Слоны помогли лесам накопить углерод
Слоны прореживают лес и таким образом помогают ему накапливать больше биомассы, а значит и связывать больше углерода из атмосферы. К такому выводу пришли ученые, которые сравнив состояние участков леса со слонами и без них. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Травоядная мегафауна (крупные звери тяжелее одной тонны) играла очень важную роль в жизни экосистем, но сейчас трудно представить, насколько важную — за последние 10000 лет почти вся она вымерла. Впрочем, исследования последних лет предполагают, что, к примеру, тундра стала мерзлой, почти бесплодной пустыней из-за гибели мамонтов и шерстистых носорогов. До этого на месте привычного арктического пейзажа были луга, поросшие злаками, а не мхи.
Слоновые — один из редких примеров живущих сегодня представителей мегафауны. Фабио Бердзаги из Тосканского университета и его коллеги из Франции, Бразилии и США изучили, как слоны влияют на среду, в которой живут, на примере лесного слона Loxodonta cyclotis в Центральноафриканской Республике и Республике Конго.
Ученые сравнили леса Амазонии и Центральной Африки, и увидели, что при схожем климате и почве между ними есть различия. Так, амазонские леса более густые (около 600 деревьев на гектар против африканских 426), деревья в них не такие толстые (около 25 сантиметров в диаметре против 31) и накапливают меньше биомассы (260–340 тонн на гектар, а африканские — 360–430 тонн на гектар). Ученые предположили, что дело в слонах, ведь в Америке нет ни слонов, ни других животных, сопоставимых с ними.
Чтобы проверить свое предположение, авторы исследования использовали модель Ecosystem Demography 2, которая умеет вычислять изменения растительных сообществ и делать прогнозы изменений обмена углерода, воды и энергии между землей и атмосферой. Модель учитывает разные размеры растений, их конкуренцию за ресурсы, естественную смерть и случайные происшествия, приводящие к гибели растений. Ученые ввели в модель еще один параметр — смерть растений из-за действий слонов, которые часто трутся о стволы, топчут и ломают молодые деревья диаметром меньше 30 сантиметров. Для этого ученые использовали результаты наблюдений за поведением слонов и их воздействием на лес. Присутствие слонов тоже было разным — ученые составили прогнозы при низкой (0,25), средней (0,5 — 2, нормальные плотности в природе), высокой (3–4) и экстремальной (5) плотности слонов в особях на квадратный километр.
Результаты моделирования показали, что благодаря действиям слонов лес действительно меняется. Он накапливает на 77 процентов больше биомассы при средней плотности слонов и на 43 процента больше при высокой плотности слонов, чем совсем без слонов. Правда, этот эффект появляется только через 250 лет после введения слонов в экосистему и достигает максимума через 1000. Плотность древостоя из тонких деревьев падает примерно вдвое, а общая площадь листвы увеличивается на 70 процентов. Это значит, что лес становится более редким, состоит в основном из крепких деревьев и накапливает больше биомассы.
Чтобы проверить результаты моделирования, ученые сравнили два участка леса в Республике Конго, в одном из которых плотность слонов средняя, а в другом этих зверей нет совсем уже 30 лет. Оказалось, что данные примерно соответствуют тем, что получены в моделировании. Лес со слонами накапливает больше биомассы — 690 т/Га против 582 т/Га, а плотность древостоя в нем ниже (372 дерева/Га против 436).
Если леса со слонами накапливают больше биомассы, в которую входит и углерод, то исчезновение слонов будет способствовать потере этого углерода и выходу его в атмосферу в виде CO2. Авторы статьи посчитали, что при исчезновении популяции слонов в ЦАР выделится около трех миллиардов тонн CO2, что в денежном выражении достигает 43 миллиардов долларов (при цене 15 долларов за тонну углекислого газа — цену назначает Всемирный банк, исходя из вреда, который он несет природе и экономике). Сохранение слонов позволит этого избежать этих дополнительных выбросов парникового газа.
Африканские слоны не только помогают лесам связывать больше углекислоты. У них есть и другие особенности, например они очень мало спят, отличают большее от меньшего и имеют индивидуальные черты характера.
Предки этих видов разошлись около 6,7 миллиона лет назад
Бразильские зоологи идентифицировали необычного хищника, который попал в ветеринарную клинику в городе Вакария в 2021 году. Оказалось, что это межродовой гибрид домашней собаки и парагвайской лисицы — видов, предки которых разошлись 6,7 миллиона лет назад. Это первый пример гибридизации между собаками и дикими южноамериканскими псовыми. Как отмечается в статье для журнала Animals, скрещивание домашних собак с парагвайскими лисицами не сулит последним ничего хорошего: проникновение собачьих генов в дикую популяцию вида снизит ее приспособленность. Два года назад ветеринары из бразильского города Вакария в штате Риу-Гранди-ду-Сул встретились с очень необычным пациентом. В ветеринарную клинику Федерального университета штата поступила самка хищника из семейства псовых, которая была сбита автомобилем. Врачам так и не удалось определить его видовую принадлежность. В Риу-Гранди-ду-Сул обитает четыре вида диких псовых из клады Cerdocyonina: кустарниковая собака (Speothos venaticus), гривистый волк (Chrysocyon brachyurus), майконг (Cerdocyon thous) и парагвайская лисица (Lycalopex gymnocercus) (которая не родственна лисицам из рода Vulpes). На двух первых зверь из Вакарии не похож совсем, а двух последних напоминает формой тела, но отличается от них очень темной окраской с редкими белыми волосками. Благодаря лечению животное пошло на поправку и полностью выздоровело. Более того, если изначально самка вела себя по отношению к людям настороженно, то с течением времени постепенно начала им доверять. После выздоровления зверя перевели в природоохранный центр в городе Санта-Мария, где он в прошлом году скончался по неизвестным причинам. Команда зоологов под руководством Рафаэля Кречмера (Rafael Kretschmer) из Федерального университета в Пелотасе предположила, что странное животное из Вакарии может быть гибридом домашней собаки (Canis (lupus) familiaris) и одного из местных видов диких псовых. Чтобы проверить эту идею, исследователи еще при жизни самки взяли у нее образцы кожи и крови, провели молекулярно-генетический анализ и сравнили полученные результаты с данными о гривистых волках, майконгах и парагвайских лисицах. Кустарниковых собак в выборку не включили — хотя этот вид и встречается в штате Риу-Гранди-ду-Сул, в окрестностях Вакарии он отсутствует. Кречмер с соавторами выяснили, что у загадочного хищника 76 хромосом. Это соответствовало предположению о том, что он является гибридом первого поколения между домашней собакой (у нее 78 хромосом) и майконгом или парагвайской лисицей (у них по 74 хромосомы). Анализ участка митохондриального гена цитохромоксидазы I показал, что матерью самки была парагвайская лисица. А на четырех фрагментах ядерной ДНК исследователи обнаружили несколько участков, где одно азотистое основания из пары было унаследовано от домашней собаки, а второе — от парагвайской лисицы. Таким образом, хищник, который поступил в ветеринарную клинику Вакарии, был гибридом между самцом домашней собаки и самкой парагвайской лисицы. От отца зверь унаследовал темную окраску: по крайней мере среди 1112 изображений парагвайских лисиц из базы данных iNaturalist исследователи не обнаружили ни одного, где была бы запечатлена особь с таким же темным мехом. По словам Кречмера и его коллег, это первый пример гибридизации домашних собак с дикими южноамериканскими псовыми. Ранее были известны лишь гибриды собак с представителями того же рода, например, волками (Canis lupus), койотами (C. latrans) и обыкновенными шакалами (C. aureus). Домашняя собака и парагвайская лисица относятся к разным родам, а их предки разошлись около 6,7 миллиона лет назад. Тем не менее, это не помешало скрещиванию двух видов и появлению жизнеспособного потомства. Возможно, гибридная самка и сама смогла бы родить детенышей от одного из родительских видов, однако во время лечения ее стерилизовали. Кроме того, авторы не исключают, что в природе живут и другие гибриды между домашними собаками и парагвайскими лисицами. Скорее всего, появление необычного гибрида по крайней мере отчасти связано с человеческой деятельностью. Большинство природных экосистем в штате Риу-Гранди-ду-Сул заменены пахотными землями и пастбищами. Парагвайские лисицы неплохо приспособились к жизни в таких условиях — однако по соседству с людьми они чаще встречаются с собаками, что повышает вероятность гибридизации между двумя этими видами. В результате в популяцию лисиц попадают собачьи гены, которые снижают их приспособленность. В качестве примера можно привести гены темной окраски, делающие гибридных животных более заметными для хищников и добычи. Кроме того, тесное общение диких южноамериканских псовых с домашними собаками может привести к тому, что они начнут заражаться собачьими болезнями и паразитами. Если вам интересны дикие псовые, пройдите наш тест «Десять шакалов из десяти». В нем нужно по фотографиям отличить шакалов от других представителей семейства. По мере прохождения теста вопросы становятся сложнее, а изображения — шакальнее.