На гавайском острове Оаху можно стоять в пышном тропическом лесу, в котором нет ни одного местного растения. Птицы, которые когда-то распространяли местные семена, тоже почти полностью исчезли, оставив совершенно новое экологическое сообщество, состоящее из интродуцированных растений и птиц. В первом в своем роде исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science, исследователи демонстрируют, что эти новые сообщества организованы почти так же, как коренные сообщества во всем мире.
Открытие было сделано после тщательного изучения рациона птиц на острове Оаху и последующего сетевого анализа, описывающего взаимодействие птиц и растений на острове. Неожиданно анализ показал, что интродуцированные птицы выработали сложные модели взаимодействия с растениями, большинство из которых не являются местными для острова. И когда взаимодействие птиц и растений на острове Оаху сравнили с экосистемами, где доминируют местные жители по всему миру, они оказались поразительно похожими.
Эти птицы на Оаху не взаимодействуют с инвазивными растениями случайным образом. На самом деле они выбирают определенные растения. Что интересно, эти птицы не эволюционировали вместе с этими растениями. Мы думаем о специализации. как совместно эволюционировавший признак, который развивался на протяжении тысячелетий, но мы наблюдаем его в совершенно новых экосистемах и у видов, которые жили вместе менее 100 лет», - говорит Джинель Сперри, биолог дикой природы из Центра исследований и разработок инженеров армии США., адъюнкт-профессор Департамента природных ресурсов и наук об окружающей среде (NRES) Университета Иллинойса и соавтор научного исследования.
Исследователи также проверили стабильность этих взаимодействий между птицами и растениями, смоделировав исчезновение видов растений. Этот результат также был неожиданным.
«Мы пытались определить, как быстро вымрут птицы, если удалить растения в заданной последовательности. Я смоделировал это для Оаху и сообществ с преобладанием туземцев и сравнил», - говорит Джефферсон Визентин-Бугони, ведущий автор исследования. исследование и постдокторский исследователь из Центра инженерных исследований и разработок армии США и NRES в Университете штата Ай. стабильны, как сообщества с преобладанием туземцев».
Хотя результаты можно интерпретировать как луч надежды на постоянно растущую угрозу инвазивных видов и вымирания, исследователи призывают к осторожности. Во-первых, они не нашли свидетельств того, что ни одна местная птица не съела ни одного местного семени, даже после изучения экскрементов более чем трех тысяч птиц.
«Поскольку все местные птицы, питающиеся фруктами, вымерли на Оаху, мы знали, что шансы найти местных птиц, питающихся местными семенами, невелики», - говорит Сперри.«Но поймать столько птиц за три года и не найти ни одного взаимодействия с местными жителями - это просто поразительно».
Вместо того, чтобы потреблять местные семена, исследование показало, что интродуцированные птицы в основном едят и распространяют инвазивные растения по всему острову, что усугубляет и без того трудноразрешимую проблему.
Визентин-Бугони говорит: «Интродуцированные птицы действуют как обоюдоострый меч. Поскольку не осталось местных распространителей, они являются единственной надеждой, оставшейся для местных растений, но в то же время они рассеивают много интродуцированных растений."
Интересно, что птицы ели разные группы инвазивных растений в разных местах на острове. По словам Сперри, эта способность «сменить партнера» имеет важное значение для восстановления.
Эти птицы очень гибки в том, что они будут потреблять, но на разных участках они в основном едят инвазивные виды растений. Из-за этого на восстановленных участках нам нужно действительно привлекать птиц к поеданию местных фруктов. Они единственные, кто помогает перемещать семена местных растений. Нам нужно использовать активное управление и несколько инструментов восстановления, иначе у нас не будет самоподдерживающегося восстановления», - отмечает она.
Наконец, хотя новое сообщество может иметь некоторые из тех же свойств, что и местная система, исследователи подчеркивают, что это не то же самое. Важно отметить, что сообщество значительно менее разнообразно. Результаты исследования показывают, что всего четыре вида птиц несут ответственность за перемещение большей части растений по острову.
До того, как Гавайи стали мировой столицей вымирания и вторжения видов, их экологические сообщества были гораздо более разнообразными. По оценкам экспертов, за последние 700 лет вымерло 77 видов и подвидов птиц на Гавайском архипелаге, что составляет 15 процентов вымирания птиц во всем мире.
Во многих гавайских общинах сейчас не хватает птиц с подходящей формой или размером клюва, чтобы питаться семенами некоторых местных растений. Этим растениям не повезло с распространением», - говорит Джейсон Гледич, соавтор исследования и докторант NRES в Университете штата Иллинойс.
«Поскольку Гавайи настолько изолированы, там были эндемичные виды, которые можно было найти только там. банки переставляются, и он до сих пор работает, но мы потеряли почти все бриллианты», - говорит Визентин-Бугони. «Как только они ушли, они ушли. И мы теряем не только биоразнообразие, но и потенциал этих видов приносить пользу людям, например, производство новых лекарств из растений».