Морские учёные обнаружили важную, недооценённую роль морских ежей в экосистеме ламинариевых лесов

Морские ежи получили плохую репутацию на тихоокеанском побережье. Эти колючие существа могут выкосить целые участки ламинариевых лесов, оставляя после себя каменистые "пустоши". Однако новое исследование предполагает, что ежи играют более сложную роль в экосистеме, чем считалось ранее.

Команда под руководством Кристи Йорк, постдока в Морском институте Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, изучила, как ежи могут разрушать жёсткую ламинарию на более мелкие части, пригодные для питания других падальщиков (детритофагов) на дне леса. Работа, опубликованная в Proceedings of the Royal Society B, — первая, где рассмотрена роль морских ежей как "измельчителей" в этой экосистеме.

Ежи могут оказывать огромное влияние на ламинариевые леса, особенно когда их популяцию не контролируют хищники, объясняет Йорк. Чрезмерный вылов каланов, главных хищников ежей, позволил некоторым популяциям ежей выкосить обширные территории лесов, резко снизив их продуктивность и биоразнообразие.

Тем не менее, ежи могут быть критически важны для здоровья экосистемы. Гигантская ламинария очень продуктивна, но значительная часть её биомассы теряется для экосистемы, выбрасываясь на берег или уносясь в открытый океан. Учёные задались вопросом, может ли что-то удерживать этот пищевой ресурс в пределах леса.

Ежи как морские "измельчители"

Чтобы проверить гипотезу, Йорк установила несколько аквариумов с различными видами детритофагов и помеченной ламинарией. В половину аквариумов также поместили морских ежей. Ламинарию пометили редкими изотопами углерода и азота, чтобы отследить, кто её поедает.

Через 28 дней исследователи сравнили изотопные измерения. "Мы обнаружили, что целый ряд детритофагов могут использовать ламинарию в пищу, но только если ежи находятся там, чтобы переработать её для них", — сказал соавтор работы Боб Миллер. Без ежей значительное количество ламинарии потреблял только один вид — один из видов офиур.

Ежи отлично справляются с ролью переработчиков ламинарии для других. Они очень неаккуратные едоки, разбрасывая кусочки, когда поедают водоросли. Более того, морские ежи переваривают удивительно мало из того, что съедают. Их кишечник содержит богатый набор микробов, некоторые из которых могут извлекать азот из самой морской воды, обогащая экскременты ежа. Некоторые исследования показали, что фекалии ежей могут быть более питательными, чем свежие водоросли.

"По сути, они создают "смузи" из ламинарии для рифа", — сказал Миллер. Йорк согласилась: "Без ежей вполне возможно, что эта ламинария просто была бы вынесена течением из леса и стала бы полностью недоступной".

Более широкий взгляд

Чтобы поместить свои результаты в контекст, команда использовала исторические данные, собранные проектом долгосрочных экологических исследований побережья Санта-Барбары (SBC LTER). Учёные проанализировали 11 лет данных, включая количество опада ламинарии, а также численность и биомассу морских ежей. Их анализ показал, что количество ламинарии, которую измельчают и перерабатывают ежи, может составлять значительную часть ресурсов, доступных обитателям морского дна.

"Часто ежей изображают как пасущихся животных, — сказала Йорк, — но на самом деле это необычное для них состояние. Большую часть времени ежи — это просто малоподвижные детритофаги, которые ждут, пока опавшие листья ламинарии упадут и проплывут мимо них. Они захватывают этот детрит и потребляют его. Ежи переключаются с этого малоподвижного поведения на активный выпас, если дрейфующей ламинарии становится мало".

Таким образом, ежи больше похожи на саранчу. В нормальных условиях они — здоровая часть экосистемы. Но при определённых обстоятельствах они могут "сбиваться в стаи" и становиться "бедствием".

"Ежей обычно изображают злодеями в ламинариевом лесу, — сказал Миллер, — но это исследование показывает, что они могут играть важную роль посредника в пищевой сети. Нам не стоит очернять или уничтожать морских ежей, пока мы лучше не поймём их роль в экосистеме. Они не обязательно всегда являются теми плохишами, какими их выставляют".