Когда мирное сосуществование внезапно превращается в конкуренцию
Учёные из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Лейпцигского университета обнаружили, что по мере роста температур меняются сложные взаимоотношения между видами. Виды-жертвы не только становятся более сильными конкурентами за скудные ресурсы, но и чаще поедаются хищниками. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Эксперимент в миниатюрных экосистемах
Биологи создали упрощённые модели экосистем в чашках Петри:
- Дно покрыли подстилочным материалом.
- Добавили два вида ногохвосток (членистоногие размером в несколько миллиметров) как виды-жертвы.
- Ввели клещей, питающихся ногохвостками, как хищников.
- Температуру в части чашек повысили с 13.5°C до 18.5°C и 23.5°C (на 10 градусов выше условий долгосрочного содержания культур).
- Наблюдали за взаимодействием трёх видов в течение двух месяцев.
Неожиданный результат
Исходная гипотеза: меньший из двух видов ногохвосток должен лучше справляться с повышением температуры из-за меньшей потребности в пище. Реальность: Через два месяца в более тёплых чашках меньший вид ногохвосток полностью исчез, а более крупный вид выжил.
Причины исчезновения меньшего вида
По мнению авторов, меньший вид был обречён из-за двух факторов:
- Повышенный риск быть съеденным. При более высоких температурах потребность хищника в пище возрастает из-за ускоренного метаболизма. Меньшая добыча — вероятно, более лёгкая цель, так как ей сложнее избегать хищников.
- Неспособность акклиматизироваться. Меньший вид был «значительно менее успешен в адаптации к изменившимся условиям», несмотря на общее преимущество малого размера тела при высоких температурах.
Ведущий автор Мадхав П. Такур объясняет этот парадокс: «Меньший вид ногохвосток был менее способен акклиматизироваться к более тёплой среде, то есть адаптировать свой метаболизм к более высокой температуре, и одновременно подвергался сильному хищничеству. В отличие от него, более крупный вид-жертва мог лучше справляться с новыми условиями и успешнее избегал хищников».
Последствия для природных экосистем
Экстраполяция этих выводов на естественный мир означает, что в будущем некоторые виды животных будут испытывать двойное давление:
- Возрастающие энергетические потребности из-за роста температур.
- Изменяющиеся взаимодействия между видами: усиление конкуренции за ресурсы и повышение риска быть съеденным.
Профессор Нико Айзенхауэр, старший автор исследования, подчёркивает: «Это исследование вновь демонстрирует, как мало мы понимаем и можем предсказать сложные взаимодействия между видами в будущих условиях окружающей среды. Здесь срочно необходимы дальнейшие исследования с более сложными сообществами и различными модельными системами».
Важность ногохвосток
Учёные выбрали ногохвосток для исследования не только из-за простоты содержания в лаборатории. В природе эти животные играют ключевую роль как деструкторы мёртвого животного и растительного материала. Если их видовое богатство уменьшится из-за изменения климата, некоторые их функции могут быть утрачены, что приведёт к нарушению многих процессов в экосистемах.