Ценность биоразнообразия особенно высока в неблагоприятных условиях среды
Взаимосвязь между биоразнообразием и функционированием экосистемы в значительной степени зависит от преобладающих условий окружающей среды. Междисциплинарная команда, состоящая из микробиологов и экологов-модельеров из Центра экологических исследований им. Гельмгольца (UFZ) и Стокгольмского центра устойчивости, проверила эту гипотезу, считающуюся ключевой для исследований биоразнообразия.
С помощью масштабных лабораторных экспериментов над микробными сообществами исследователи продемонстрировали, что хотя виды бактерий могут проявлять функциональную избыточность, величина этой избыточности сильно зависит от условий среды. Виды, играющие второстепенную роль в функционировании экосистемы в благоприятных условиях, могут взять на себя ключевую роль в неблагоприятной среде.
"Некоторые виды выполняют функции в экосистеме, которые часто требуются только тогда, когда наступают суровые условия окружающей среды", — говорит д-р Антонис Хатцинотас, один из ведущих авторов исследования.
Ключевые результаты экспериментов:
- Исследователи протестировали почти 900 микробных смесей с разным числом и составом видов в трёх условиях: хороших, менее благоприятных и плохих (с очень высокой концентрацией соли).
- Показателем функционирования экосистемы служило количество производимой биомассы.
- Во всех трёх сценариях чем выше было биоразнообразие в "модельной экосистеме", тем больше биомассы образовывалось.
- В плохих условиях ни один из видов в одиночку не мог производить биомассу, но производство начиналось, если в экосистему добавлялись определённые другие виды.
Вывод: Разнообразная экосистема имеет в распоряжении больше видов, способных взять на себя ключевые роли после изменений среды. Биоразнообразие также создаёт основу для новых и важных взаимодействий между видами (например, использование метаболитов одного вида другим).
"Понимание того, что ценность биоразнообразия следует оценивать не только в благоприятных внешних условиях, но, прежде всего, в суровых, имеет решающее значение", — подчёркивает д-р Антонис Хатцинотас.
Это открытие служит важным аргументом в пользу сохранения биоразнообразия и каждого отдельного вида в условиях изменения климата.
Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.