Ежедневно экосистемы отражают принцип «Ешьте или будьте съедены» в больших масштабах. Растения составляют основу пищевых цепочек и поедаются травоядными животными, которые, в свою очередь, служат добычей хищников.
И даже эти хищники могут стать жертвами более крупных животных. Многие из этих хищников на вершине пищевой цепи — универсалы; некоторые иногда также едят растительный материал. Это приводит к образованию плотных пищевых сетей, которые содержат множество сложных кормовых отношений.
Но что происходит, когда разнообразие животных уменьшается?Команда доктора Флориана Шнайдера из Исследовательского центра биоразнообразия и климата Зенкенберга разработала новую математическую модель, которая вычисляет эти самые связи. «Используя компьютер, мы смоделировали 20 000 экосистем и процессы питания, которые происходят в каждой из них; от экосистем, содержащих лишь несколько видов животных и растений, до систем с более чем сотней видов. виды и какое количество особей каждого вида животных и растений доживут до конца.
Масса тела вида является решающим фактором, поскольку она определяет не только количество пищи (у животных) и метаболизм, но и, в частности, питание предпочтение тоже ", — объясняет Шнайдер.Несмотря на рост численности травоядных, производство биомассы растений остается стабильным.
Результаты удивительны, поскольку даже в присутствии множества различных травоядных животных растения производили такое же количество биомассы, как при моделировании с низким разнообразием видов травоядных. Так было, даже несмотря на то, что с увеличением видового разнообразия животных увеличивалось как количество потребляемых растений, так и хищничество внутри гильдии. Это примиряет две ранее противоположные школы мысли.
Предполагалось, что высокое разнообразие животных дает положительный эффект, поскольку преобладающее потребление животных жертв снижает давление на биомассу растений, или они в большей степени эксплуатируют растения, поскольку многочисленные различные виды животных из-за своих различных предпочтений потребляют больше видов растений.Гибель видов благоприятствует легковесным
В модели оба сценария происходят одновременно, поскольку изменение количества видов также приводит к изменению состава видовых сообществ. Когда общее количество видов животных меньше, предпочтение отдается более мелким видам с меньшей массой тела. С другой стороны, экосистемы, богатые видами, как правило, приносят прибыль более крупным животным, находящимся на вершине пищевой цепи. «В целом, общий вес животных в экосистемах, богатых видами, поэтому выше, чем в экосистемах, бедных видами», — говорит Шнайдер. «Более того, экосистемы, богатые видами, содержат большее количество медленнорастущих и крупных растений».Растения более эффективно отрастают в экосистемах, богатых видами
Это эффективно, поскольку по сравнению с более мелкими видами более крупные растения потребляют меньше энергии в процессе роста, например, посредством дыхания. Следовательно, чем больше видов в сообществе животных, тем более энергоэффективно производство биомассы растений. Увеличенная потеря биомассы для потребления более крупными животными, таким образом, компенсируется снижением метаболизма растительного сообщества.
Это позволяет растениям поддерживать свой уровень биомассы примерно на одинаковом уровне как в бедных, так и в богатых видами экосистемах.Вымирание видов затрудняет прогнозирование производства биомассыОднако в конечном итоге не все хорошо, потому что вызванная деятельностью человека потеря видов влияет на предсказуемость производства биомассы. "Наше моделирование показывает, что богатые видами экосистемы производят биомассу на относительно стабильном и предсказуемом уровне. С другой стороны, в экосистемах, бедных видами, возможны два сценария: то есть производится гораздо больше или намного меньше биомассы.
Во многих отношениях, «Благополучие людей зависит от надежности производства биомассы. Таким образом, разнообразие видов ведет к большей безопасности», — резюмирует Шнайдер.