Крупные птицы, такие как туканет, играют важную роль в распространении больших семян в бассейне Амазонки. Фото Эдсона Эндриго
Думайте об экосистеме как о столбе Дженга. Каждая часть - микробы, птицы, деревья, насекомые, животные, грибы - собираются вместе, образуя более крупную, переплетенную структуру. Может быть, вы можете выбить блок Jenga или два, но подделать эти компоненты достаточно, и система рухнет. Как хорошо известно экологам, небольшие изменения в окружающей среде - вырубка нескольких участков леса, вымирание местных видов - могут привести к каскадным и потенциально катастрофическим последствиям для более широкой окружающей среды.
Как балансирующая башня Дженга, предсказать, какие из этих изменений наиболее заметно отразятся в сложном естественном мире, почти невозможно. Поэтому мы ждем, чтобы увидеть последствия. Сегодня международная команда исследователей только что определила пример одного из таких фатальных экспериментов. В разрушенном атлантическом лесу Бразилии отсутствие крупных птиц привело к сокращению и ослаблению семян, что, в свою очередь, угрожает будущему леса.
Канал, выставленный счет тукан, расположенный на лесной пальме. Фото Линдольфо Соуто
История началась более века назад, они нашли. Местные жители начали хакинг в Атлантическом лесу, который когда-то покрывал более 400 000 квадратных миль побережья Бразилии. Сельскохозяйственные и животноводческие поля, а также растущие городские центры разделены полосами джунглей, создавая отдельные участки зелени. К тому времени, когда люди поняли, что сохранение леса имеет смысл, почти 90 процентов его было потеряно. Многое из того, что осталось сегодня, происходит в изолированных, случайных карманах, хотя эти участки до сих пор представляют некоторые из самых биоразнообразных лесов в мире.
Когда лес разделяется, как это делали атлантические леса, дикая природа часто теряет способность рассеиваться от одного куска деревьев к другому. Более крупные виды, возможно, не смогут выжить в некоторых небольших, дефицитных по ресурсам участках, и охотникам легче будет выслеживать животных, если они ограничены меньшей площадью. Оказалось, что это относится к некоторым крупным птицам, которые когда-то жили по всему атлантическому лесу, в том числе к туканам и туканетам, которых ценили за блестящее оперение. Птицы являются фаворитами охотников.
Примечательно, что большие клювы этих птиц, которые в среднем раскрываются более чем на полдюйма, делают их ключевыми игроками в распространении более крупных семян по джунглям. Маленькие птицы не могут глотать или подгонять эти большие семена в свои клювы, что означает, что туканы и туканеты несут почти полную ответственность за восстановление джунглей с помощью новых сеянцев нескольких видов растений.
Изменение размера семян у одного вида лесной пальмы. Фото Марины Котес
Авторы этого нового исследования, опубликованного в Science, сравнили размер более 9000 семян из 22 популяций пальмовых растений - основного типа деревьев в атлантическом лесу, некоторым видам которого угрожает опасность. Некоторые семена были получены из крепких участков леса с большим количеством крупных птиц, в то время как другие были получены из более мелких участков, где эти птицы уже давно отсутствуют. Они обнаружили, что на этих небольших участках семена пальмовых растений были значительно меньше.
Исследователи также использовали статистические модели для независимой оценки 13 различных переменных среды, включая тип почвы и климат, чтобы выяснить, могли ли они вместо этого влиять на размерную разницу, наблюдаемую в семенах. Ни один из других факторов не может объяснить разницу, предполагая, что птицы - основной транспортный механизм для крупных семян - как наиболее вероятный виновник. Дополнительный генетический анализ показал, что в небольших лесных участках семена, скорее всего, начали сокращаться около 100 лет назад или примерно в то время, когда на плантациях кофе и сахарного тростника начался бум. Человеческая деятельность столетие назад, заключают авторы, вероятно, привела к быстрому эволюционному изменению размера семян лесных пальм.
Когда птицы исчезают, более крупные семена не распространяются по всему лесу. Только меньшие попадают на новые участки земли, которые, в свою очередь, прорастают в большее количество деревьев, которые производят семена меньшего размера. Постепенно в лесу преобладают более мелкие семенные деревья.
Уменьшение размера семян - не маленькая деталь для лесных пальм. Чем больше семя, тем больше питательных веществ, которые упакованы, чтобы дать саженцу наилучшие шансы на выживание в суровой экосистеме джунглей. Предыдущие исследования показали, что лесные пальмы, которые начинали жизнь как более мелкие семена, в среднем после года роста меньше, чем те, что происходили из более крупных семян, а это означает, что растения, растущие в большом количестве, с большей вероятностью проигрывают в конкуренции с другими видами. Более мелкие семена также более склонны к высыханию. Учитывая, что климатические модели предсказывают более высокие температуры и более длительные периоды засухи для Южной Америки в ближайшие годы, это может стать серьезной проблемой для выживания лесных пальм с меньшим количеством семян.
Если пальмы начнут вымирать по всему атлантическому лесу, исследователи понятия не имеют, что произойдет с десятками тысяч видов, которые укрываются в экологической сети, которую помогают поддерживать растения - сети, которая включает в себя более 11 000 находящихся под угрозой исчезновения растений и животных. Авторы предполагают, что для этих небольших участков джунглей выбор давно умерших людей может привести к полному разрушению некоторых из самых разнообразных участков тропического леса в мире. Как и в реальной игре Дженга, эти птицы могут оказаться ключевым элементом, который вызывает падение всей системы джунглей.
