Чужеродные виды растений адаптируются в естественных экосистемах быстрее, чем ожидалось
Со временем чужеродные виды растений всё больше интегрируются в местные пищевые сети. Их регион происхождения или родство с местными растениями играет лишь второстепенную роль. Гораздо важнее то, насколько широко они распространились и как долго произрастают в Европе.
Чем дольше они укоренились и чем шире их ареал распространения, тем активнее их используют микрофитофаги, такие как минирующие насекомые, галлицы и тли. Это приводит к формированию взаимодействий, столь же разнообразных, как и с аборигенными растениями. К такому выводу пришли исследователи из Лейпцигского университета и Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) под руководством доктора Ингмара Штауде. Их исследование опубликовано в журнале Ecology Letters.
Как происходит интеграция чужеродных растений
Долгое время учёные полагали, что недавно появившиеся в Европе растения реже служат пищей или хозяевами для местных животных и грибов, поскольку у них нет общей эволюционной истории с местной фауной, что могло бы способствовать их особенно агрессивному распространению.
По словам Штауде, исследование подтверждает наличие такой начальной фазы. Однако оно также показало, что со временем ситуация меняется: спустя несколько столетий многие из этих растений всё чаще используются растительными паразитами. В отличие от опылителей, растительные паразиты обычно высокоспециализированы на местных растениях, что делает полученные результаты особенно удивительными.
«Мы также наблюдаем в этом контексте, что растительные паразиты, взаимодействующие с чужеродными видами растений, как правило, в среднем более универсальны и используют более широкий спектр растений-хозяев, чем те, что взаимодействуют с аборигенными видами», — поясняет Штауде.
Это означает, с одной стороны, что природа может адаптироваться к новым растениям лучше и быстрее, чем предполагалось ранее. С другой стороны, это подчёркивает, что местные виды растений необходимы для поддержания высокого разнообразия узкоспециализированных микрофитофагов.
Методы исследования и экологические последствия
«Наше исследование основано на синтезе данных, в котором мы объединили различные источники информации. У нас был доступ к общеевропейской базе данных, документирующей более 127 000 взаимодействий между 12 000 видов растений и 26 000 видов микрофитофагов. Мы дополнили эти данные дополнительной информацией о растениях, включая их распространение в Европе, время интродукции, географическое происхождение и родство с местными видами», — говорит Лара Шульте, проводившая исследование вместе с Мириам Валь в рамках своих бакалаврских работ в Лейпцигском университете.
«Используя статистические модели, мы смогли исследовать, какие из этих факторов определяют, насколько сильно чужеродные растения интегрируются в экологические сети», — добавляет Валь.
Полученные результаты облегчат оценку того, как новые виды растений встраиваются в существующие экосистемы. Исследование показывает, что экологические сети могут адаптироваться со временем к изменяющейся флоре — это важное понимание для изучения миграции видов, особенно в условиях прогрессирующего изменения климата.
«Эти знания могут помочь более взвешенно оценивать риски, создаваемые чужеродными видами. Таким образом, исследование внесёт вклад в адаптацию стратегий охраны и управления к меняющемуся видовому составу», — говорит Штауде.
Неотвеченные вопросы и направления будущих исследований
В своей работе учёные исследовали, сколько разных животных вступает в контакт с чужеродными растениями. Они не изучали, какие именно типы микрофитофагов задействованы, насколько сильно они повреждают растения или какие последствия это может иметь для местных видов. Ответы на эти вопросы могли бы в будущем улучшить понимание того, как чужеродные растения интегрируются в существующие экосистемы.