Морские выдры сохраняют островки здоровых водорослевых лесов среди "пустошей" морских ежей

Морские выдры — классический пример ключевого вида, хищника, который поддерживает баланс в экосистемах водорослевых лесов, контролируя популяции прожорливых морских ежей.

Однако с 2014 года леса бурых водорослей (kelp) у побережья Калифорнии резко сократились. Обширные участки, где раньше росли водоросли, превратились в "пустоши", покрытые в основном пурпурными морскими ежами. Это произошло даже в заливе Монтерей, где обитает большая популяция выдр.

В 2017 году аспирант UC Santa Cruz Джошуа Смит начал исследование, чтобы понять причины. Его команда провела трёхлетние подводные исследования вдоль полуострова Монтерей, опираясь на десятилетия мониторинга популяций выдр и экосистем водорослевых лесов.

Причины вспышки численности ежей:

• 2013 год: Вспышка загадочной болезни (sea star wasting syndrome) уничтожила морских звёзд по всему западному побережью, включая главного хищника ежей — многолучевую морскую звезду (Pycnopodia helianthoides).
• 2014 год: Морская тепловая волна "the blob" и Эль-Ниньо привели к потеплению воды и резкому снижению продуктивности водорослей.
• Ежи, обычно прячущиеся в расщелинах и питающиеся падающими обломками водорослей, начали активно выходить на поиски пищи. В отсутствие морских звёзд они стали уничтожать живые водоросли, создавая "пустоши".

Реакция морских выдр:

Популяция выдр в регионе Монтерея выросла с ~270 (до 2014) до ~432 особей благодаря обилию добычи, включая ежей и мидий. Выдры стали потреблять в три раза больше морских ежей, чем до 2014 года.

Парадокс: "пустоши" сохраняются

Исследователи обнаружили, что выдры охотятся на ежей только в сохранившихся участках леса водорослей, игнорируя "пустоши". Лабораторный анализ показал, что ежи из зарослей водорослей имеют крупные, богатые энергией гонады, а ежи из "пустошей" истощены ("зомби-ежи") и не представляют пищевой ценности для выдры.

Значение для экосистемы:

Таким образом, выдры, выборочно поедая здоровых ежей, помогают сохранить оставшиеся островки водорослевых лесов. Эти участки критически важны для выживания гигантских водорослей (Macrocystis pyrifera), так как производимые ими споры могут в будущем заселить опустошённые участки.

Однако одних выдр недостаточно, чтобы уничтожить "пустоши". Для этого нужен дополнительный фактор: другой хищник, болезнь, сильный шторм или вмешательство человека (например, дайверы).

Региональные различия:

• Южная Калифорния: Леса водорослей пострадали меньше, так как, помимо выдр, ежей контролируют другие хищники (колючий лангуст, калифорнийская овсянка).
• Северная Калифорния: Ситуация хуже. Отсутствие выдр к северу от Сан-Франциско могло сыграть роль, но там доминирует другой вид водорослей — бурые водоросли (Nereocystis leutkeana).

Вывод:

Исследование, опубликованное в PNAS, показывает, как поведенческие реакции хищников и жертв на изменение условий определяют судьбу всей экосистемы: сдвиг в поведении ежей к активному поиску пищи и избирательная охота выдр на здоровых ежей в водорослевых лесах.