Многие виды играют важную роль в природе и предоставляют услуги, важные для людей. Например, многие виды рыб добываются в пищу, а многие виды насекомых опыляют дикие и культурные растения. Утрата этих видов может означать потерю экосистемных услуг, что является основной мотивацией для предотвращения исчезновения видов. Новое исследование, опубликованное 4 декабря в журнале Nature Ecology & Evolution, показало, что экологические последствия внутривидовой изменчивости могут быть далеко идущими и часто соперничают с эффектами самих видов.
"Мы должны беспокоиться не только об исчезновении целых видов. Мы также должны уделять больше внимания экологическим последствиям изменчивости внутри видов ", – сказала ведущий автор Симона Дес Рош, научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Изменчивость внутри видов влияет на то, как организмы взаимодействуют друг с другом и окружающей средой.
Например, размер рта рыбы, известный как зияние, определяет размер добычи, которую она может съесть. А разнообразие вредных химикатов, которые производит растение, контролирует, какие насекомые жуют его листья.
В большинстве случаев такие черты, как зияние рыбы и химия листьев, адаптивны. Они помогают организмам жить в меняющемся мире. Однако гораздо меньше известно о том, как вариации внутри видов влияют на более широкие экосистемы.
Изменчивость внутри видов может влиять на экосистемы как через прямые, так и косвенные экологические последствия.
Прямые экологические последствия могут иметь место, когда различия в чертах влияют на численность или типы добычи или ресурсов, потребляемых организмом, например, когда размер зияла рыбы влияет на виды планктонной добычи, которая выживает в озерах, или когда химический состав листьев определяет пасущихся насекомых, которые населяют поле. Однако эти жертвы или травоядные часто имеют различные другие взаимодействия и роли в экосистемах, которые могут быть изменены. Экологические эффекты, вызванные такими цепочками взаимодействий, известны как «косвенные эффекты»."
В исследовании Des Roches и ее сотрудников были изучены все доступные исследования, в которых сравнивались экологические эффекты изменчивости внутри видов с эффектами присутствия видов (удаление одного вида или замена его другим). Они включали 25 исследований, в которых измерялось в общей сложности 144 различных экологических ответа от различных типов растений, животных и грибов. Их результаты показывают, что вариации внутри видов, такие как влияние популяций крупно- и мелкощелковых рыб на зоопланктон, часто схожи с эффектами видов, а иногда могут быть сильнее.
В среднем виды, как правило, оказывают большее влияние на экосистемы.
Тем не менее, более трети изученных исследований показали, что замена разных вариантов одного и того же вида имела такие же экологические последствия, как полное удаление этого вида или его замена совершенно другим видом.
«Традиционно экологи акцентируют внимание на экологической важности биоразнообразия среди видов. В этой статье внутривидовое биоразнообразие в целом признано критически важным для экологии », – сказал соавтор Эрик Палковач, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Почти половина всех исследований задокументировали по крайней мере одну экологическую реакцию, на которую больше влияли вариации внутри видов, чем их присутствие. В результате было неожиданно установлено, что внутривидовые вариации оказывают наибольшее влияние на организмы, которые основные виды напрямую не потребляли или не уклонялись. Другими словами, вариация признаков внутри вида оказывается наиболее важной для косвенных эффектов.
По словам Палковача, исследование предполагает, что защита изменчивости признаков внутри видов важна не только для будущего эволюции, но и потенциально критична для функционирования нынешних и будущих экосистем. «Это отрезвляющая мысль, учитывая, что деятельность человека приводит к исчезновению внутривидовых вариаций с гораздо большей скоростью, чем исчезновение целого вида», – сказал он.