Новый индекс указал на наиболее важные виды морской мегафауны
Ученые исследовали видовое разнообразие и функциональную уникальность морской мегафауны, а также определили последствия ее частичного вымирания в грядущем столетии. Выяснилось, что исчезновение видов, уже находящихся под угрозой, приведет к потере половины функций, осуществляемых внутри экосистем Мирового океана. В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, авторы предложили новый индекс FUSE, который позволит точнее учесть экологические функции морских видов и расставить приоритеты в их охране.
К морской мегафауне относят организмы с массой более 45 килограммов. Эти биологические виды играют важнейшую роль в океанических экосистемах: поглощают огромные массы более мелких организмов, транспортируют питательные вещества через экскрецию и создают связи между удаленными экосистемами за счет миграции на большие расстояния.
Несмотря на всестороннюю ценность морской мегафауны, она находится под угрозой вымирания в результате неконтролируемой эксплуатации человеком, утраты мест обитания, загрязнения океана и повышения температуры воды. По данным Международного союза охраны природы (МСОП) треть этих биологических видов уже на грани исчезновения из-за малой численности популяций и их фрагментации. Ранее ученые не давали четких прогнозов на тему того, как изменятся глобальные морские экосистемы в результате утраты мегафауны. Кроме того, многие научные исследования сосредоточены на видовом разнообразии, игнорируя функциональное разнообразие и концепцию экологических гильдий. Функции мегафауны в океане уникальны, и менее подвижные мелкие виды живых организмов их выполнять не смогут.
Ученые под руководством Каталины Пименто (Catalina Pimiento) из Университета Суонси разработали специальный индекс под названием FUSE (functionally unique, specialized and endangered), который позволяет количественно оценивать вклад отдельного вида в функционирование экосистемы и расставить приоритеты сохранения.
Авторы исследования создали обширную базу данных, включившую всех ныне живущих представителей морской мегафауны (334 биологических вида). Затем ученые смоделировали два сценария вымирания в глобальном и региональном масштабах. Первый из них (IUCN 100) основан на оценочной вероятности вымирания каждого вида в течение следующих 100 лет с учетом их
в МСОП. Второй сценарий (IUCN AT) предполагает вымирание всех находящихся под угрозой исчезновения видов.
Согласно расчетам, самые худшие последствия ожидают акул: по сценарию IUCN 100 они потеряют 19 процентов видового разнообразия, а в соответствии с IUCN AT вероятность их полного вымирания составляет 62 процента. В таком случае ожидается ущерб их функции верховных хищников, оцениваемый в 87 процентов.
Далее ученые объединили показатели уникальности видов и уникальности функций в один индекс — FUSE. Наиболее высокие баллы FUSE набирают виды, функции которых наиболее уникальны, а популяции могут быть легко повреждены в силу разрозненности, малого количества подходящих мест обитания или их разрушения.
Пять наиболее высоких индексов у зеленой морской черепахи (
), Золотого карпа Жюльена (
), дюгоня (
), морской выдры (
) и гигантского моллюска (
). Не все эти виды находятся на грани вымирания прямо сейчас, но именно они однозначно заслуживают самого высокого приоритета защиты.
Авторы исследования продемонстрировали преимущества функционального подхода к морской мегафауне по сравнению с классической оценкой видового разнообразия. Предложенный ими индекс FUSE поможет специалистам по природопользованию и охране окружающей среды. Исследователи считают, что пока исчезло не так много представителей мегафауны, и еще есть время наладить процессы мониторинга экосистем и сохранения их функциональной структуры.
Ранее мы писали о том, что потепление сместило ареалы морских организмов от экватора к более высоким широтам, а в вымираниях мезозойской эры обвинили вулканы.
Марина Попова
То же самое вскоре ученые предрекли городам в тропиках
Потепление усугубляет сокращение биоразнообразия, вызванное урбанизацией. К таким выводам пришли ученые, изучив разнообразие млекопитающих в 20 городах США и Канады. Они отметили, что это может быть маркером нового кризиса биоразнообразия в тропиках, где в условиях жаркого климата сейчас происходит рост урбанизации. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution. Города — непростые объекты для исследования биоразнообразия. Среда обитания в пределах любой урбанизированной территории изменчива и неоднородна из-за сложного ландшафта, характера застройки и особенностей городского климата, таких как например наличие городского острова тепла. Среди животных в городах лучше всего изучено разнообразие птиц (благодаря удобству наблюдений за ними), а хуже всего — разнообразие млекопитающих, потому что в условиях города они, как правило, ведут скрытный образ жизни. Ученые под руководством Джеффри Хайта (Jeffrey Haight) из Аризонского университета оценили разнообразие и численность млекопитающих, обитающих на урбанизированных территориях Северной Америки. Для этого они использовали снимки с 725 фотоловушек, установленных в 20 городах США и Канады и проработавших там от 336 до 2531 дня. Всего удалось зафиксировать присутствие 37 видов млекопитающих, среди которых были черные медведи, бурундуки, скунсы, горные бобры, пумы и белохвостые олени. Авторы исследования пришли к выводу, что потепление, угнетение растительного покрова и запечатывание поверхности лишают млекопитающих подходящей им среды обитания. Вопреки сложившемуся представлению о том, что для более теплых регионов характерно более высокое биоразнообразие, в жарких городах континента разнообразие оказалось ниже. Показатели, характеризующие биоразнообразие (общее количество видов, индекс Шеннона и прочие), также оказались отрицательно связаны со скудной растительности и урбанизированностью — средним процентом непроницаемой (то есть асфальтированной) поверхности на участках. Сильнее всего влияние этих факторов затрагивало крупных млекопитающих. Авторы отметили, что сейчас в мире урбанизация растет преимущественно в низких широтах в условиях теплого климата, и судя по результатам исследования это может означать новый виток кризиса биоразнообразия в тропических регионах. Ранее зоологи обнаружили, что из-за глобального потепления живородящие ящерицы начали стареть еще до рождения: тепловой стресс укорачивает теломеры у их самок, что снижает выживаемость и в конечном итоге приводит к вымиранию целых популяций.