Исчезновение крупных наземных млекопитающих может навсегда изменить ландшафты

Исчезновение крупных наземных животных, таких как слоны, антилопы гну и другие большие травоядные, может иметь постоянные последствия для растений и животных, с которыми они сосуществуют. К такому выводу пришли учёные, проанализировав прошлые вымирания мегафауны в Северной и Южной Америке.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, Стэнфордского университета, Университета Чили и Университета штата Калифорния в Сакраменто изучили влияние вымирания крупных животных на экосистемы Америки после прибытия людей около 15 000 лет назад. Они обнаружили долговременные изменения в ландшафте после исчезновения самых крупных наземных животных, включая мамонтов и мастодонтов.

• Например, потеря мамонтов, местных лошадей и других крупных животных на Аляске и в Юконе привела к превращению продуктивной смеси леса и лугов в малопродуктивную тундру, которая доминирует там сегодня.
• Аналогично, вымирание мамонтов и мастодонтов на северо-западе Тихого океана и на северо-востоке США, по-видимому, изменило растительность, а на западе США уменьшило разнообразие мелких млекопитающих.

«Экологические исследования показали, что если убрать сегодня высшего хищника или ключевого травоядного, вы получите драматические изменения в экосистеме. Наше исследование ясно показывает, что в прошлом такие изменения длились тысячи лет. Эти вымирания действительно навсегда меняют динамику. Вернуться назад нельзя», — заявил руководитель исследования Энтони Барноски.

Однако не все вымирания привели к серьёзным изменениям в экосистеме. Например, исчезновение гигантских ленивцев и глиптодонтов в Южной Америке не оказало заметного влияния на растительность Патагонии и пампасов.

«Это не простая история, где если убрать большого зверя, то вы увидите серьёзные изменения в ландшафте. На самом деле это зависит от того, насколько большого зверя вы убираете, а также от того, как этот зверь взаимодействует с растениями и животными в этом районе, и какие другие растения и животные там есть. Это зависит от того, чем животное занимается», — пояснил Барноски.

Роль крупных травоядных

Крупные травоядные, такие как мамонты, мастодонты и современные слоны, поедают молодые деревья и кустарники, вырывают или ломают деревья, а также вытаптывают и взрыхляют почву. Другие крупные травоядные, такие как бизоны и лоси, также сдерживают рост кустарников и изменяют структуру и питательные вещества почвы, питаясь, испражняясь и мочась. В результате такие крупные травоядные играют ключевую роль в предотвращении зарастания лугов лесом, что, как обнаружила группа, произошло в Северной Америке.

«Вы видите влияние дефаунизации сегодня в Африке, где удаление популяций слонов привело к заполнению саванного ландшафта кустистыми, чахлыми акациями. Современная Африка со своими популяциями слонов, кажется, соответствует модели Северной Америки с её мамонтами и мастодонтами», — сказал соавтор Чарльз Маршалл.

Однако в пампасах Аргентины исчезновение южноамериканского мастодонта не оказало заметного влияния на флору и фауну, вероятно, из-за неподходящих для лесов погоды и количества осадков.

Понимание этих взаимосвязей может быть важно сегодня для определения приоритетов в природоохранных усилиях.

«Эта информация может быть полезна биологам-экологам для определения того, какие типы экосистем, скорее всего, будут затронуты глобальным изменением климата и какие будут наиболее восприимчивы к усилиям по сохранению и восстановлению», — отметила соавтор Эмили Линдси.

Исследование будет опубликовано на этой неделе в онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вымирания после прибытия человека в Новый Свет

Исследование было вдохновлено современными экологическими работами о влиянии добавления или удаления крупных млекопитающих, таких как олени и лоси, из американских ландшафтов, или удаления антилоп гну и слонов в Африке.

После прибытия людей из Сибири около 15 000 лет назад в Северной и Южной Америке исчезло около трёх четвертей всех крупных наземных млекопитающих. Около 60 крупных млекопитающих вымерли в Северной Америке около 12 000 лет назад, вероятно, из-за сочетания охоты и изменения климата. Исчезли мамонты и мастодонты, а также лошади, лоси, лоси и хищники, такие как саблезубый кот и ужасный волк.

В Южной Америке вымирание заняло больше времени, но континент в конечном итоге потерял около 99 видов, включая лам, гигантских броненосцев, саблезубых кошек, гигантских наземных ленивцев и родственников мастодонта — гомфотериев.

В трёх районах Северной Америки окаменелости показали не только изменение растительных сообществ с увеличением частоты пожаров, но и снижение разнообразия мелких млекопитающих. Например, исследование соавтора Элизабет Хэдли из Стэнфордского университета задокументировало снижение разнообразия мелких грызунов в Калифорнии после этих вымираний, что позволило самым распространённым «сорным» видам мышей доминировать в ландшафте.

«Вывод для западной части Северной Америки заключается в том, что выпас и поедание вымершей мегафауной, такой как хоботные, способствовало формированию мозаики открытых местообитаний. Когда эти инженеры экосистем вымерли в конце плейстоцена, установились более густые лиственные леса. Потеря мозаичных плейстоценовых местообитаний в западной части Северной Америки привела к снижению разнообразия мелких млекопитающих», — сказала Хэдли.

«Если мы потеряем некоторых из этих крупных животных, которым сегодня угрожает исчезновение, мы потеряем гораздо больше, чем просто этих животных, мы потеряем целые экосистемы, частью которых они являются. Мы движемся к новой реальности в том, как будет выглядеть планета», — заключил Барноски.