Как взаимовыгодные отношения влияют на распространение инвазивных видов
Взаимовыгодные отношения (мутуализм) — это сотрудничество между видами для повышения выживаемости. Примеры включают растения и грибы, обменивающиеся питательными веществами; растения, дающие пчёлам нектар в обмен на опыление; и актиний, защищающих рыб-клоунов в обмен на питательные вещества.
Исследования показывают, что некоторые инвазивные растения становятся ещё более агрессивными при наличии партнёра-мутуалиста (например, сосны и грибы, фикусы и осы). Однако другие данные указывают, что виды, не зависящие от мутуалистов, также могут быть успешными захватчиками.
Учёные из Университета Миннесоты (Ecology) смоделировали условия, при которых партнёр-мутуалист усиливает или ослабляет инвазивность вида. Они использовали математические модели — интегро-разностные уравнения (IDEs), учитывающие влияние мутуализма на рост и расселение видов.
Ключевым параметром стала зависимость от мутуализма — степень, в которой вид полагается на пользу от партнёра для роста. Виды с высокой зависимостью — облигатные мутуалисты, с низкой — факультативные.
Основные выводы исследования:
- Скорость распространения вида может увеличиваться как при высокой, так и при низкой зависимости от партнёра, в зависимости от объёма получаемой пользы (например, питательных веществ).
- Избыток партнёров может остановить вторжение из-за высоких затрат на их поддержание.
- Зависимость от мутуализма меняет пространственное распределение вида, влияя на то, где его популяция выше — на границах ареала или в центре.
- Понимание этих механизмов поможет защитить местные экосистемы. Контроль над популяциями партнёров-мутуалистов (например, грибов) может стать методом сдерживания инвазивных видов.
«Понимание роли мутуализма критически важно для предотвращения "инвазионного коллапса" — процесса, в котором мутуалисты ускоряют вторжение друг друга по принципу положительной обратной связи. Это резко ускоряет вымирание аборигенных видов и сообществ», — пояснил ведущий автор Навен Нараянан Венкатанараянан.