Коровы едят траву. Это кажется достаточно простым. Но то, какую траву едят коровы и их товарищи-вегетарианцы, может повлиять на всю экосистему.
Ученым давно известно, что травоядные животные влияют на разнообразие растений вокруг них. Мысль заключалась в том, что в высокопродуктивных экосистемах, таких как джунгли и тропические саванны, животные будут отдавать предпочтение доминирующим, быстрорастущим растениям. Это освободит питательные вещества и пространство, что позволит большему разнообразию растений процветать в экосистеме в целом. Напротив, травоядные в регионах с низкой биомассой растений, таких как тундры и пустыни, будут есть все, что смогут найти, что приведет к сокращению разнообразия растений в экосистемах с недостатком питательных веществ.
Теперь группа ученых, включая Дерона Беркепила из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, проверила эту гипотезу, проведя метаанализ исследований, в которых изучалось влияние травоядных на разнообразие растений на различных пастбищах по всему миру. Беркепиле, адъюнкт-профессор экологии, помог руководить группой биологов из 82 человек, когда они рассмотрели 252 различных исследования, сравнивающих разнообразие растений в районах, где травоядные животные были и не были исключены. Их выводы опубликованы в журнале Nature Ecology and Evolution.
Когда пыль улеглась, корреляция между травоядностью и разнообразием оказалась далеко не такой ясной, как все ожидали. «Данные были похожи на выстрел из дробовика», - сказал Беркепайл. «Итак, мы хотели разобрать, почему вы видите такие весьма изменчивые отношения вокруг этой довольно хорошо принятой идеи в экологии».
Хотя связь между продуктивностью экосистемы и влиянием травоядных на разнообразие растений была небольшой, команда заметила другую, гораздо более сильную связь. Когда в экосистеме обитали особенно энергичные виды растений, растительноядность, казалось, имела решающее значение для поддержания биоразнообразия.
Например, на пастбищах в высокотравных прериях на Среднем Западе Америки, как правило, преобладают быстрорастущие травы, такие как большой голубой стебель, благодаря которому эта область получила свое культовое название. Команда обнаружила, что травоядные животные оказали огромное влияние на сохранение биоразнообразия, не давая крупным голубым стеблям вытеснить десятки более мелких, медленно растущих видов растений.
Однако не все травоядные находятся на равных ногах или копытах.
Команда обнаружила, что связь между травоядностью и разнообразием была особенно сильной на пастбищах, где больше животных пасутся на траве, чем на травах и кустарниках. Это кажется разумным, поскольку, как следует из названия, травы, как правило, являются доминирующими видами на пастбищах.
Более того, Беркепиле ранее обнаружил, что инвазивные животные, как правило, способствуют распространению инвазивных растений, и наоборот для местных животных и растений. Местные растения особенно уязвимы для инвазивных травоядных, потому что у них никогда не вырабатывалась защита от этих чужеземцев. Инвазивные животные не только сокращают изобилие местных растений, но и открывают землю и ресурсы для распространения инвазивных растений.
Например, крупный рогатый скот, интродуцированный на американские пастбища, часто подавляет местные травы и способствует распространению неприятных инвазивных видов, таких как читграсс, сказал Беркепайл. Ученые называют это инвазивным расплавлением, и команда надеется выяснить больше деталей об этом явлении в будущей работе.
Эти выводы носят более чем академический характер. «Мы видели три десятилетия действительно важных документов, в которых говорилось, что экосистемы работают лучше, когда в них больше видов», - сказал Беркепайл. «Наши данные свидетельствуют о том, что травоядные животные особенно важны для поддержания этого биоразнообразия в местах, где у вас есть виды растений, которые потенциально действительно доминируют».
Поскольку биоразнообразие во всем мире продолжает сокращаться, защитники природы ищут способы предотвратить катастрофические потери.
«Это говорит о том, что одним из возможных методов управления экосистемами и биоразнообразием является использование травоядных для управления этими доминирующими видами», - сказал Беркепил.