Естественные «ключевые молекулы» оказывают непропорционально большое влияние на экосистемы

Естественные «ключевые» молекулы, оказывающие сильное поведенческое воздействие на разнообразные организмы, часто играют большую, но непризнанную роль в формировании экосистем. Такая теория предложена в июньском выпуске журнала BioScience.

Авторы теории, Райан П. Феррер из Сиэтлского тихоокеанского университета и Ричард К. Циммер из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сравнивают такие молекулы с ключевыми видами — животными или растениями, которые могут быть немногочисленными, но оказывают контролирующее влияние через хищничество или иными способами. Ключевые молекулы функционируют в химической коммуникации и защите и также имеют доминирующие последствия в природе.

Феррер и Циммер приводят четыре примера ключевых молекул:

• DMSP — простое химическое соединение, синтезируемое одноклеточными морскими организмами, которое сильно влияет на бактерии, а через продукты его распада — на поиск пищи морскими птицами.
• Сакситоксин — мощный яд, также продуцируемый морскими микробами, который отпугивает некоторых пасущихся животных, но может вызывать массовую гибель рыб, морских птиц и млекопитающих.
• Тетродотоксин — ещё одна токсичная ключевая молекула, но вырабатываемая в коже тритонов. Она заставляет личинок тритона прятаться, чтобы избежать каннибализма, а также отпугивает некоторых хищников. Однако ужи, питающиеся тритонами, могут накапливать токсин в собственных тканях, что, в свою очередь, обеспечивает им защиту от хищников.
• Пирролизидиновые алкалоиды, синтезируемые многими растениями, отпугивают большинство травоядных, но потребляются некоторыми мотыльками, которые перерабатывают алкалоиды и превращают их в мощный летучий феромон для привлечения партнёров.

Из-за их многофункциональных эффектов и важности в море, пресной воде и на суше ключевые молекулы заслуживают особого внимания со стороны управляющих, стремящихся сохранить виды. Потеря вида, который производит или захватывает ключевую молекулу в определённой области, может иметь далеко идущие последствия, как и появление неместного вида, нарушающего потоки этих молекул. Будущие исследования, вероятно, откроют больше ключевых молекул и невидимые сети естественного контроля.