Новая модель морских пищевых сетей точнее рассчитывает отношения «хищник–жертва»
Ученые из Центра Гельмгольца в Гестхахте (Helmholtz-Zentrum Hereon) разработали новую компьютерную модель, которая позволяет точнее, чем когда-либо, симулировать морские пищевые сети. Работа, опубликованная в журнале Nature Ecology & Evolution, открывает новые перспективы для морской экологии и охраны природы.
Проблема существующих моделей
До сих пор не хватало моделей, которые могли бы реалистично симулировать реакцию пищевых сетей на рыболовство, изменение климата и другие влияния с приемлемыми затратами усилий. Существующие подходы имеют недостатки:
- Видовые модели устанавливают связи между сотнями и тысячами видов, но знаний о рационе многих морских организмов все еще недостаточно.
- Размерные модели основаны на простом правиле: «хищники поедают добычу, которая примерно в 5–10 раз меньше их самих в диаметре». Однако, как отмечают исследователи, это правило применимо лишь к ~50% всех морских организмов.
Новые стратегии питания в модели
Ученые интегрировали в размерную модель две дополнительные ключевые стратегии питания:
- Хищники едят значительно более крупную добычу (например, косатки, нападающие на китов).
- Хищники едят значительно более мелкую добычу, размерный диапазон которой не зависит от их собственного размера (например, усатые киты, фильтрующие криль, или мелкие ракообразные, питающиеся детритом).
Эти две стратегии встречаются у ракообразных, рыб, медуз и морских млекопитающих, то есть в каждой видовой группе.
Результат и значение
Объединив эти стратегии в формальные количественные правила и интегрировав их в модель, исследователи смогли описать 85–90% всех отношений «хищник–жертва» в море. Эта точность достаточна для использования модели в будущих симуляциях, чтобы понять:
- Как морские экосистемы реагируют на изменение климата.
- Как изменится среда обитания при создании морских охраняемых районов и запрете рыболовства.
«Такие выводы чрезвычайно важны для будущего управления морскими охраняемыми районами», — говорит профессор Кай Виртц (Kai Wirtz). Модель помогает лучше понимать океаны как сложные системы и моделировать их в цифровом виде.