Семена в лесах Мадагаскара уменьшаются из-за деятельности человека

Семена растений в лесах Мадагаскара становятся меньше, и новое исследование показывает, что в этом сдвиге виновата деятельность человека. Учёные из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Лейпцигского университета объединили данные по более чем 2800 видам растений, 48 современным и 15 вымершим плодоядным животным (фругиворам), включая птиц и лемуров.

Результаты, опубликованные в Ecology Letters, показывают, что как прошлые вымирания фругиворов, вызванные человеком, так и текущее антропогенное давление формируют размер семян на острове.

Исследователи обнаружили, что увеличение "человеческого следа" (кумулятивного индекса антропогенного давления) связано с уменьшением максимального размера семян в растительных сообществах. Это происходит как напрямую (например, через выборочную вырубку деревьев с крупными семенами), так и косвенно — через сокращение популяций крупных фругиворов, которые обычно разносят эти семена.

Уменьшение размеров фругиворов оставляет "экологических призраков"

Поскольку размер семян связан с размером тела фругивора (крупные животные могут проглатывать и распространять более крупные семена), потеря крупных животных может привести к исчезновению крупных семян и их уменьшению. "Уменьшение размеров фругиворов было особенно серьёзным на Мадагаскаре, где все животные массой тела более 10 кг (мегафауна) быстро вымерли около 1000 лет назад", — говорит Юаньшу Пу, докторант iDiv и Лейпцигского университета, первый автор исследования.

"Потеря крупных фругиворов может привести к вторичному вымиранию видов с крупными семенами. В качестве альтернативы, виды с крупными семенами могут эволюционировать в сторону уменьшения семян, чтобы адаптироваться к оставшемуся сообществу фругиворов".

Однако исследование также показывает, что несколько мадагаскарских видов растений, такие как Borassus madagascariensis и Tsebona macrantha, производят семена, слишком крупные для распространения любым из ныне живущих на острове фругиворов. Эти "экологические призраки", по-видимому, отражают взаимодействия с ныне вымершими гигантскими лемурами и другой мегафругиворной фауной. "Остаётся неясным, как такие растения сохранились, но они могли найти альтернативных распространителей, таких как завезённый зебу, бородавочники, люди или вода", — говорит Юаньшу Пу.

Размер семян имеет значение

Крупные семена часто встречаются у видов деревьев, которые растут медленно и живут долго, иногда играя важную роль в хранении углерода. Но крупные деревья особенно уязвимы для деятельности человека, такой как вырубка, — а медленные темпы роста и восстановления крупных деревьев с крупными семенами дополнительно ограничивают их восстановление.

Размер семян связан со многими ключевыми признаками растений, такими как высота дерева, плотность древесины и продолжительность жизни. Эти характеристики формируют структуру леса и лежат в основе важных экологических функций, таких как потенциальное хранение углерода. Сдвиг в сторону более мелких семян может, следовательно, дополнительно изменить структуру леса и функционирование экосистемы.

"Будущее растений и животных, которые их разносят, переплетено. Поэтому защита загадочных лемуров Мадагаскара — многих из которых едят плоды и разносят семена растений — жизненно важна не только для сохранения животных, но и для поддержания разнообразия пищевых растений с крупными семенами и критических экологических функций, которые они поддерживают", — говорит старший автор доктор Ренске Онстейн, руководитель младшей исследовательской группы в iDiv и глава исследовательской группы Biodiversity Hotspots в Naturalis Biodiversity Center.