Кости животных — новый инструмент для экологии и сохранения видов

Исследование Университета Флориды показывает, что экологи, возможно, упускали важнейшую информацию из останков животных более 150 лет.

Исследование, представленное на обложке ноябрьского выпуска журнала Ecology, демонстрирует, что костные останки животных предоставляют высококачественные географические данные за обширный период времени. Эти данные могут быть использованы для идентификации ключевых мест обитания с целью сохранения угрожаемых видов.

Чарльз Дарвин впервые отметил важность изучения расположения костей животных в ландшафте в 1860 году, но с тех пор эта тема была в значительной степени утеряна для науки. Документируя скопления костей и рогов лося (Cervus canadensis) в ландшафте национального парка Йеллоустон (Вайоминг, США), автор исследования Джошуа Миллер определил районы, критически важные для выживания вида весной и зимой.

«Это фундаментальное открытие, потому что долгое время общепринятым знанием было то, что кости сохраняются на ландшафте всего несколько лет. Оказывается, они сохраняются гораздо дольше, и учёт костей на местности предлагает новый инструмент для охраны природы и управления — тот, который позволяет собрать десятилетия биологических данных за один полевой сезон», — сказал Миллер.

Проводя пешие обследования в Йеллоустоне, Миллер задокументировал скелетные останки лосей и установил, что кости фиксируют те же сезонные распределения, что и аэрофотосъёмка живых особей.

Традиционно экологи собирают информацию для сохранения видов, наблюдая за дикими животными — задача, требующая многолетнего финансирования и бесчисленных часов работы биологов. Долгосрочное экологическое исследование состоит как минимум из 10–20 лет данных переписи. Однако, поскольку некоторые кости могут сохраняться в определённых ландшафтах сотни лет, они могут содержать данные за периоды, выходящие за рамки традиционного экологического исследования, включая историческую информацию, часто отсутствующую в знаниях учёных об экосистемах.

«Основная проблема сохранения и управления дикой природой заключалась в том, что биологи могут работать только в настоящем — исследователи могут начинать только с момента начала сбора данных. Если кто-то хочет освоить участок земли, например, может быть время только для нескольких лет сбора данных, и мы, как экологи, знаем, что таких ограниченных наблюдений недостаточно, чтобы охватить всю сложность экосистемы. Это исследование показывает, что мы можем заглянуть в прошлое, используя кости, чтобы путешествовать во времени и узнавать о поколениях диких животных, которые ранее были потеряны для науки», — пояснил Миллер.

Самцы лося, являясь популярным объектом охоты, достигают веса 700 фунтов (_{317 кг) и ежегодно сбрасывают свои рога весом более 30 фунтов (}13,6 кг). Миллер использовал стандартизированные учёты костей на 40 участках длиной в пять восьмых мили (~1 км) в северной части ареала Йеллоустона, чтобы определить зимние угодья по скоплениям рогов и места отёла по появлению скелетов новорождённых.

«Кости не разбросаны случайным образом по ландшафту. Место, где найдена кость, часто так же биологически информативно, как и вид, к которому она принадлежит. Исследуя качество этих географических данных, мы обнаруживаем, что это золотая жила информации», — отметил учёный.

Хотя исследование представляет собой узкий тестовый случай, сильная корреляция между распределением костей по парку Йеллоустон и известными моделями использования ландшафта лосями показывает, что эта малоинвазивная методика обследования может быть полезна для понимания других территорий, включая малоизученные или хрупкие экосистемы.

Анна Беренсмайер, куратор отдела палеонтологии позвоночных в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института, использует учёты костей в Восточной Африке для понимания популяций млекопитающих и процессов фоссилизации. Она отметила, что изучение тафономии — процессов, влияющих на органические останки при их превращении в окаменелости — не является общепризнанным в области экологии.

«В моих долгосрочных исследованиях костей меня поразило, что многие экологи упускали полезную информацию, доступную в костях, разбросанных по современным ландшафтам. Джош показывает потенциал использования костей, рогов и других останков для мониторинга того, что животные делали в течение последних десятилетий и даже сотен лет», — сказала Беренсмайер.

Она выразила надежду, что тафономия как исследовательский инструмент распространится из своей традиционной сферы в палеонтологии и археологии в область экологии.

«Иногда нам, тафономистам, кажется, что мы — маленький голос во Вселенной: мёртвым трудно привлечь внимание учёных, сосредоточенных на понимании живых организмов и экосистем. Как только экологи увидят это исследование, они вполне могут сказать: "Почему я не подумал об этом?"»