Прудовые сообщества сохраняют отпечаток случайных событий своего прошлого
Семилетний эксперимент показал, что сообщества в искусственных прудах несут отпечаток случайных событий своего прошлого, таких как порядок, в котором виды были в них заселены. Это открытие указывает на один из источников биоразнообразия, но также предполагает, что восстановление экосистем, чью историю мы не можем воссоздать, может быть невозможным.
Профессор Джон Чейз (Вашингтонский университет) провёл долгосрочный эксперимент на 45 искусственных прудах (300-галлонных резервуарах) в исследовательском центре Тайсон.
Методология эксперимента
- Каждый пруд получал низкий, средний или высокий уровень питательных веществ (азот, фосфор).
- Все пруды в итоге получили одинаковый набор видов из общего пула (зоопланктон, насекомые, улитки, растения, водоросли).
- Ключевое отличие: порядок заселения видов в каждый пруд был случайным и уникальным (по третям видового пула в течение трёх лет).
- После заселения сообщества развивались естественным путём, а с 2004 года проводился ежегодный мониторинг всех видов.
Результаты
- В малопродуктивных прудах (низкий уровень питания) сообщества стали очень похожими, независимо от порядка заселения. Их развитие было предсказуемым и детерминированным.
- В высокопродуктивных прудах (высокий уровень питания) каждое сообщество развилось по-своему. Конечное состояние напрямую зависело от порядка заселения видов (эффект приоритета). История имела решающее значение.
- Локальное (альфа) разнообразие (число видов в одном пруду) было примерно одинаковым в прудах разной продуктивности.
- Бета-разнообразие (разнообразие между разными прудами в группе) оказалось высоким именно среди высокопродуктивных прудов.
Значение и выводы
- Теоретическое: Эффект приоритета, вероятно, наиболее важен в высокопродуктивных средах (тропические леса, коралловые рифы) и менее важен в малопродуктивных (луга, литораль). Биоразнообразие может проявляться на региональном, а не только на локальном уровне.
- Практическое (восстановительная экология): Экосистемы — не "копии", а исторические артефакты, чья конечная форма чувствительно записывает их прошлое. Попытки восстановления могут провалиться, если не учитывается уникальная история исходной экосистемы и роль случайных событий в её формировании. Это опровергает "миф о копии" — идею о том, что деградировавшая экосистема предсказуемо вернётся к исходному состоянию.