Глобальное исследование: как дикая мегафауна формирует свойства экосистем
Миллионы лет крупные травоядные (мегафауна) — такие как слоны в Европе, гигантские вомбаты в Австралии и гигантские ленивцы в Южной Америке — влияли на наземные экосистемы. Волна вымираний, совпавшая с расселением человека по миру, привела к драматическим, но до конца не изученным изменениям в экосистемах. Даже выжившие виды сильно сократили численность, и многие сейчас находятся под угрозой исчезновения.
Международная команда исследователей из Орхусского университета и Гёттингенского университета провела метаанализ, опубликованный в Nature Ecology & Evolution, чтобы количественно обобщить влияние крупных животных на основе множества отдельных исследований.
Влияние крупных животных на экосистемы
Исследование выявило несколько обобщённых воздействий крупных диких травоядных:
- Изменение содержания питательных веществ в почве и растениях.
- Поддержание открытых и полуоткрытых ландшафтов.
- Регулирование численности более мелких животных.
- Ключевой вывод: мегафауна повышает разнообразие экосистем, увеличивая структурную неоднородность растительности.
"Положительное влияние на изменчивость структуры растительности особенно важно, учитывая, что экологическая неоднородность — универсальный двигатель биоразнообразия. Хотя наше исследование в основном рассматривало влияние мегафауны на малых масштабах, результаты показывают, что она способствует биоразнообразию даже на уровне ландшафта", — говорит Йонас Трепель, ведущий автор исследования.
Влияние на структуру растительности (потребление биомассы, поломка древесных растений, вытаптывание) зависит от размера тела животного. Анализ данных по видам массой от 45 до 4500 кг показал, что сообщества с более крупными травоядными (например, >100 кг) положительно влияют на локальное разнообразие растений, а сообщества из более мелких видов — склонны его снижать.
"Крупные травоядные могут питаться низкокачественной пищей, например ветками и стеблями, что сильнее влияет на доминирующие виды растений и даёт шанс менее конкурентным видам в борьбе за свет и пространство", — объясняет Эрик Лундгрен, один из старших авторов.
Методология и значение
Метаанализ объединил данные 297 исследований (5990 отдельных точек данных), в основном построенных на сравнении смежных участков с присутствием или отсутствием мегафауны (часто с использованием ограждений — эксклюзионных экспериментов).
"Этот глобальный метаанализ показывает, что крупные травоядные оказывают важное обобщённое воздействие на экосистемы и их биоразнообразие... влияя не только на их общее состояние, но и на их изменчивость в пределах ландшафта", — отмечает старший автор Йенс-Кристиан Свеннинг.
Последствия для охраны природы и восстановления экосистем
Выявленная важная роль крупных травоядных для функционирования экосистем означает, что из-за их исчезновения утрачен целый ряд функций. Это имеет значение для природоохранных подходов и восстановления экосистем.
"Большинство современных охраняемых территорий лишены крупных животных — а значит, и важного спектра функций. Даже те районы, которые мы считаем нетронутыми экосистемами, вероятно, не так естественны, как мы думаем. Реинтродукция крупных животных может стать ключевым путём к тому, чтобы сделать эти территории более динамичными и устойчивыми к нарушениям", — говорит Йонас Трепель.
Повышая структурную неоднородность, крупные животные могут создавать убежища (например, во время экстремальных погодных явлений) и открывать новые экологические ниши для других видов. Это повышает устойчивость экосистем к последствиям глобальных изменений.
Исследователи заключают, что для достижения позитивных результатов для биосферы Земли необходимо не только защищать немногие оставшиеся виды мегафауны, но и активно восстанавливать их популяции в рамках программ экологической реставрации.