Потери видов на изолированном острове в Панаме демонстрируют важность связанности местообитаний
Свободный от антропогенного воздействия на протяжении века, остров Барро-Колорадо в Центральной Америке тем не менее потерял более 25% своих аборигенных видов птиц с момента своего образования при строительстве Панамского канала, и учёные отмечают, что потери продолжаются.
Исследование учёных из Университета штата Орегон показывает, что исчезновения видов на острове Барро-Колорадо демонстрируют, как фрагментация лесов может снижать биоразнообразие, когда участки сохранившейся среды обитания не связаны между собой.
Даже когда крупные фрагменты леса находятся под защитой, некоторые виды всё равно не выживают из-за тонких изменений окружающей среды, вызванных фрагментацией, и эти потери продолжаются на протяжении многих десятилетий.
Результаты, опубликованные на этой неделе в Scientific Reports, позволяют предположить, что популяция птиц на острове «высыхает» — то есть приобретает характеристики сообщества, связанные с менее влажными частями центральной Панамы.
Остров Барро-Колорадо (BCI) — это бывшая вершина холма площадью 6 квадратных миль, выступающая из искусственного озера Гатун, созданного более 100 лет назад при перекрытии реки Чагрес в рамках проекта канала. Остров был объявлен природным заповедником в 1923 году США, которые тогда контролировали зону канала.
По словам Дуга Робинсона, профессора наблюдения за дикой природой в Колледже сельскохозяйственных наук OSU, BCI, вероятно, является лучшим примером для сохранения тропического разнообразия в фрагментированных ландшафтах. Окружающие местообитания острова стабильны в течение длительного времени, он защищён от охоты, и на нём не ведётся добыча ресурсов, например, вырубка деревьев.
На BCI также находится Смитсоновский институт тропических исследований, который называет остров самым интенсивно изучаемым тропическим лесом в мире. Тем не менее, BCI продолжает терять виды даже после 100 лет защиты.
«BCI был модельной системой для изучения потерь видов, подобных тем, о которых мы сообщаем в этой статье, — сказал Робинсон. — Остров уникален тем, что орнитологи посещают его с 1920-х годов, поэтому у нас есть редкая запись инвентаризаций за последнее столетие. Ни один другой тропический объект не изучался так долго».
Тропические леса отличаются чрезвычайным биологическим разнообразием, и самое высокое разнообразие птиц на планете наблюдается в тропической Америке. Однако тропические ландшафты претерпели быстрые изменения из-за масштабной вырубки лесов, что означает потерю среды обитания, а также отсутствие связности между оставшимися лесными участками.
«Виды исчезают из этих изолированных остатков местообитаний, но потери не являются немедленными, и их причины не очевидны, — сказал Робинсон, который занимается исследованиями на острове 27 лет. — Некоторые исчезновения видов занимают более 100 лет, и наше понимание эрозии разнообразия во многих местах затруднено из-за отсутствия тропических исследований, охватывающих более нескольких десятилетий».
Соавтор Дженна Кертис, сотрудник Корнеллского университета, использовала столетние записи инвентаризации птиц с BCI и части данных, которые Робинсон и его коллеги собирают с 1994 года, чтобы выяснить, какие факторы могут объяснить потери видов в лесных фрагментах.
В случае с BCI исчезли 27% из 228 видов птиц, изначально обитавших на острове, хотя все они всё ещё присутствуют в более крупных лесных массивах вокруг озера Гатун. Тридцать семь видов, связанных с лесом, исчезли, несмотря на увеличение лесного покрова на острове.
Чтобы сосредоточиться на потерях среди лесных резидентных птиц, из исследования были исключены водные виды, залётные и негнездящиеся мигранты, а также птицы, кормящиеся в воздухе (стервятники, стрижи, ласточки и козодои), чьи ежедневные перемещения выходят далеко за пределы BCI.
«Мы изучили некоторые ранее признанные факторы, которые могли бы помочь объяснить риск вымирания, такие как первоначальный размер популяции в остаточном участке и признаки, такие как предпочтение определённой пищи и мест кормления, высота и тип гнезда, — сказала Кертис. — Новым результатом, который мы выявили, стало то, что виды, обитающие во влажнейших лесах центральной Панамы, с наибольшей вероятностью исчезли с острова — теперь сообщество птиц на BCI больше похоже на сообщество, которое можно найти в менее дождливых районах центральной Панамы. Изменения в птичьем сообществе отражают идею о том, что сообщество птиц BCI высыхает, даже несмотря на то, что количество осадков само по себе не изменилось».
Группа учёных, в которую также вошли Гисклен Ромпре и Рэндалл Мур из Департамента рыболовства, дикой природы и охраны природы OSU и Брюс МакКун из Департамента ботаники и патологии растений, смогла обнаружить эту тенденцию благодаря исчерпывающим исследованиям птиц по всей центральной Панаме, проведённым под руководством Робинсона. Этот регион имеет градиент годового количества осадков.
«Север, карибское побережье, очень влажный — более 3 метров осадков в год, — сказал он. — Тихоокеанское побережье на юге относительно сухое. Сообщества птиц в 24 обследованных нами регионах довольно сильно различаются, что показывает, что мы можем использовать градиент осадков в качестве способа индексации предпочтений птиц к среде обитания. Птицы, обитающие во влажных лесах у северного побережья, с гораздо большей вероятностью исчезли с BCI, чем виды, которые могут переносить сухие леса».
Когда остатки местообитаний связаны с другими участками нетронутого леса, а не изолированы, как BCI, птицы могут перемещаться, когда условия становятся слишком сухими, и возвращаться, когда они становятся более благоприятными, сказала Кертис.
«Очень легко недооценить влияние фрагментации лесов на тропическое разнообразие, — сказала она. — Даже когда у нас есть крупные охраняемые остатки, свободные от антропогенного воздействия, мы всё равно теряем виды из-за тонких изменений окружающей среды, и эти потери продолжаются в течение очень долгого времени. Таким образом, соединение лесных фрагментов будет очень важным для долгосрочного сохранения тропического разнообразия птиц».