Морские выдры, известные как каланы, играют ключевую роль в восстановлении лесов ламинарии, выяснили ученые из Колорадского университета в Боулдере. Исследование, опубликованное в журнале PNAS, показывает, что влияние каланов на экосистему зависит от взаимодействия с другими видами в соленых водах Тихого океана.
После реинтродукции каланов у берегов островов Южной Калифорнии и Британской Колумбии, исследователи наблюдали возвращение лесов ламинарии в районы, ранее уничтоженные морскими ежами. Однако скорость восстановления различалась в зависимости от местоположения.
Райан Лангендорф, ведущий автор исследования, отмечает, что ранее считалось, что ключевые виды одинаково контролируют свою экосистему, независимо от местоположения или других факторов. Современный взгляд предполагает, что ключевые виды по-прежнему важны, но их влияние может различаться.
Джим Эстес, соавтор статьи, посвятил свою карьеру изучению каланов и их влияния на формирование лесов ламинарии. Он обнаружил, что в отсутствие каланов популяции морских ежей разрастаются, уничтожая ламинарию. Эстес пришел к выводу, что каланы поддерживают здоровье лесов ламинарии, питаясь морскими ежами.
Эстес, исследователь из Университета Британской Колумбии Джейн Уотсон и другие соавторы исследования провели два 30-летних исследования, документируя последствия реинтродукции каланов на острове Николас в Калифорнии в 1980-х годах и на острове Ванкувер в Британской Колумбии в 1970-х годах. Оба района в начале исследований были в основном «пустошами морских ежей».
Данные показали, что леса ламинарии восстановились в обоих местах, но в Британской Колумбии регенерация происходила быстрее. Британская Колумбия стала классическим примером трофического каскада: выдры едят ежей, и ламинария может восстанавливаться. Медленное возвращение лесов ламинарии на юге выявило пробел в понимании.
Чтобы понять эти различия, Лангендорф разработал новую модель сообщества, создавшую фильм о взаимодействиях видов, чтобы понять изменения в экосистеме за 30 лет на обоих участках.
Модель показала, как все живые существа — каланы, морские ежи, ламинария — взаимодействовали с течением времени в обоих регионах. Это выявило большую конкуренцию между различными видами морских ежей, ламинарии и другими видами в Калифорнии, что замедлило влияние каланов на всю систему. Проще говоря, каланы в Калифорнии не оказали такого сильного влияния на морских ежей, как на севере, из-за сложных сетевых взаимодействий, которые имели место в канадской экосистеме.
Профессор экологических исследований Колорадского университета в Боулдере и соавтор статьи Дэн Доак отмечает, что почти все исследования экологических сообществ предполагают, что сила взаимодействия статична. Разработав способ оценки этих меняющихся правил, Райан внес свой вклад в понимание этой конкретной системы, а также стал пионером в более эффективном способе понимания других экологических систем.
Новая модель поможет исследователям лучше понять, как меняются экосистемы при реинтродукции видов в постоянно меняющиеся и развивающиеся места.
Лангендорф заявляет, что динамическая природа экосистем долгое время мешала экологам понять, в чем нуждаются виды и как лучше ими управлять. Возможность превратить общие данные опросов в фильм о видах, реагирующих на изменения в окружающей среде и друг в друге, дает надежду на то, что эта область сможет дать полезные советы о том, как помочь многим сложным живым системам, с которыми мы живем.
