Паразиты могут положительно влиять на биоразнообразие и играть ключевую роль в его поддержании

Исследование Тель-Авивского университета показывает, что присутствие паразитов в природе не обязательно негативно и иногда даже помогает животным выживать. Учёные объясняют: паразиты могут оказывать положительное влияние на структуру экосистемы, играя ключевую роль в формировании среды обитания и поддержании биологического разнообразия.

Исследование под руководством профессора Фриды Бен-Ами и доктора Сигаль Орлански из Школы зоологии и Музея естественной истории им. Штейнхардта опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology.

В здоровой экосистеме обычно сосуществует множество видов. Родственные виды могут существовать в одной среде обитания, если по-разному влияют на природные ресурсы и хищников и испытывают их влияние. Без должного разделения и баланса один вид вытеснит другой — это принцип конкурентного исключения (закон Гаузе).

Паразиты и патогены — неотъемлемая часть любой экосистемы. Несмотря на плохую репутацию, они играют ключевую роль в формировании динамики популяций, структуры сообществ и биоразнообразия, влияя на баланс между видами.

Исследование на дафниях

Исследование проводилось на крошечных водяных блохах Daphnia (около 3 мм), обитающих в Израиле в основном в зимних прудах. Они питаются одноклеточными водорослями и бактериями и служат пищей для рыб. Поскольку зимние водоёмы — замкнутые среды, конкуренция между видами особенно сильно влияет на биоразнообразие.

В популяции дафний в Израиле был обнаружен вид Daphnia similis, прозванный в лаборатории «Супер-Дафния» из-за почти полной устойчивости к паразитам. Однако доминирующим видом в прудах является Daphnia magna, который очень уязвим для широкого спектра паразитов.

Эксперимент в лабораторных условиях

Чтобы понять, почему иммунитет не обеспечивает широкого распространения в пруду, учёные создали биологический микрокосм, в котором два вида делили одну среду обитания в присутствии или отсутствии паразитов.

Результаты:

• В среде без паразитов побеждал чувствительный к паразитам, но наиболее распространённый в природе вид D. magna, вытесняя устойчивую «Супер-Дафнию».
• В среде с паразитами выживаемость D. magna резко снижалась, а популяция «Супер-Дафнии» укреплялась. Это создавало условия для сосуществования двух видов при посредничестве паразитов.

Выводы и значение

Паразиты могут опосредовать конкуренцию между видами дафний, что позволяет сосуществовать виду, устойчивому к паразитам, но слабому в конкуренции (D. similis), с сильно конкурентоспособным, но чувствительным к паразитам видом (D. magna). Без паразитов первый, вероятно, вымер бы.

Это исследование подчёркивает важную роль паразитов в формировании биоразнообразия. Его результаты помогают лучше понять системы, где сосуществуют чувствительные и устойчивые к паразитам виды, и могут быть полезны при борьбе с биологическими инвазиями и снижении угрозы для исчезающих видов.