Исследование гибкости пищевых сетей во времени
Теоретический эксперимент позволил охарактеризовать архитектуру сети видового разнообразного экосистемы в течение восьми месяцев. Сети взаимодействий «хищник–жертва» играют ключевую роль в структурировании экосистем, но экологические исследования часто рассматривают такие сети как статические, несмотря на общепринятое понимание экосистем как динамичных.
Хироказу Тоджу и его коллеги отслеживали сложные пищевые сети между 50 видами хищных пауков и 974 видами жертв, включая комаров-звонцов, коллембол, комаров и тлей, на протяжении восьми месяцев. Результаты опубликованы в журнале PNAS Nexus.
Исследованная экосистема — это тёпло-умеренный луг, расположенный в Центре экологических исследований Киотского университета в Японии. В предыдущем исследовании пауков собирали методом кошения энтомологическим сачком в течение нескольких дней каждый месяц. Затем добычу пауков идентифицировали с помощью ДНК-метабаркодирования содержимого их кишечников. Сеть, созданная на основе этих данных, менялась между последовательными месяцами с апреля по ноябрь. Некоторые виды исчезали, другие появлялись, и — что наиболее важно — некоторые хищники переключались на новую добычу.
В текущем исследовании авторы используют эти данные для создания подхода к идентификации видов, которые вносят вклад в гибкость общей архитектуры сети. Такие виды они обозначают как «координаторы сети».
Координаторы сети, такие как паук-охотник Oxyopes sertatus (подстерегающий добычу) и паук-кругопряд Argiope bruennichi, могут переключаться на новые взаимодействия в ответ на биотические или абиотические изменения окружающей среды и, таким образом, обеспечивают определённую стабильность сети в целом.
Детритофаги-жертвы, такие как комары-звонцы (Chironomus) и коллемболы (Homidia), также показали высокий вклад в гибкость сети. Это говорит о том, что стабильность наземной экосистемы может зависеть от стабильности почвенной экосистемы под ней.
По мнению авторов, экология должна учитывать динамизм сетей, если эта дисциплина хочет понять механизмы, определяющие стабильность сообществ. Этот вопрос важен для тех, кто стремится сохранить экосистемы в условиях беспрецедентных экологических изменений антропоцена.