Морские водоросли на суше: неожиданная связь экосистем
Водоросли, выброшенные на берег (так называемый "выброс"), — это не просто помеха для отдыхающих, а важный ресурс, связывающий морские и наземные экосистемы.
Эколог Дэвид Спиллер (Калифорнийский университет в Дэвисе, UC-Davis) и его коллеги провели исследование на тропических островах Багамского архипелага, чтобы изучить влияние штормового "выброса" водорослей на берег.
Метод и результаты эксперимента
В ходе трёхмесячного эксперимента учёные добавляли водоросли на шесть прибрежных участков и удаляли их с шести других. Наблюдения продолжались 12 месяцев после вмешательства.
Ключевые открытия:
- Выброшенные водоросли становятся ресурсной "субсидией": их потребляют мухи и мелкие амфиподы (например, морские блохи), которых, в свою очередь, поедают ящерицы и хищные членистоногие (пауки).
- Водоросли, разлагаясь, удобряют почву. Рост растений на участках, "субсидируемых" водорослями, был на 70% выше, чем на контрольных.
- Плотность популяции ящериц на этих участках в среднем была на 63% выше. Ящерицы сменили рацион, перейдя с наземной добычи на морских детритофагов, размножающихся в водорослях.
- Однако это привело к увеличению повреждений растений насекомыми-вредителями. Пока ящерицы кормились на берегу, их обычная добыча (растительноядные насекомые) беспрепятственно объедала листву.
Эффекты и дальнейшие исследования
Учёные выделили два основных эффекта:
- "Эффект удобрения": водоросли добавляют питательные вещества, ускоряя рост растений.
- "Эффект смены рациона хищника": ящерицы переключаются с наземной добычи на морских детритофагов.
В последующем исследовании, опубликованном в журнале Science, биологи изучили влияние другого хищника — муравьёв. Ночные муравьи и дневные ящерицы вместе сильно подавляли насекомых-вредителей, положительно влияя на растения. Однако при появлении водорослей на берегу муравьи, как и ящерицы, переключались на морскую добычу, что снова приводило к росту повреждений растений.
Значение и перспективы
Исследование показывает, что экосистемы — это сложные сети взаимодействий, выходящие за границы одной среды обитания. Объём выброшенных водорослей, вероятно, будет увеличиваться из-за более частых штормов (вследствие глобального потепления), стока питательных веществ и сокращения популяций рыб, поедающих водоросли, из-за перелова.
Результаты работы опубликованы в журнале Ecology. Соавторами статьи выступили Джона Пайовия-Скотт, Эмбер Райт, Луи Янг и Томас Шонер (UC-Davis), Гаку Такимого (Университет Тохo, Япония) и Томоя Ивата (Университет Яманаси, Япония).