Китайские ученые провели палеоклиматическую реконструкцию, которая охватывает восемь тысяч лет истории Мадагаскара и Маскаренских островов, и выяснили, что гигантские лемуры, эпиорнисы, дронты и другие представители мегафауны на протяжении тысячелетий успешно выживали в условиях периодических мощных засух. Это значит, что основной причиной их исчезновения были не изменения климата, а деятельность людей. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Мадагаскар и лежащие к востоку от него Маскаренские острова считаются важнейшими центрами биологического разнообразия, но многие представители местной фауны не дожили до современности. Например, на Мадагаскаре исчезли почти все дикие животные крупнее десяти килограммов, от гигантских лемуров и нелетающих птиц-эпиорнисов до карликовых бегемотов. На Маскаренских островах похожая судьба постигла нелетающих птиц, включая знаменитых дронтов (Raphus cucullatus). Кроме того, оба региона лишились гигантских сухопутных черепах.
Вымирание маскаренской мегафауны напрямую связано с деятельностью людей, которые впервые колонизировали архипелаг в XVII веке. Они охотились на местных животных, уничтожали леса и, кроме того, завезли опасные для местных животных чужеродные виды. Мегафауна Мадагаскара, вероятнее всего, также была истреблена людьми — однако не европейцами, а предками современных малагасийцев, которые прибыли на остров из Индонезии 1200–2000 лет назад (в некоторых источниках утверждается, что колонизация произошла намного раньше).
Существует, однако, и альтернативная гипотеза, связывающая исчезновение гигантов Мадагаскара с постепенным иссушением климата острова, кульминацией которого стала столетняя засуха около тысячи лет назад. Согласно еще одной точке зрения, постепенная аридизация могла сделать крупных животных Мадагаскара (а также Маскаренских островов) более уязвимыми к влиянию человека.
До сих пор у исследователей не было достаточно полных климатических реконструкций для юго-западной части Индийского океана. Это не позволяло оценить вклад климата в вымирание мадагаскарской и маскаренской мегафауны. Заполнить этот пробел решила команда специалистов во главе с Хаем Чэном (Hai Cheng) из Сианьского университета Цзяо Тун.
За основу реконструкции продолжительностью восемь тысяч лет ученые взяли спелеотемы (вторичные минеральные образования, образующиеся в присутствии воды) из пещеры на острове Родригес, который расположен в 1600 километра к востоку от Мадагаскара. Люди колонизировали его всего несколько столетий назад — это значит, что данные за более ранние периоды времени не несут на себе отпечатка человеческой деятельности. Кроме того, в анализ включили данные о недавно обнаруженных спелеотемах с Мадагаскара, которые охватывают период от пятисот до двух тысяч лет назад, когда, скорее всего, и исчезла большая часть мегафауны острова.
Сравнив соотношение стабильных изотопов углерода (13C/12C) и кислорода (18O/16O) в разные эпохи, авторы смогли выяснить, как менялся климат на островах юго-западной части Индийского океана на протяжении последних тысячелетий. Оказалось, что климатические условия региона регулярно колеблются от более влажных к более сухим, причем средняя продолжительность этого цикла составляет около пятисот лет. Интересно, что всякий раз тенденция к высыханию заканчивалась периодами повышенной засушливости сроком от нескольких десятилетий до нескольких столетий. Особенно долгими были засухи 2,8 и 3,6 тысячи лет назад. А за последние две тысячи лет, то есть после предполагаемого прибытия людей, нехватка осадков случалась четырежды: 1,6, 0,9, 0,4 и 0,2 тысячи лет назад.
На основе полученных данных авторы сделали вывод, что крупные животные Мадагаскара и Маскаренских островов на протяжении тысяч лет существовали в нестабильном климате. Периодически представители мегафауны сталкивались с сильными засухами, многие из которых были сильнее, чем за последние две тысячи лет, но, как показывает палеонтологическая летопись, всякий раз успешно их переживали. Иными словами, сами по себе климатические изменения не могли погубить гигантских лемуров, эпиорнисов и других удивительных существ — основная вина за их исчезновение лежит на человеке. Тем не менее, засухи могли ускорить спровоцированные людьми вымирания, например, облегчить выжигание лесов.
Колонизация островов людьми почти всегда приводила к масштабным вымираниям местной фауны. Например, анализ ископаемых, найденных на Багамских островах, показал, что первые поселенцы уничтожили 38 популяций птиц, относившихся к 27 видам. Хотя многие местные птицы исчезли в результате климатических изменений задолго до колонизации Багамских островов, люди также сыграли значительную роль в обеднении местной фауны.
Сергей Коленов
Вокруг нор этих хищников растения выше и гуще
Канадские ученые подтвердили, что песцы являются экосистемными инженерами. Анализ спутниковых снимков показал, что вокруг нор этих хищников формируются участки с повышенной продуктивностью растений. Они возникают за счет того, что песцы удобряют и разрыхляют почву. Как отмечается в статье для журнала Ecosystems, о существовании песцовых садов известно уже давно — однако с помощью снимков из космоса удалось развеять последние сомнения в том, что они реальны. Некоторые животные оказывают значительное влияние на окружающую среду вокруг себя. Например, крупные травоядные поддерживают существование равнин, не давая им зарастать деревьями и кустарниками, бобры строят запруды, а австралийские вараны роют норы, в которых селятся десятки видов позвоночных. Таких животных называют экосистемными инженерами. Песцы (Vulpes lagopus) тоже относятся к их числу. Зоологи давно заметили, что вокруг нор этих хищников растительность гуще и выше, чем в остальной тундре. Такие участки называют песцовыми садами. Они возникают благодаря тому, что песцы обогащают почву вокруг своих убежищ питательными веществами из мочи, помета и остатков пищи и разрыхляют ее во время рытья нор. В результате здесь формируются особенно благоприятные условия для роста растений. При этом убежища песцов нередко используются многими поколениями этих животных на протяжении сотен лет, что усиливает их влияние на экосистему. Команда специалистов под руководством Шона Джонсона-Байса (Sean M. Johnson-Bice) из Университета Манитобы решила подробнее изучить песцовые сады с помощью изображений со спутниковых снимков. В частности, исследователи хотели проверить, действительно ли песцы повышают продуктивность растений или просто селятся на участках, где она уже высока. Авторы сосредоточили внимание на территории площадью 1200 квадратных километров в канадском национальном парке Вапуск, которая находится на западном берегу Гудзонова залива. Здесь расположены 84 норы песцов. Проанализировав спутниковые снимки региона, Джонсон-Байс и его соавторы пришли к выводу, что песцы предпочитают рыть норы в лишенной растительности или покрытой травянистой растительностью местности на возвышенностях у побережья. А вот заболоченных участков они избегают. На следующем этапе исследователи сравнили продуктивность растительности в 84 песцовых садах; на 84 идеально подходящих для песцов, но не заселенных ими участках тундры (далее — референсных); а также на 84 случайных участках тундры. Для этого они рассчитали вегетационный индекс данных участков по снимкам, сделанным в течение вегетационного периода с середины июня по конец сентября 2019-2021 годов. В результате выяснилось, что максимальная продуктивность растительности вокруг песцовых нор достоверно выше, чем на референсных участках, которые хорошо подходят этим хищникам, но не заселены ими. Интересно, что на случайных участках тундры максимальная продуктивность также оказалась выше, чем на референсных. Авторы объясняют данную закономерность тем, что песцы выбирают для жилищ низкопродуктивные территории. Продуктивность в песцовых садах была выше, чем на референсных участках, на протяжении почти всего вегетационного сезона. Хотя участки вокруг нор песцов не становились зелеными раньше и не оставались зелеными дольше, чем референсные участки, весной растительность здесь, судя по всему, развивалась с более высокой скоростью. Авторы также подтвердили, что продуктивность растений в пределах 20 метров от песцовых нор выше средней продуктивности растений в пределах 250 метров от них. На референсных и случайных участках эта закономерность не наблюдалась. При этом связи между продуктивностью растительности вокруг логова и репродуктивным успехом живущих в нем песцов в 2011-2021 году выявить не удалось. Результаты исследования демонстрируют, что песцы не селятся на участках с пышной растительностью, а повышают продуктивность растительности вокруг своих нор. Таким образом, их можно с уверенностью называть экосистемными инженерами. Поскольку эти хищники поколениями используют одни и те же норы, эффект от их деятельности накапливается с годами. Благодаря этому высокопродуктивные участки вокруг песцовых нор сохраняются независимо от того, насколько высок репродуктивный успех их хозяев в течение нескольких лет. В будущем авторы надеются выяснить, как быстро песцовые сады возникают вокруг новых нор и как быстро исчезают после того, как нора покинута. Песцы — коренные обитатели тундр. А вот канадские бобры (Castor canadensis) расселились сюда недавно благодаря климатическим изменениям — и уже начали преобразовывать местные экосистемы. Ученые обнаружили, что на северо-западе Аляски вблизи водоемов, в которых замечены следы деятельности бобров, на 51 процент больше точек эмиссии метана, чем возле водоемов, которые они не трогали. Это может свидетельствовать о деградации многолетней мерзлоты из-за подтопления.