«Мы живем в мире, где люди воздействуют на виды на разных этапах их жизни, и эта работа показывает важность рассмотрения всего жизненного цикла вида, а не просто просмотра снимка во времени», – сказал эколог Фолькер Рудольф, сотрудник профессор кафедры бионаук Райс и соавтор новой статьи в журнале «Природа, экология и окружающая среда», в которой исследовалось, как хищные саламандры влияли на экосистемы пруда на разных этапах их роста.
Рудольф сказал, что он и соавтор исследования Бенджамин Ван Аллен, бывший аспирант Райс, который сейчас работает научным сотрудником Калифорнийского университета в Сан-Диего, были удивлены тем, насколько сильное и продолжительное влияние более молодые хищники могут оказать на их жизнь. окружение. В трехмесячном эксперименте, охватившем 54 испытательных пруда, команда Рудольфа смогла точно сравнить, как живет каждый пруд, когда саламандры определенного возраста присутствовали и отсутствовали. Они обнаружили, что самые продолжительные и наиболее значительные изменения в прудах произошли на самых ранних стадиях развития саламандры – стадии, когда у крошечных животных маленький рот, нет ног и гораздо более ограниченный рацион, чем у взрослых.
«Что касается хищников, экологи обычно предполагают, что размер имеет значение и что более крупные хищники, которые едят больше, оказывают наибольшее влияние на их среду», – сказал Рудольф. "Но помимо социальных млекопитающих и птиц, которые в молодом возрасте требуют большой родительской заботы, большинство хищников охотятся и едят почти с рождения. Акулы, барракуды, рептилии и насекомые – все начинают есть что-нибудь, и они просто продвигаются вверх по пищевой цепочке по мере роста."
По мере роста хищника его рацион обычно расширяется, поскольку он охотится за более крупной и разнообразной добычей. Экологи называют это изменением «трофического положения» и используют трофическое положение вида, чтобы определить, как оно влияет на его местную пищевую цепочку.
Из-за трофических изменений один вид хищников может по-разному влиять на свою экосистему в разное время своего жизненного цикла.
«Все существа могут влиять только на свою нынешнюю среду обитания, но для большинства взрослых хищников эта среда каким-то образом была сформирована ими самими в прошлом», – сказал Ван Аллен. «Мы знали, что должен быть какой-то сигнал о ранних стадиях, который будет перенесен, но мы не знали, насколько важным или сильным будет этот эффект, отчасти потому, что никто никогда не делал такого действительно большого, в -глубокий эксперимент, чтобы проверить эффект."
Рудольф, который присоединился к факультету Райс в 2007 году, сказал, что эксперимент был самым большим и сложным, который проводила его группа, и потребовал тысячи человеко-часов.
«Мы не просто установили эти пруды и позволили им работать», – сказал он. «Мы имитировали входные и выходные данные, которые мы наблюдали в естественных прудах вокруг Хьюстона, но, поскольку наши пруды были закрытыми, нам пришлось делать все это вручную."
В каждом из прудов обитало более 60 видов растений и животных. И хотя эксперимент длился три месяца, анализ образца занял два года.
«В итоге мы наблюдали 257 522 отдельных животных, что означает, что мы идентифицировали, сфотографировали и задокументировали их как находящихся в одном из наших образцов», – сказал Рудольф.
Хотя он рад, что проект завершен и не хотел бы повторять его в ближайшее время, Рудольф сказал, что работа окупилась, потому что она позволила ему и Ван Аллену обратиться к экологическим вопросам, которые ранее не исследовались.
«Мы ожидали найти эффект (на более молодых стадиях), но никто не ожидал, насколько велик будет этот эффект», – сказал он. "Это было удивительно.
«И я думаю, это показывает, что если вы хотите думать о роли экосистем видов, вы должны смотреть на всю систему, на весь жизненный цикл», – сказал Рудольф.