Когда дело доходит до хищников, самые большие рты могут не откусить самого большого куска. Согласно новому исследованию ученых-биологов из Университета Райса, некоторые хищники оказывают наибольшее воздействие на окружающую среду еще до того, как достигают зрелого возраста.
«Мы живем в мире, где люди воздействуют на виды на разных этапах их жизни, и эта работа показывает важность рассмотрения всего жизненного цикла вида, а не просто просмотра моментального снимка во времени», - сказал эколог Фолькер Рудольф, адъюнкт-профессор кафедры биологических наук Райс и соавтор новой статьи в журнале Nature Ecology and Environment, в которой исследуется, как хищные саламандры влияли на прудовые экосистемы на разных стадиях их роста.
Рудольф сказал, что он и соавтор исследования Бенджамин Ван Аллен, бывший аспирант Райс, который сейчас является исследователем с докторской степенью в Калифорнийском университете в Сан-Диего, были удивлены тем, насколько велико и продолжительно воздействие на молодых людей. хищники могли иметь на их окружении. В ходе трехмесячного эксперимента, охватившего 54 испытательных пруда, команда Рудольфа смогла точно сравнить, как каждый пруд жил, когда саламандры определенного возраста присутствовали и отсутствовали. Они обнаружили, что самые длительные и наиболее значительные изменения в прудах произошли на самых ранних стадиях развития саламандры - стадии, когда у крошечных животных маленькие рты, нет ног и гораздо более ограниченный рацион, чем во взрослом возрасте.
«Что касается хищников, экологи обычно предполагают, что размер имеет значение и что более крупные хищники, которые едят больше, оказывают наибольшее влияние на окружающую среду», - сказал Рудольф. «Но кроме общественных млекопитающих и птиц, которым в молодом возрасте требуется много родительской заботы, большинство хищников охотятся и едят практически с рождения. Акулы, барракуды, рептилии и насекомые - все они начинают есть пищу, и они просто продвигаются вверх по пищевой цепочке по мере того, как становятся больше».
По мере роста хищника его рацион обычно расширяется, поскольку он охотится за более крупной и разнообразной добычей. Экологи называют это изменением «трофического положения», и они используют трофическое положение вида, чтобы определить, как он влияет на его местную пищевую цепь. Из-за трофических изменений один и тот же вид хищников может по-разному воздействовать на свою экосистему в разные периоды своего жизненного цикла.
«Все существа могут влиять только на текущую окружающую среду, но для большинства взрослых хищников эта среда была в некотором роде сформирована их прежними личностями», - сказал Ван Аллен. «Мы знали, что должен быть какой-то сигнал ранних стадий, который сохранится, но мы не знали, насколько важным или сильным будет этот эффект, отчасти потому, что никто никогда не делал такого действительно большого, в -глубинный эксперимент, чтобы на самом деле проверить эффект."
Рудольф, который присоединился к профессорско-преподавательскому составу Райс в 2007 году, сказал, что эксперимент был самым большим и сложным из всех, которые проводила его группа, и потребовал тысячи человеко-часов.
"Мы не просто создали эти пруды и пустили их в ход", - сказал он. «Мы имитировали входы и выходы, которые мы наблюдали в естественных прудах вокруг Хьюстона, но, поскольку наши пруды были закрыты, нам пришлось делать все это вручную».
В каждом из прудов содержится более 60 видов растений и животных. И хотя эксперимент длился три месяца, анализ образцов занял два года.
«В конце концов, мы наблюдали 257 522 отдельных животных, то есть мы идентифицировали, сфотографировали и задокументировали их как принадлежащих к одной из наших выборок», - сказал Рудольф..
Хотя он рад, что проект завершен, и не хотел бы повторять его в ближайшее время, Рудольф сказал, что работа окупилась, потому что она позволила ему и Ван Аллену обратиться к экологическим вопросам, которые ранее не исследовались.
«Мы ожидали найти эффект (от младших стадий), но никто не ожидал, насколько большим будет этот эффект», - сказал он. «Это было удивительно.
"И я думаю, что это показывает, что если вы хотите думать о роли экосистем видов, вы должны смотреть на всю систему, на весь жизненный цикл", - сказал Рудольф.