Возьмите это от непритязательной улитки: если вы находитесь на пляже и вам угрожают хищники, бегите в ближайший лес. Ваши шансы на выживание возрастут, хотя бы немного.
Это может быть сюжетной точкой во многих плохих фильмах категории B, но его стратегия имеет под собой реальную основу. Ник Кейзер, постдокторант Академии Райса на факультете биологических наук Университета Райса, продемонстрировал то же самое в исследовании комбинаций хищник-жертва, в ходе которого проверялось влияние структуры среды обитания на то, как поведенческие черты видов-жертв предсказывают их выживание перед лицом хищников..
Кейзер и его коллеги изучили трех мелких хищников и их более мелкую добычу, чтобы увидеть, различается ли успех хищников в зависимости от среды обитания, открытой, как пляж, или сложной, как лес. Они обнаружили, что, хотя процент съеденной добычи оставался одинаковым в любой среде обитания, у отдельных жертв по-прежнему были варианты выбора в зависимости от окружающей среды.
«Если вы находитесь в открытой среде обитания, бег может быть очень важным, в зависимости от того, от кого вы бежите», - сказал Кейзер. «Принимая во внимание, что если вы находитесь в более сложной среде, другие вещи могут быть более важными, например, ваша способность найти убежище или ваша способность к побегу и тому подобное».
Исследование опубликовано в Ethology, международном журнале биологии поведения.
Кайзер, который начал совместное исследование, получив докторскую степень. в Университете Питтсбурга тестировали морских звезд, которые охотятся на улиток, пауков-волков, которые охотятся на сверчков, и пауков-прыгунов, которые также питаются сверчками.
Морские звезды добывают корм, ощущая химические сигналы, в то время как оба паука-хищника чувствительны к движению и вибрациям. Исследователи построили «арены» с простыми или сложными средами обитания, чтобы увидеть, как действуют шесть морских звезд, семь пауков-волков и четыре прыгающих паука, а также реагируют их более многочисленные жертвы в каждой среде.
Результаты показали, что хищники придерживаются своих предпочтений в открытой среде. В повторных 14-дневных тестах с участием одной голодающей морской звезды и 15 улиток, отмеченных заранее определенным уровнем активности, было замечено, что звезды преимущественно нападают на малоподвижных улиток. Точно так же один голодный паук-волк, содержавшийся на открытом воздухе с 15 помеченными сверчками, предпочитал более быстрых. Одиночные пауки-прыгуны содержались вместе с 20 помеченными сверчками и обедали с таким же, хотя и менее драматичным, предпочтением.
Эксперименты были проведены снова с теми же хищниками и тем же количеством новых жертв в сложных средах обитания. В зарослях, так сказать, хищники не различали быстрых и медленных, хотя съедали столько же.
Средние данные показали, что вероятность того, что индивидуальная добыча будет съедена в любой среде, составляет примерно 40 процентов, но хищники склонялись к своим предпочтениям на открытой местности. «Если бы улитки были в открытой среде, лучше быть быстрее, потому что их преследовал очень медленный хищник», - сказал Кейзер.
«Но в сложных средах обитания это не имело значения», - сказал он. «То, были ли они съедены, стало скорее случайным столкновением. В среде обитания по-прежнему такое же количество хищников. Меняется только то, какую добычу съедают».
Во всех трех системах хищник-жертва сложность среды обитания ослабляла отбор и уравнивала риск хищничества среди активных и малоподвижных жертв, определили исследователи.
Кайзер и его коллеги искали закономерности. «Часть экологии состоит в том, чтобы делать обобщения об этих типах закономерностей, взаимодействиях хищник-жертва и о том, как они влияют на численность и распределение животных. Мы делаем это, приводя животных в лабораторию и экспериментируя, чтобы экстраполировать результаты на то, что мы видим в природе.
«Но то, что мы делаем в упрощенном ящике в лаборатории, может не всегда объяснять закономерности, которые мы наблюдаем в реальном мире, где есть различия в сложности среды обитания, которой мы манипулировали», - сказал он. «По сути, мы показали, что в разных средах обитания могут быть различия в паттернах с нюансами, которые зависят от системы, которую вы исследуете, и от того, как эти хищники кормятся».
Вывод для людей, отметили исследователи, заключается в том, что быстрое изменение окружающей среды, вызванное людьми, может быстро изменить сложность среды обитания, такой как коралловые рифы, мангровые заросли или тропические леса, и подвергнуть риску виды, которые зависят от них.
«Деградация и потеря среды обитания являются одними из главных угроз биоразнообразию», - сказал Кейзер. «Эти данные свидетельствуют о том, что уменьшение сложности среды обитания, часто связанное с развитием человека, может изменить все виды экологических взаимодействий и давление отбора, которое хищники оказывают на популяции добычи."
Соавторы статьи: Спенсер Ингли, научный сотрудник Университета Северной Каролины; Бенджамин Тоскано, научный сотрудник Арнольда О. Бекмана в Rice; Инон Шарф, старший преподаватель Тель-Авивского университета; и Джонатан Прюитт, доцент Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Кайзера консультируют Фолькер Рудольф, адъюнкт-профессор, и Джулия Зальц, ассистент-профессор, оба на кафедре биологических наук Райса.
Исследование проводилось при поддержке Национального научного фонда, Управления биологических наук и Двустороннего научного фонда США и Израиля.