему миру.

Это открытие стало результатом тщательного изучения рациона птиц на Оаху и последующего сетевого анализа, описывающего взаимодействия «птицы–растения» на острове. Неожиданно анализ показал, что интродуцированные птицы развили сложные модели взаимодействий с растениями, большинство из которых также не являются местными. При сравнении этих взаимодействий на Оаху с естественными экосистемами в других регионах мира они оказались поразительно похожи.

«Эти птицы на Оаху взаимодействуют с инвазивными растениями не случайно. Они фактически выбирают определенные растения. Интересно то, что эти птицы не эволюционировали совместно с этими растениями. Мы считаем специализацию чертой, возникшей в результате коэволюции за тысячелетия, но мы наблюдаем ее в совершенно новых экосистемах и у видов, которые сосуществуют менее 100 лет», — говорит Джинелл Сперри, соавтор исследования.

Исследователи также проверили стабильность этих взаимодействий, моделируя вымирание видов растений. Этот результат также оказался неожиданным.

«Скорость, с которой сообщества на Оаху "рушились" в симуляциях, была очень похожа на таковую в естественных сообществах. Это означает, что теперь эти новые сети на Гавайях так же стабильны, как и сообщества, состоящие из аборигенных видов», — отмечает ведущий автор исследования Жеферсон Визентин-Бугони.

Последствия для биоразнообразия и восстановления

Несмотря на кажущийся позитивный результат, ученые призывают к осторожности. Во-первых, они не обнаружили ни одного свидетельства того, что местная птица потребляла местное семя, даже после анализа фекалий более трех тысяч птиц.

«Мы поймали столько птиц за три года и не нашли ни одного местного взаимодействия — это поразительно», — говорит Сперри.

Вместо этого интродуцированные птицы в основном поедают и распространяют по острову инвазивные растения, усугубляя и без того сложную проблему.

«Интродуцированные птицы — это палка о двух концах. Поскольку местных распространителей семян не осталось, они — единственная надежда для местных растений, но в то же время они разносят множество интродуцированных растений», — поясняет Визентин-Бугони.

Интересно, что птицы потребляли разные группы инвазивных растений в разных частях острова. Эта способность «менять партнеров» имеет важное значение для восстановления экосистем.

«Эти птицы очень гибки в выборе пищи, но в основном они едят инвазивные виды. Поэтому на восстанавливаемых территориях нам нужно активно привлекать птиц к поеданию местных плодов. Они — единственные, кто может помочь переносить семена. Необходимы активные меры управления», — отмечает Сперри.

Утраченное разнообразие

Хотя новое сообщество может обладать некоторыми свойствами естественной системы, исследователи подчеркивают, что оно не является тем же самым. Критически важно, что сообщество стало радикально менее разнообразным. Результаты показывают, что всего четыре вида птиц ответственны за распространение большей части растений по острову.

До того как Гавайи стали мировой столицей вымирания и инвазий видов, их экологические сообщества были гораздо более разнообразными. По оценкам, за последние 700 лет на архипелаге вымерли 77 видов и подвидов птиц, что составляет 15% от общемирового числа вымерших птиц.

«Многие гавайские сообщества теперь не имеют птиц с подходящей формой или размером клюва для потребления семян определенных местных растений. У этих растений нет шансов на распространение», — говорит соавтор Джейсон Гледич.

«Поскольку Гавайи так изолированы, там были эндемичные виды, которых можно было найти только там. Эти виды, которые были как бриллианты на древе жизни, теперь заменены... жестяными банками. Сюрприз для нас в том, что эти "банки" перестраиваются, и система все еще работает, но мы потеряли почти все "бриллианты". А вместе с ними мы теряем не только биоразнообразие, но и потенциальную пользу этих видов для человечества, например, возможность создания новых лекарств из растений», — заключает Визентин-Бугони.