Раскрытие экологических последствий массового выхода цикад для лесов Северной Америки

Каждые 13 или 17 лет миллиарды цикад выходят из-под земли для размножения в лиственных лесах восточной части Северной Америки. Одно из крупнейших таких событий произошло в 2021 году с появлением выводка (Brood) X. Исследователи, изучавшие это уникальное событие, раскрывают его влияние на лесные экосистемы, в частности на птиц, гусениц и деревья.

В новом исследовании "Periodical cicadas disrupt trophic dynamics through community-level shifts in avian foraging", опубликованном в Science, ученые из Университета Джорджа Вашингтона, Джорджтаунского университета и Университета Мэриленда количественно оценили масштабные изменения в пищевом поведении птиц, вызванные появлением периодических цикад в 2021 году, и их последующие эффекты. Это одно из немногих исследований, изучающих косвенные эффекты таких событий на лесные пищевые сети.

Ключевые выводы:

• Более 80 видов птиц переключили свой рацион на цикад во время их выхода.
• Это "пиршество" снизило хищническое давление на обычную добычу птиц — лесных гусениц, чья численность возросла.
• В результате увеличилось повреждение листьев дубов-хозяев этими гусеницами.

Данные были собраны на двух участках в среднеатлантической части ареала выводка X в США.

Методология:

Исследователи собирали данные до, во время и после выхода цикад (событие длится 5–7 недель). Они использовали:

• Глиняные муляжи гусениц для отслеживания пищевых паттернов птиц.
• Подсчет реальных гусениц на дубах и оценку повреждения листьев.
• Краудсорсинговые наблюдения от сообщества бердвотчеров.

Значение исследования:

Как отмечает первый автор Зои Гетман-Пикеринг, работа демонстрирует глубокую взаимосвязь экосистем: изменение в поведении или численности одного организма волнообразно влияет на всю систему.

Соавтор Джон Лилл подчеркивает значение для сохранения птиц: "Наше исследование дает glimpse того, как может выглядеть мир с меньшим количеством птиц", что может привести к увеличению ущерба для лесов и сельскохозяйственных культур.

Авторы предполагают, что выявленная модель — временное переключение рациона универсальных хищников на обильный ресурс и ослабление давления на их типичную добычу — может быть более общей для экосистем (например, при нересте лосося или мечехвостов).

Будущее:

Весной 2024 года в Среднем Западе ожидается историческое одновременное появление выводков XIII и XIX, что последний раз происходило в 1803 году. Исследовательская группа планирует продолжить изучение косвенного влияния цикад на другие части лесной пищевой сети.