Учёные выяснили, как пищевые сети определяют устойчивость экосистем
Исследование более 300 наземных и водных сообществ показало, что для работы экосистем важно не только количество видов, но и связи между растениями, травоядными, хищниками и другими организмами
Международная группа учёных установила, что влияние биоразнообразия на функционирование экосистем во многом зависит от сложности пищевых сетей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. В работе участвовали специалисты более чем из 20 научных организаций, в том числе Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.
Авторы проанализировали свыше 300 пищевых сетей в наземных и водных экосистемах разных регионов мира. Под пищевой сетью понимается совокупность связей между организмами, через которые в сообществе передаются энергия и питательные вещества.
Исследование показало, что в более разнообразных сообществах потоки энергии проходят интенсивнее. Организмы нижних трофических уровней потребляют растения и мёртвую органику, хищники регулируют их численность, а питательные вещества возвращаются в природный круговорот. Эти процессы влияют на продуктивность экосистем, естественное регулирование вредителей, состояние почв и устойчивость природных сообществ к внешним изменениям.
Особенно заметной оказалась роль хищников. В богатых видами пищевых сетях интенсивность хищничества возрастала в десятки раз, а в отдельных случаях — более чем в 70 раз. По оценке исследователей, это позволяет сложным природным сообществам поддерживать более активные экологические процессы.
Авторы выделили два основных механизма. В экосистемах с большим числом видов обычно присутствует больше трофических уровней — от растений и разлагающейся органики до травоядных и хищников. Кроме того, разные виды используют более широкий набор ресурсов, что снижает конкуренцию и повышает эффективность распределения энергии внутри пищевой сети.
По словам старшего научного сотрудника ИПЭЭ РАН Руслана Сайфутдинова, оценка биоразнообразия не должна ограничиваться подсчётом видов. Для понимания состояния экосистем необходимо учитывать отношения между организмами и движение энергии между отдельными звеньями пищевой сети.
Исследователи отмечают, что охрана природы не может сводиться только к сохранению отдельных редких животных и растений. Для устойчивого функционирования экосистем требуется поддерживать всю структуру пищевых связей.
Потеря хищников верхнего уровня способна ослабить естественный контроль численности травоядных и вредителей. Это, в свою очередь, может повлиять на растительность, объём органического вещества, поступающего в почву, и процессы разложения. В результате изменения затрагивают всю экосистему.
Комментарии закрыты.