Исследование пищевой специализации колибри в Америке
Новое исследование картировало пищевую специализацию в сообществах колибри по всей Америке, задокументировав крупномасштабную экологическую закономерность. Оно показывает, что сообщества с высоким уровнем пищевой специализации совпадают с высоким количеством видов с небольшим ареалом обитания. Исследование даёт эволюционное понимание того, как и где может возникать экологическая специализация. Работу возглавил Центр макроэкологии, эволюции и климата Копенгагенского университета.
Для определения уровня специализации по ресурсам в 46 сообществах колибри, распространённых от северной части США до юга Бразилии, был использован сложный сетевой анализ взаимодействий между колибри и растениями-нектароносами, на которых они кормятся.
Исследование опубликовано сегодня в журнале Proceedings of the Royal Society B командой из более чем 30 учёных.
Ведущий автор, магистрант Йеспер Сонне из Центра макроэкологии, эволюции и климата Копенгагенского университета, поясняет: «На примере колибри мы продемонстрировали чёткую закономерность экологической специализации в большом географическом пространстве. Где бы мы ни смотрели по всей Америке, остаётся верным, что высокая пищевая специализация в сообществе связана с высокой долей видов с небольшим ареалом. Объяснением этому считается то, что стабильный климат в течение длительного периода времени способен формировать и то, и другое. Такие закономерности помогают нам объяснять и понимать биоразнообразие в крупном масштабе».
Директор центра, профессор Карстен Рабек, добавляет: «Этим исследованием мы демонстрируем, что факторы окружающей среды, такие как климат, связаны не только с ареалами видов, но и с локальными специализациями, такими как специализации между колибри и растениями-нектароносами. Это даёт нам представление о том, как эволюционные и экологические процессы совместно формируют биологические сообщества в широком смысле».
Для исследованных сообществ колибри самые маленькие ареалы видов составляли около 40 000 км² (что меньше площади Дании), а самые большие были примерно в 1000 раз больше. Колибри с ещё меньшими ареалами существуют, но не были включены в исследование из-за отсутствия данных об их взаимодействиях с растительными сообществами.
В исследование были включены 130 видов колибри, что составляет около 40% от всех видов. Вулканический колибри (Selasphorus flammula), белобрюхий горный самоцвет (Lampornis hemileucus) и огненогорлый колибри (Panterpe insignis) — все они были классифицированы в исследовании как виды с небольшим ареалом. Все три вида обитают только в Коста-Рике и западной Панаме и, как выяснилось, локально специализированы на питании определёнными растениями-нектароносами.
Результаты также указывают на то, что скопления видов с небольшими ареалами более уязвимы к изменениям окружающей среды, чем считалось ранее.
Соавтор, доцент Бо Дальсгард из Центра макроэкологии, эволюции и климата, отмечает: «Виды с меньшими географическими ареалами, естественно, более чувствительны к изменениям окружающей среды, и если то же сообщество видов также высокоспециализировано на добыче немногих пищевых ресурсов, оно будет менее способно адаптироваться к меняющейся среде».
Колибри и их растения-нектароносы давно служат модельной системой для изучения экологических и эволюционных процессов из-за их сильной взаимной зависимости. Также известно, что они процветают в различных средах по всей Америке — от Аляски до Огненной Земли. Колибри могут весить всего 2 грамма и обладают чрезвычайно разнообразными клювами, приспособленными к их растениям-нектароносам.