Povandeniniai miškai stebimi "iš viršaus". • Aleksejus Gilyarovas. • Mokslo naujienos apie "elementus". • Ekologija, gyvosios gamtos mokslai

Povandeniniai miškai yra kontroliuojami „iš viršaus“

Povandeniniai "miškai" šalia Normandijos salų (nuotraukos iš www.sanctuaries.nos.noaa.gov)

Povandeninių "miškų" ekologija – didžiųjų rudųjų dumblių užtvankos – priklauso ne nuo maistingųjų medžiagų antplūdžio pokyčių, bet nuo plėšrūnų poveikio. Reglamentas "iš viršaus į apačią" (nuo vartotojų į maistą), o ne "iš apačios į viršų" (nuo maisto iki vartotojų) būdingas tiek sistemos žemam trofiniam lygmeniui (dumbliams), tiek jo auginantiems gyvūnams. Šią išvadą padarė JAV mokslininkai, tyrinėję "povandeninius miškus" Kanalo salų pakrančių vandenyse netoli Kalifornijos.

Visi gyvieji organizmai, dauginantys, gali eksponentiškai (eksponentiškai) padidinti savo skaičių. Tačiau gamtoje toks gyventojų augimas, jei jis įvyksta, yra labai trumpas. Jį pradeda apsunkinti išteklių trūkumas ("maistas" plačiąja prasme) ir dažnai plėšrūnai, kurie pradeda daugėti, reaguodama į aukų skaičiaus didėjimą. Todėl aplinkosaugininkai išskiria du populiacijos dydžio apribojimo metodus: "iš apačios" (dėl maisto stokos) ir "iš viršaus" (spaudžiant plėšrikus). Tai dažnai kyla klausimas: kaip tas ar tas reguliavimo būdas visada yra susijęs su tam tikru trofiniu lygiu skirtingose ​​ekosistemose, ar yra kitų galimybių?

Vidutinis metinis chlorofilo "a" kiekis vandenyne šalia Kanalo salų. Remiantis tokiais duomenimis iš palydovinių tyrimų, autoriai galėjo netiesiogiai spręsti apie rudųjų dumblių išteklių (mineralinių mitybos elementų) prieinamumą. Pav. iš aptariamo straipsnio Mokslas

Kai kuriais atvejais atsakymas yra akivaizdus. Taigi, pirmojo trofinio lygio (augmenijos) biomasė miškuose visada apribota "žemiau" – drėgme, šviesa, biogenais (mineralinės mitybos elementais). Žoleliai augina tokią nedidelę augalininkystės dalį, dėl kurios jie negali būti laikomi rimta miškų kontrole. Stebėse, prairiečiuose ir savannuose situacija yra šiek tiek kitokia. Nors veiksniai veikiantis "iš apačios", yra taip pat svarbu (ypač dėl to, kad trūksta drėgmės į stepių jokių medžių), kontrolę "iš viršaus" – žolėdžių – gali būti labai veiksminga.

Milžiniškų rudųjų dumblių gumbas Macrocystis pyrifera Normandijos salų teritorijoje, kurioje buvo atliktas tyrimas (nuotrauka iš www.oceanbrite.com)

Vandenų ekosistemose padėtis yra kitokia. Jūrose ir ežeruose pirmasis trofinis lygis visų pirma būdingas fitoplanktonui – mikroskopiniams dumbliams ir žiedadulkėms, kurios suspenduotos vandens stulpelyje.Jų skaičių ir biomasę kai kuriais atvejais gali kontroliuoti veiksniai, veikiantys "iš apačios", o kitose – iš "aukščiau". Didžiausiose pagrindiniuose vandenynų regionuose fitoplanktonas yra labai mažas būtent dėl ​​labai mažo maistinių medžiagų kiekio vandenyje (azoto ir fosforo mineralinėje formoje). Atitinkamai gamintojai čia yra "iš apačios".

Tačiau kai šių elementų koncentracija yra didesnė, fitoplanktonas gali būti nedaug ir net mažai. Viskas priklauso nuo "viršaus" poveikio – kaip suvartojamas intensyvus fitoplanktono zooplanktonas. Jei tvenkinyje zooplanktonas tiekia daug žuvų, jo poveikis fitoplanktonui yra labai susilpnėjęs: kontrolė "iš viršaus" pakeičiama kontrole "iš apačios". Ir jei plėšriosios žuvys, užpuliančios planktoną vartojančią žuvį, įsiskverbia į šį rezervuarą, atsiras "kaskados" efektas – nuoseklus poveikis iš viršutinio trofiškumo lygio į apatinę, todėl fitoplanktonas vėl mažės, nes jis kontroliuojamas zooplanktono – tai yra "iš viršaus" .

Labai ypatingas vandens ekosistemų tipas yra vadinamieji "povandeniniai miškai", būdingi kai kurioms pakrantės vandenyno zonoms.Čia pagrindiniai gamintojai yra ne mikroskopiniai planktoniniai dumbliai, bet vadinamieji makrofitai: dideli rudieji dumbliai (pavyzdžiu yra gerai žinoma kelpina – jūros dumbliai). Jie vystosi ten, kur yra didelė maistinių medžiagų koncentracija ir, atrodo, yra reguliuojamos "iš apačios", tačiau tuo pačiu metu žinoma, kad šie dumbliai yra gana pažeidžiami, nes jie yra lengvai suvartojami (ypač ankstyvosiose vystymosi stadijose) fitofagais, pvz., Jūros ežiukais ir kai kuriais moliuskai.

Omarai Panuliruso pertraukimas – plėšrūnas, kuris, kaip paaiškėjo, turi labai didelį poveikį gervuogių miškų ekosistemai (nuotrauka iš cripens.inp.gob.mx)

Trys specialistai iš Nacionalinio aplinkos analizės ir sintezės centro (Santa Barbara, Kalifornija, JAV), siekdami sužinoti, kaip rudieji dumbliai ir iš jų priklausomi gyvūnai yra kontroliuojami ("iš viršaus" arba "žemiau"), atliko specialų tyrimą, kurio rezultatai buvo paskelbti naujausias numeris Mokslas. Pradinė medžiaga buvo keturių metų "povandeninių miškų" apklausa Kanalų salų pakrančių zonoje netoli Kalifornijos.Autorių turima informacija apie 4 rudųjų dumblių (makrofitų), 27 bestuburių rūšių ir 15 rūšių žuvų skaičių.

Gyvūnai ir žuvys, priklausomai nuo dietos pobūdžio, buvo suskirstyti į keletą grupių: žolėdžių, grobuoniškų ir atskirai – planktono valgymo. Kalbant apie makrofitų tiekimą su biogenais (faktorius, veikiantis "iš apačios"), autoriai galėjo tik spręsti apie tai netiesiogiai, remdamiesi palmitiniais chlorofilo kiekio matavimais vandenyno vandenyse aplink Lamanšo salas. Manoma, kad ši reikšmė, atspindinti gyvojo fitoplanktono biomasę, pasikeičia atsižvelgiant į pasikeitusį maistinių medžiagų kiekį vandenyje: azotą ir fosforą mineralinėje, naudingoje formoje ir šias maistines medžiagas gauna ne tik mikroskopiniai planktoniniai dumbliai, bet taip pat ir dideli.

Bastardo moliūgo trimitas Kelletia kelletii šalia jo kiaušinių klojimo. Šis plėšrūnas, kartu su spygliuoto omaro, turi didelį poveikį rudiems dumbliams (nuotrauka iš www.metridium.com)

Siekiant nustatyti kontrolinio "viršaus" ir "apačio" santykį, autoriai naudojo daugiamatę statistinę analizę, variantą, pagrįstą daugybine regresija ir žinomu kaip VAD ("Variacijos skilimo analizė").Ištyrus statistiškai įmanomas priklausomybes tarp visų ekosistemos komponentų, jie padarė išvadą, kad didelę jų kintamumo dalį galima paaiškinti dėl viršutinio trofinio lygio poveikio, bet ne žemesnio. Tokie rezultatai buvo gauti atskirai makrofitams, žolėdžiams ir gyvūnams, kurie maitina planktoną. Visose šiose grupėse kontrolė "iš viršaus" paaiškina didesnę gyventojų kintamumo dalį, nei "žemyn", bet poveikis yra ypač pastebimas makrofitams. Iš plėšrūnų svarbiausias buvo omaras. Panuliruso pertraukimas ir gastronomijos moliuskas Kelletia kelletii. Šie gyvūnai dirbo tiek tiesiogiai, tiek su grobiu (jūrų ežiukais ir mažais žolėdžiais moliuskais), o per juos – dumbliais.

Šaltinis: Benjamin S. Halpern, Karl Cottenie, Bernardo R. Broitman. Stiprus miško ekosistema // Mokslas. 2006. V. 312. P. 1230-1232

Taip pat žiūrėkite:
E. V. Bisinas. Prieštaringos spaudos ir išteklių davinio santykis reguliuojant bendruomenių struktūrą ir veikimą: hipotezių peržiūra. Bendrojo biologijos leidinys. 1997. V. 58, No. 5. S. 26-45.

Aleksejus Gilyarovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: