Часто считающиеся дикими, нетронутыми природой и находящимися под угрозой из-за вторжения человека, некоторые из самых плодородных и биологически разнообразных горячих точек дикой природы африканской саванны обязаны своей жизненной силой кучам навоза, оставленным там на протяжении тысячелетий скотом странствующих пастухов, предлагает новое исследование в журнале Nature.
«Многие из знаковых диких африканских ландшафтов, таких как Мара Серенгети, были сформированы деятельностью доисторических пастухов за последние 3000 лет», - сказала антрополог Фиона Маршалл, Джеймс У.и Джин Л. Дэвис, профессор искусств и наук Вашингтонского университета в Сент-Луисе и старший автор исследования.
«Наше исследование показывает, что положительное влияние повышения плодородия почвы в загонах для пастухов может сохраняться в течение тысяч лет», - сказал Маршалл. «Долголетие этих горячих точек питательных веществ демонстрирует удивительное многолетнее наследие древних пастухов, чей крупный рогатый скот, козы и овцы помогали обогащать и разнообразить обширные ландшафты саванн Африки на протяжении трех тысячелетий».
Исследование, сосредоточенное на очагах дикой природы в Кении, показывает, как культурные обычаи и модели передвижения древних пастухов и их домашнего скота продолжают влиять на множество, казалось бы, диких и природных явлений.
«Экологи предположили, что на перемещения диких животных, в том числе на известные миграции антилоп гну в Серенгети, может влиять расположение богатых питательными веществами участков почвы, которые быстро зеленеют во время дождей», - сказал Маршалл.«Наше исследование предполагает, что некоторые из этих пятен могут быть результатом доисторических поселений пастухов в африканских саваннах.
Основываясь на спутниковых снимках и подробном анализе питательных веществ, изотопов и пространственных характеристик почвы на древних стоянках пастухов эпохи неолита в Восточной Африке, исследование предлагает удивительно простое объяснение того, как эволюционировали овальные очаги дикой природы диаметром около 100 метров. в регионе, где на пастбищах естественно мало питательных веществ в почве, встречается навоз.
Для миллионов антилоп гну, зебр, газелей и хищников, которые охотятся на них, модели миграции вращаются вокруг вековых поисков пышных трав, которые появляются на плодородных почвах после сезонных дождей.
В то время как другие исследования показали, что огонь, термитники и вулканические отложения могут способствовать различному плодородию почв саванн, это исследование подтверждает, что древний навоз домашнего скота долгое время был важным катализатором в продолжающемся цикле обогащения почвы. это продолжает привлекать разнообразную дикую природу на места заброшенных загонов для домашнего скота.
В течение 2 000-3 000 лет пастбища саванн на юго-западе Кении были заняты группами кочевников-скотоводов, которые часто перемещали свои лагеря в поисках более зеленых пастбищ. Домашний скот, который днем пасся в открытой саванне, ночью загоняли в небольшие овальные загоны внутри поселений для защиты от хищников и угонщиков.
По мере того как навоз накапливался в этих временных загонах, скудные питательные вещества с окружающих пастбищ также начали накапливаться, создавая очаги плодородия, которые на долгие годы привлекали стада как диких, так и домашних травоядных.
Таким образом, на протяжении тысячелетий культурные практики мобильных пастухов имели непреднамеренные последствия создания пространственно стабильных плодородных экологических ниш для множества диких животных, утверждается в исследовании.
Хотя пастушеская деятельность мобильных общин современных и исторических масаи и туркана, как было показано, обогащает почвы саванн, мало что известно о длительном влиянии первых производителей продуктов питания в Африке, пастухов, которые двинулись на юг от Сахары 2, 000-5 000 лет назад.
В этом исследовании были изучены пять неолитических пастбищных стоянок на юге Кении возрастом от 1 550 до 3 700 лет, и было обнаружено, что эти стоянки до сих пор содержат богатые питательными веществами отложения, полученные из навоза домашнего скота, отложившегося еще 3 года назад., 000 лет.
По сравнению с окружающей саванной, в древних пастбищах было обнаружено значительно более высокое содержание фосфора, магния, кальция и других питательных веществ, необходимых для роста растений, здоровья и воспроизводства животных.
При наблюдении с земли и со спутника эти древние пастбища кажутся безлесными, открытыми травянистыми участками на больших просторах лесистой саванны. Раскопки показывают, что следы заброшенных поселений нечетко определяются визуально отчетливым мелкозернистым слоем серого осадка, который в настоящее время находится на глубине около полуметра от поверхности и местами имеет толщину до фута.
На протяжении тысячелетий рост плодородия этих древних поселений увеличивал пространственное и биологическое разнообразие саванн.
Экологическое исследование, проведенное такими учеными, как Робин Рейд из штата Колорадо, Трумэн Янг из Калифорнийского университета в Дэвисе и их коллегами, показало, что на плодородных коралловых почвах травы, как правило, вытесняют древесную растительность, создавая открытые поляны с питательными веществами. травы, где пасущиеся животные также менее уязвимы для хищников.
Дикие травоядные, кормящиеся там, такие как газели, антилопы гну, зебры и бородавочники, оказывают положительное влияние на продуктивность растений и круговорот питательных веществ. Плодородие горячей точки способствует быстрому отрастанию растений после дождей и обеспечивает необходимыми питательными веществами беременных и кормящих травоядных.
Высокое плодородие почв также означает наличие большего количества почвенных беспозвоночных - червей, навозных жуков и других насекомых, которые, в свою очередь, привлекают больше птиц, рептилий и землеройок-слонов, которые ими питаются. Как показало исследование 2013 года, виды гекконов, которые процветают в этих горячих точках питательных веществ, практически не существуют в открытой саванне между ними.
Установив роль, которую ранние скотоводы сыграли в обогащении почв африканской саванны, это исследование, проведенное Маршаллом и его коллегами в журнале Nature, предлагает еще одно доказательство переплетения человеческой деятельности и других экологических влияний на ландшафты, в которых мы живем..
Недавние исследования в Соединенных Штатах показали, что ранние коренные американцы использовали огонь для управления моделями миграции стад бизонов, изменяя при этом климат и экологический баланс Великих равнин. Исследователи подозревают, что древние скотоводы также могли влиять на экологию пастбищ в пастбищных регионах Центральной Азии и Южной Америки.
В Серенгети исследования показали, что современные миграции антилоп гну также способствуют перераспределению скудных питательных веществ в саванне, поскольку они тонут или становятся жертвами крокодилов при пересечении реки Мара. Их трупы каждый год добавляют большое количество фосфора, азота и углерода в речную экосистему.
Показывая, что древние места выпаса скота могут все еще влиять на современные миграции антилоп гну, исследование Маршалл и ее коллег также имеет отношение к продолжающимся дебатам о влиянии выпаса скота на биологическое разнообразие и выживание диких животных на пастбищах, как в Серенгети и по всему миру.
«Экологи показали, что, когда современные скотоводы мобильны и живут при относительно низкой плотности, они имеют мало долгосрочных негативных воздействий на окружающую среду и некоторые значительные положительные последствия», - сказал Маршалл. «Наши результаты позволяют по-новому взглянуть на то, как скотоводческая деятельность человека повлияла, а иногда и обогатила экологию африканских пастбищ. С точки зрения политики, это предполагает, что рост оседлости пастухов сопряжен с экологическими издержками».
Маршалл выступил соавтором исследования с международной группой ученых, в которую входят Стэнли Эмброуз, профессор антропологии в Университете Иллинойса; Рут Шахак Гросс; профессор Хайфского университета; и Пьюрити Киура, директор отдела древностей, достопримечательностей и памятников Национальных музеев Кении.
Другие соавторы, связанные с Вашингтонским университетом, включают Рэйчел Э. Б. Рид, постдокторского научного сотрудника в области антропологии; нынешний аспирант Лоррейн Ху; и четыре бывших аспиранта: Рут Шахак Гросс, Стивен Гольдштейн, научный сотрудник Института Макса Планка в Йене, Германия; Майкл Сторозум, научный сотрудник по геоархеологии Наньянского технологического университета в Сингапуре; и Эндрю Решниг, геолог из AECOM в Северной Каролине.
Финансирование и поддержка исследования были получены от Международного центра энергетики, окружающей среды и устойчивого развития (InCEES), Исследовательского центра нанотехнологий и лабораторий Лю и Киддера в Вашингтонском университете в Сент-Луисе; Лаборатория палеобиогеохимии изотопов окружающей среды в Университете Иллинойса; и Национальный научный фонд (грант № ECS-0335765).