Скорость течения воды определяет разнообразие морских беспозвоночных

Согласно новому исследованию экологов из Университета Брауна, одним из ключевых факторов, способствующих разнообразию жизни в прибрежных водах океана, является скорость течения воды. Эксперименты и наблюдения в Палау, Аляске и Мэне показали, что чем быстрее течение, тем больше видов беспозвоночных обитает на подводных скалах.

Результаты, опубликованные в журнале Ecology Letters, могут помочь улучшить управление хрупкими и сложными прибрежными экосистемами. По словам ведущего автора работы Джеймса Паларди, поиск зон с наиболее быстрым течением может указать на области с наибольшим вероятным биоразнообразием, заслуживающие особой защиты, а также на участки, где инвазивные виды могут получить первое преимущество.

Как отметил соавтор исследования, профессор экологии и экологической биологии Джон Уитман, результаты были четкими и последовательными во всех трех регионах, включая Мэн и Аляску, где скорость течения воды манипулировали экспериментально.

Новый эксперимент

Паларди и Уитман — не первые, кто заметил связь между течением воды и разнообразием, но они первые исследователи, доказавшие это экспериментально. Их цель состояла в том, чтобы ускорить поток воды, не прибегая к дорогим и недолговечным насосам. Вместо этого экологи использовали простой физический принцип: вода течет быстрее, проходя через суженное пространство.

На основе прототипов, разработанных в лаборатории, они построили каналы длиной около 7 футов и высотой 18 дюймов. Стенки каналов были выстланы пластинами, на которых могли закрепляться и расти организмы. Экспериментальные каналы сужались посередине примерно вдвое, принимая форму «бабочки», в то время как контрольные каналы сохраняли одинаковую ширину. И те, и другие были размещены на глубине 3–6 футов ниже уровня отлива у побережья Мэна и Аляски.

Во всех случаях количество различных видов на пластинах в экспериментальных каналах было значительно выше, чем в контрольных. Этот паттерн наблюдался с ранних стадий и сохранялся более года исследований. Аналогичные эффекты в зонах с более быстрым течением были зафиксированы и при обследовании природных участков в Палау и на Аляске.

По словам Уитмана, причина, по которой более быстрое течение способствует разнообразию, заключается в том, что оно позволяет личинкам обитающих на скалах беспозвоночных (таких как усоногие раки, асцидии, кораллы и губки) распространяться дальше. Это отчасти аналогично тому, как деревья и цветы рассеивают семена при сильном ветре.

Уитман надеется, что эта работа не только объяснит высокое биоразнообразие, но и поможет остановить его утрату в условиях глобального кризиса.