Горные зебры приняли пылевые ванны и создали оазисы в сухой саванне

Горные зебры Хартмана любят купаться в пыли — и это положительно сказывается на биоразнообразии сухих саванн, где они живут. Дело в том, что углубления, в которых зебры принимают пылевые ванны, сохраняются в течение нескольких лет. Почва в них более рыхлая, содержит больше азота и фосфора и лучше удерживает влагу. В результате на заброшенных местах купания зебр лучше растут однолетние растения и больше растительноядных насекомых. Как отмечается в статье для журнала Ecology and Evolution, результаты исследования позволяют причислить горных зебр к числу экосистемных инженеров.

Крупные животные часто выступают в роли экосистемных инженеров. Жизнедеятельность таких видов определяет структуру целых сообществ и оказывает влияние на разнообразных живых существ. Например, стада травоядных млекопитающих поддерживают существование пастбищ, не давая им зарастать кустарниками и деревьями. Представители ряда других видов преобразуют ландшафты, выкапывая норы или разрывая землю в поисках пищи и воды. Так они создают укрытия для более мелких живых существ, а также меняют физические и химические свойства почвы и состав растительности.

В засушливом климате на экосистемах положительно сказывается привычка некоторых травоядных, например, лошадей и ослов, принимать пылевые ванны, чтобы очистить кожу и шерсть от эктопаразитов. В местах, которые они регулярно посещают для ухода за собой, образуются углубления, где после дождей задерживается вода. В результате здесь создаются благоприятные условия для роста растений и существования членистоногих и мелких млекопитающих. Так любовь крупных млекопитающих к гигиеническим процедурам создает в пустыне или сухой саванне небольшие островки биоразнообразия.

Команда биологов во главе с Томасом Вагнером (Thomas C. Wagner) из Мюнхенского технического университета решила больше узнать о том, как купающиеся в пыли животные преобразуют ландшафты. В центре их внимания оказались горные зебры Хартмана (Equus zebra hartmannae), которые обитают в засушливых горных саваннах на западе Намибии и юго-западе Анголы. Специалистам известно, что эти непарнокопытные регулярно принимают пылевые ванны, причем отдельные группы в течение нескольких месяцев стараются посещать для купаний одни и те же участки (на ролике ниже вы можете увидеть, как пылевую ванну принимают капские горные зебры (E. z. zebra) из ЮАР, ближайшие родственницы горных зебр Хартманна).

Обычно горные зебры Хартмана используют ванны в течение одного влажного сезона, а с приходом сухого времени года мигрируют в другую местность. Когда над саванной вновь проливаются дожди, зебры возвращаются и, как правило, устраивают новые участки для принятия пылевых ванн. Тем не менее углубления в почве, оставшиеся после их купаний и достигающие в среднем 2,3 метра в диаметре и 30 сантиметров в глубину, сохраняются в течение нескольких лет. У других местных травоядных, например, антилоп ориксов (Oryx gazella) и больших куду (Tragelaphus strepsiceros), нет привычки купаться в пыли.

До сих пор оставалось неизвестным, какой эффект гигиенические процедуры горных зебр оказывают на местную растительность. Чтобы выяснить это, Вагнер и его коллеги отправились на территорию бывшей животноводческой фермы на западе Намибии. В 2014 году они выбрали здесь участок площадью один квадратный километр и ежегодно пересчитывали на нем все углубления, созданные зебрами во время принятия пылевых ванн. В общей сложности таких оказалось 656. Исследователи отобрали 16 заброшенных углублений, которые давно не посещались животными, и в пяти метрах к югу от каждого из них заложили контрольные участки размером два на два метра. Авторы проанализировали физические и химические свойства почвы на месте заброшенных ванн и на контрольных участках. Кроме того, с 2014 по 2018 годы исследователи каждый год в течение влажного сезона собирали данные о растительном покрове и разнообразии членистоногих на месте углублений, созданных зебрами, и на контрольных участках.

Вагнер и его соавторы установили, что в заброшенных углублениях для пылевых ванн почва на 84 процента состоит из мелкого песка и других мелкозернистых частиц. Для сравнения, на контрольных участках почва включает 60 процентов мелких камней и крупного песка и лишь 36 процентов мелкого песка и других мелких материалов. Средняя глубина разрыхленного слоя почвы на местах углублений составляет 29,3 сантиметра, а на контрольных участках — всего 5,5 сантиметра. Данные отличия связаны с деятельностью зебр: купаясь в пыли, они разрыхляют почву и выталкивают из ванн камни, оставляя более мелкий песок. С химической точки зрения заброшенные участки для купания богаты азотом (4,8 миллиграмма на килограмм) и фосфатами (1,3 миллиграмма на килограмм) — поскольку в них накапливаются навоз зебр и остатки растительности. На контрольных точках содержание этих элементов составляет 1,2 миллиграмма на килограмм и 0,5 миллиграмма на килограмм соответственно.

Моделирование показало, что после дождя вода проникает в почву заброшенных углублений для купания на 9,9 сантиметра. Для контрольных участков эта цифра составляет 4,7 сантиметра. При этом на местах бывших ванн почва после дождя остается влажной до четырех дней. Анализ снимков, сделанных с дрона в феврале-апреле 2017 года, показал, что во влажный сезон на заброшенных участках для купания вегетационный индекс ExGR увеличивается в течение 14 дней после начала дождей. Иными словами, в этот период происходит бурный рост растительности. В течение последующих 14 дней она постепенно увядает. На контрольных точках индекс вегетации растет только после первого дождя в сезоне. При этом начиная с шестого дня после первого дождя растительность на оставленных зебрами углублениях всегда гуще, чем на контрольных участках. Общая площадь, занятая растениями, на месте углублений для купания в 1,4 раза выше, чем на контрольных точках.

Авторы насчитали на исследуемых участках 26 видов однолетних растений, включая шесть видов злаков и двадцать представителей других групп. На заброшенных углублениях для купания в среднем растет 4,8-8,4 вида однолетних растений, а на контрольных участках — 4,5-7,1 вида. На первых преобладают незлаковые виды, а на вторых — злаки. В то же время многолетние травы из рода Stipagrostis, которые доминируют в сухих саваннах Намибии, на месте заброшенных пылевых ванн не растут — вероятно, потому что зебры уничтожают их во время купаний. Их отсутствие позволяет процветать разнообразным однолетним растениям. Исследователи отмечают, что в сухой саванне редко встречаются участки однолетнего разнотравья, так что точки их концентрации на местах зебровых ванн важны для поддержания популяций и распространения входящих в данное сообщество видов.

Плотность растительноядных членистоногих на исследуемых участках оказалась связана с площадью растительного покрова. На заброшенных углублениях для пылевых ванн она немного выше, чем на контрольных участках. Количество всеядных членистоногих положительно коррелирует с плотностью травоядных, а хищных — с плотностью травоядных и всеядных. Впрочем, исследователям не удалось обнаружить достоверных различий в плотности всеядных и хищных членистоногих между заброшенными участками для купания и контрольными.

Таким образом, привычка горных зебр Хартмана купаться в пыли приводит к появлению небольших участков, где влажность и содержание минеральных веществ выше, чем в окружающей их сухой саванне. В таких местах процветают однолетние растения и в меньшей степени растительноядные членистоногие. Похожий эффект ранее был описан для участков, где купаются в пыли и грязи бизоны (Bison bison) и отдыхают нубийские горные козлы (Capra nubiana). По мнению авторов, в будущем важность эффекта, который зебры оказывают на биоразнообразие сухих саванн Намибии, только возрастет, ведь по прогнозам климат здесь будет становиться все жарче и суше.

Самая заметная особенность всех зебр — их полосы. Недавние исследования показывают, что полосы вряд ли защищают зебр от хищников и перегрева. Скорее всего, их главная функция — не давать кровососущим насекомым приземлиться на тело животного.

Сергей Коленов