Океаны полны барьеров для мелких организмов
Слабые и кратковременные различия в солёности или температуре океана действуют как физические барьеры для фитопланктона и приводят к пятнистому распределению самого важного пищевого ресурса океанов. Новое исследование Центра макроэкологии, эволюции и климата Копенгагенского университета может помочь объяснить большое биоразнообразие в море.
Фитопланктон — это микроскопические водоросли, свободно плавающие в море и переносимые океанскими течениями. Состав сообществ фитопланктона влияет на другие микроорганизмы, рыб и даже китов, поскольку он составляет основу пищевой сети в море.
«Океаны полны невидимых барьеров, возникающих при изменении температуры или солёности. Наше новое исследование показывает, что даже кратковременные барьеры длительностью всего в пару дней или недель достаточно, чтобы повлиять на сообщества фитопланктона. Это даёт нам новое понимание того, как поддерживается высокое биоразнообразие фитопланктона и как может быть затронута пищевая сеть», — говорит ведущий автор, постдок Эрик Маусинг из Центра макроэкологии, эволюции и климата Копенгагенского университета.
В последние десятилетия исследователи всё лучше понимают, как мелкие организмы разделяются относительно постоянными фронтами в море, вызванными, например, крупными океаническими течениями. Однако впервые исследователи продемонстрировали, что кратковременные изменения солёности или температуры также приводят к изменениям в составе сообществ водорослей.
Хотя известно, что физические барьеры на суше, такие как реки и горы, могут со временем приводить к появлению новых видов растений и животных, океаны в основном воспринимались как однородная среда. Поэтому было трудно объяснить большое биоразнообразие мелких водорослей.
«Наши результаты показывают, что распределение фитопланктона гораздо более пятнистое, чем предполагалось ранее, из-за этих часто встречающихся слабых фронтов. В сочетании с коротким временем поколения фитопланктона локальные барьеры, вызванные этими фронтами, могут помочь объяснить, почему разнообразие фитопланктона так велико. Таким образом, по крайней мере, с точки зрения общих механизмов, контролирующих биоразнообразие, наземные и морские системы не являются принципиально разными», — говорит соавтор, профессор Кэтрин Ричардсон из Центра макроэкологии, эволюции и климата.
В исследовании, опубликованном в Journal of Ecology, учёные проанализировали 30 образцов фитопланктона из 16 локаций в Северной Атлантике. Они также измерили температуру и солёность на разных глубинах. На основе образцов исследователи смогли картировать фронт с разной солёностью по обе стороны. Видовой состав фитопланктона значительно различался по разные стороны фронта.
«Хотя наши результаты основаны на образцах из Северной Атлантики, слабые и кратковременные фронты встречаются во всех океанах мира. Следовательно, есть все основания полагать, что влияние этих фронтов малого масштаба на фитопланктон является общей чертой мирового океана», — заключает Эрик Маусинг.
Исследование проведено в сотрудничестве с Danish ClimateLab, NASA и Университетом Мэна.