На що схоже вторгнення?

На що схоже вторгнення?
Драматична фотографія вовка, який переслідує койота, ілюструє конкуренцію між новими і колишніми вищими хижаками

Успішність інвазивного виду на новій території залежить від його здатності до відтворення та збільшення чисельності популяції, а також від того, чи зможе він урвати свою частку (і не тільки свою) доступних ресурсів.

Новий хижак сильно впливає на всю екосистему. В огляді, присвяченому стану великих хижаків в сучасному світі, над яким працювала група провідних екологів, Вільям Райпл з Орегонського університету з колегами писав: «В рамках класичного підходу вважається, що вплив великих хижаків поширюється вниз по харчовому ланцюгу аж до травоїдних тварин і до рослин, проте ми з'ясували, що широко розповсюджується їх каскадний вплив на інші види через вплив на м'ясоїдних тварин середніх розмірів... Подвійна роль великих м'ясоїдних полягає в потенційному обмеженні чисельності як великих травоїдних тварин внаслідок використання їх для їжі, так і середніх м'ясоїдних внаслідок конкуренції всередині однієї гільдії, що структурує екосистему вздовж кількох напрямків по харчовому ланцюгу. Ці фактори впливають на структуру і стійкість функціонування екосистеми».

Як правило, поява інвазивних видів вважається основною причиною вимирання місцевих видів. Очевидним наслідком вторгнення хижого виду є зникнення або зменшення чисельності тих видів, які служать йому здобиччю, — чим більше хижаків, тим більше травоїдних вони з'їдають. З іншого боку, зниження числа травоїдних тварин, в свою чергу, підвищує різноманітність і кількість рослин. В результаті ризику вимирання піддаються перш за все ті види, які екологічно найбільш близькі до інвазивного виду, тобто є основними його конкурентами. Дуже часто при успішному вторгненні хижака відбувається так званий трофічний каскад зверху вниз — ряд змін, які відображаються на всій екосистемі; видалення вищого хижака може призвести до каскаду змін знизу вгору трофічної піраміди. Трофічні каскади були зареєстровані в семи з 31 сучасної екосистеми, які сьогодні включають в себе великих м'ясоїдних тварин.

Розглянемо задокументоване «вторгнення» хижака і викликаний ним трофічний каскад в якійсь знайомій нам екосистемі. Якщо вам не довелось побувати в Йєллоустонському національному парку, кілька цифр допоможуть оцінити і зрозуміти, що повинен продемонструвати цей приклад. Ми звикли думати, що природні парки, навіть національні, займають не дуже великі території. Але не в цьому випадку. Велика екосистема Йєллоустон розташувалась на території в 72 800 км2 і за площею практично не поступається Ірландії. Сам парк займає площу 8991 км2. Екосистема парку величезна і дика, а сучасна політика парку перешкоджає будь-якому втручанню з боку людей.

Перш ніж в 1872 році Йєллоустон отримав статус національного парку, безліч місцевих народів, що населяли його територію, були знищені або витіснені зі своїх територій в ході декількох жорстоких військових кампаній під загальною назвою Індіанські війни. Втім, невелика кількість корінного населення збереглась на цих територіях. Вони продовжували займатись полюванням в околицях парку. Присутність «диких бунтарів-індіанців», як їх описували в ті часи, вважалась неприйнятною і несумісною з поселеннями білих людей, а тому було зроблено безліч спроб, здебільшого вдалих, спрямованих на знищення цих племен або витіснення їх у резервації.

Білі поселенці виступили в ролі інвазивних хижаків і швидко усунули своїх головних конкурентів — вовків. Людям потрібно було більше вільних земель для ведення сільського господарства, тому федеральний уряд відкрито проводив політику, спрямовану на знищення вовків. У 1915 році конгресом США було засноване Федеральне бюро біологічного огляду, в складі якого було створено підрозділ з контролю за хижаками і гризунами. У його задачі входило знищення вовків і інших великих хижаків на всіх федеральних землях. Тож не дивно, що мандрівники, торговці, фермери та поселенці Американського заходу були задоволені. Тисячоліттями сірі вовки були частиною екосистеми Йєллоустон, але до 1930 року вони практично зникли, оскільки фермери і тваринники, які заселяли захід, знищували цих небезпечних конкурентів.

Знищення вовків, місцевих вищих хижаків, призвело до масштабних змін в екосистемі. До винищення популяції цих хижаків вовки і місцеві племена індіанців стримували ріст чисельності популяції благородного оленя, яка тепер становить приблизно 80% від чисельності травоїдних тварин. Дослідник дикої природи Чарльз Кей з Університету штату Юта вивчив записи, зроблені в ході 26 різних експедицій, які пройшли по території Великої екосистеми Йєллоустон в період з 1792 по 1872 рік. За 369 днів мандрівники спостерігали оленів всього 12 разів. Очевидно, що вони зустрічались тоді вкрай рідко.

Одразу після знищення вовків число оленів зросло до 19 000 особин. Чисельність цих тварин була визнана надлишковою, оскільки внаслідок поїдання оленями молодих пагонів і листя рослин природному пасовиську було завдано серйозної шкоди. Крім того, в тих місцях, де раніше, судячи з історичних фотографій, стояли високі верби та осики, в період відсутності вовків рослини активно поїдались оленями, а область поширення цих видів рослин скоротилась до 5% від історично займаного в екосистемі. Була запущена сумнівна програма з планомірного скорочення чисельності оленів, вилорогів і бізонів шляхом їх відстрілу і вилову. До 1960-их років популяція оленів скоротилась на 75% до приблизно 4000 особин. Зниження чисельності призвело до непередбачених наслідків — полювання на оленів за межами парку, яке було колись популярною розвагою і способом залучення туристів, стало практично неможливим. У 1969 році програму закрили і звернулись до більш природних методів регулювання. Чисельність популяції оленів знову зросла, а полювання відновилось.

Койоти, прямі конкуренти вовків, стали такими численними, що щільність їх популяції досягла максимального значення за всю історію спостережень. Це було прямим наслідком їх звільнення від тиску з боку більших і сильніших хижаків.

У 1995-1996 роках на територію парку випустили вовків (31 особина) з двох канадських вовчих зграй, щоб відновити природний баланс екосистеми і повернути її до того стану, який передував поселенню тут людей, перш за все європейського походження. У 2002 році на території Великої екосистеми Йєллоустон мешкали 216 вовків, що вже було близько до максимальної місткості екосистеми. Тепер вовки цілорічно живуть на строго охоронюваній території (переважно на території національного парку), незважаючи на те що більша частина травоїдних тварин мігрує. Між 1995 і 2002 роками з 1582 зареєстрованих жертв вовків на частку оленів припало 92%. Вовки, якщо і полюють на самок оленів, то вибирають більш старих, тоді як люди віддають перевагу молодим оленицям, тобто найбільш репродуктивного віку. Разом з тим і вовки, і люди полюють переважно на оленів-самців. Бізони становили малу частину вбитих вовками травоїдних тварин. Загальна чисельність популяції оленів скоротилась приблизно на 7% протягом перших 10 років після підселення вовків. Крім того, олені, побоюючись хижаків, перестали, як раніше, збиватись у великі стада.

Коли поголів'я оленів скоротилось, збільшилась кількість верб і осик, що ростуть уздовж річок і струмків Йєллоустону. Більш щільні зарості сприяли виживанню в парку більшого числа птахів, дрібних ссавців і американських лосів. Після повернення вовків на території парку з'явилось чотири колонії бобрів, хоча в період відсутності вовків бобрів у парку не було. Крім того, в зимовий період туші, що залишились від вовчого полювання, забезпечували харчування воронів, орлів і ведмедів. В одному дослідженні було зафіксовано, що хижакам і некрофагам щорічно дістається близько 13 тонн туш тварин, які стали здобиччю вовків Йєллоустону.

Після реінтродукції вовків поголів'я оленів скоротилось до 11 700 особин, тоді як очікувана чисельність становила 15 500 особин. Однак зима 1996-1997 років була незвично суворою, і це, можливо, позначилось на смертності оленів. У 2003 році, всього шість років по тому, популяція оленів становила приблизно 14 500 особин.

Не лише види-жертви, а й койоти, які узурпували місце вищих хижаків, відчули сильний тиск з боку новопосталих вовків. У дослідженні, розпочатому за шість років до реінтродукції вовків в Йєллоустон, біологи Роберт Крабтрі і Дженніфер Шелдон з Йєллоустонського центру екологічних досліджень описали чисельність і мисливські звички койотів Йєллоустону. Вчені за допомогою радіомаяків помітили 129 особин в північній частині парку і відстежували ще 37 койотів протягом п'яти років, отримавши в цілому 200 «койот-годин» спостережень. Чисельність популяцій койотів так сильно зросла, що вони стали збиватись в соціально структуровані зграї, схожі на вовчі. Вісімдесят койотів з долини Ламар, за якими велись інтенсивні спостереження, склали сім зграй з середньою чисельністю шість особин у зграї. У 1993 році зграя Піка Бізона в долині Ламар складалась з 10 дорослих особин і 12 цуценят. Середня щільність популяції койотів в північній частині парку становила 0,45 особин на 1 км2.

Майже одразу після своєї появи в 1995 році вовки почали вбивати і проганяти койотів. Ніби першим пунктом в їх порядку денному значилось «позбутись койотів», як свого часу першим пунктом порядку денного фермерів і переселенців було «позбутись індіанців», а потім «позбутись вовків». Вовки не стали терпіти присутності суперників-койотів на своїй території, і так само безжальними вони були до членів інших вовчих зграй, які забрідали на їх територію. За три роки чисельність спостережуваних койотів знизилась з 80 особин в 12 зграях (в середньому по шість особин в зграї) до 36 особин в 9 зграях (по чотири особини в зграї). Щільність популяції койотів впала майже на 90% в центральних районах (долина Ламара), які активно освоювали вовчі зграї, і приблизно на 50% на всій території. Скорочення популяції койотів істотно підвищило виживання дитинчат вилорогів. Близько 68% убитих хижаками «жертв» можна віднести до винищення конкурентів всередині гільдії хижаків. Пряма конкуренція — це не просто теорія, це цілком реальне і дуже небезпечне явище.

Однак ті койоти, які вижили або не наражались на атаки, тільки виграли, отримавши можливість харчуватись взимку останками оленів, убитих вовками, так само як і ворони, орли, ведмеді та інші хижаки. Покращене зимове харчування сприяє виживанню цуценят койотів навесні, що є важливою складовою репродуктивного успіху.

Процес відновлення ролі вищих хижаків дуже нагадує інвазію. Незалежно від того, де розташована екосистема і які основні джерела їжі, вторгнення вищого хижака перевертає все з ніг на голову. Слід зазначити, що реінтродукція вовків у Великій екосистемі Йєллоустон була лише географічною експансією видів на охоронювану територію, на якій вплив людини був мінімальним, а не континентальною інвазією, оскільки ці конкретні вовки були переміщені з канадських вовчих зграй. В минулому, навіть в період відсутності вовків в Йєллоустоні, деякі канадські вовки час від часу випадково забрідали на територію США, де щільність населення і, ймовірно, нетерпимість до вовків була вищою. Трофічні каскади можуть відбуватись і відбуваються навіть на територіях без явних географічних меж і мають далекосяжні наслідки і для великих і складних екосистем.

Можна виділити кілька ефектів, викликаних інвазією (вторгненням) вовків в екосистему Йєллоустон. По-перше, вовки переважно вбивали своїх найближчих конкурентів. Після реінтродукції кожне спостережуване вбивство койота вовком або зграєю вовків відбувалось поблизу туші тварини, яка стала здобиччю вовків. Конкуренція всередині гільдії — дійсно основна причина загибелі представників некрофагів.

По-друге, очевидним наслідком є зниження щільності популяції найближчого конкурента на своїй території. Койоти гинули, але заміни загиблим не було. Щільність популяції койотів значно знизилась — на 50% в цілому і на 90% в центральних районах Йєллоустону, зайнятих вовками. Конкуренція всередині гільдії часто проявляється як сильний зворотний зв'язок між чисельністю двох конкуруючих видів. В результаті не тільки падає щільність популяції місцевого конкуруючого виду хижака, але стискається і область його поширення в цілому.

З іншого боку, введення нового вищого хижака призвело до значного підвищення доступності останків тварин для некрофагів. Вовки Йєллоустону, будучи вправними мисливцями, протягом суворих зимових місяців вбивали більше тварин, ніж могли з'їсти, залишаючи недоїдені останки некрофагам — воронам, орлам, ведмедям грізлі, койотам та іншим. Туші оленів — основне джерело зимової їжі для багатьох видів тварин, а велика частина дорослих вапіті, які стали жертвами хижаків, були вбиті саме вовками. Вовки забезпечують некрофагів їжею навіть краще, ніж люди.

Поява нового вищого хижака часто знижує швидкість відтворення серед видів його найближчих конкурентів. Це може бути пов'язано зі скороченням чисельності та щільності популяції, займаної території, доступних ресурсів або просто зі зниженням безпеки життя. Якщо з будь-якої з названих причин темп відтворення конкуруючого виду знижується, це може принести серйозну шкоду.

І звичайно, новий хижак негативно впливає на види-жертви. Чисельність їх популяцій падає, і, як показали спостереження в Йєллоустоні, може змінитись і поведінка потенційних жертв — де, коли і як довго вони їдять, — оскільки виникає стресова атмосфера страху.

 

 

Коментарі

Ввійдіть або зареєструйтесь, щоб залишати коментарі.
Читайте також

Сьогодні більше половини 7-ми мільярдного населення Землі проживає в містах. За прогнозами, в найближчому майбутньому відсоток міського населення буде тільки збільшуватись. Цій темі присвячена цікава інфографіка від ЮНІСЕФ.

X

Вхід

Завантажую...