Трофические каскады – это динамические, а не статические свойства экосистем. Действительно, было замечено, что трофические каскады также могут менять направление, даже без прямого вмешательства человека. Оценивалось, что к 1970-м популяция каланов на юго-восточном побережье Аляски восстановилась до 100 000 особей. Но впоследствии численность этих животных радикально снизилась от мыса Касл-Кейп (полуостров Южная Аляска) до острова Атту в алеутском архипелаге. Рассматривалось много разных причин этого явления, но Джим Эстес с коллегами подозревали, что основным виновником сокращения численности калана является косатка. Они предполагали, что косатки не так давно стали охотиться на каланов, когда сократилась численность их излюбленной дичи – морских львов и китов. При этом косатки превратили трехуровневый каскад (слева) в четырехуровневый (справа), повлияв на популяции, расположенные ниже. Прибрежные мелководья вновь оказались плотно заселены морскими ежами, и ламинариевые леса исчезли.
Не все животные равны
Опыт, который начался с изгнания морских звезд, позволил открыть два фундаментальных закона природы, описывающих регуляцию популяций. Это будут два наших первых Закона джунглей.
ЗАКОН ДЖУНГЛЕЙ 1
КЛЮЧЕВЫЕ ВИДЫ. НЕ ВСЕ ВИДЫ РАВНЫ
Некоторые виды влияют на стабильность и биоразнообразие своих экосистем, причем такое влияние непропорционально численности и биомассе представителей ключевого вида. Важность ключевых видов заключается в степени их влияния, а не в том, какой уровень в пищевой цепи они занимают.
Важно подчеркнуть, что не все хищники – ключевые виды и не все ключевые виды – хищники. Ключевые виды встречаются не во всех экосистемах. Но в главе 7 мы поговорим еще о некоторых ключевых видах.
ЗАКОН ДЖУНГЛЕЙ 2
НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ОПОСРЕДУЮТ СИЛЬНЫЕ КОСВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ, РАСПРОСТРАНЯЮЩИЕСЯ ПО ТРОФИЧЕСКИМ КАСКАДАМ
Некоторые члены пищевых цепей оказывают непропорционально сильные (нисходящие) эффекты, распространяющиеся по экосистемам и опосредованно затрагивающие виды, расположенные на более низких трофических уровнях.
Такие каскады могут существовать в различных ситуациях, где трофические уровни связаны сразу многими парами сильных регуляторных взаимодействий. Речь может идти о взаимодействиях «хищник – хищник», «хищник – травоядное» или «травоядное – продуцент».
Рис. 6.4
Роберт Пэйн в бухте Муккоу
Снимок публикуется с разрешения Кевина Шейфера, фотоагентство Alamy
Важно подчеркнуть, что большинство видов в экосистеме не участвуют в сильных взаимодействиях. В ходе другого колоссального исследования, растянувшегося на несколько лет, Пэйн изучал взаимодействия между травоядными и продуцентами на острове Татуш. Он обнаружил, что взаимодействия между большинством видов были слабыми или пренебрежимо малыми. Эти знания, добытые тяжким трудом, Пэйн резюмировал цитатой из романа Джорджа Оруэлла «Скотный двор»: «Все животные равны, но некоторые равнее». Я бы добавил, что все натуралисты равны, но некоторые равнее (рис. 6.4).
Как открытие онкогенов и опухолевых супрессоров показало, что не все гены равномерно участвуют в регуляции количества клеток, так и открытие ключевых видов и трофических каскадов продемонстрировало, что не все животные равны в контексте регуляции популяций. Задача онколога упрощается и конкретизируется, если он сосредотачивается лишь на изучении важных генов, и точно так же экологу становится проще понять структуру и регуляцию экосистемы, когда он фокусирует внимание на ключевых видах и трофических каскадах.
Итак, узнав все это, давайте вернемся туда, где началась эта книга и начался путь наших далеких предков, – в величественный Серенгети.
Глава 7. Логика Серенгети
Африканский континент наиболее примечателен многочисленностью и разнообразием своих крупных млекопитающих… Многие изумлялись такому разнообразию крупных животных… но каковы его причины?
Джулиан Хаксли
На террасе школы-пансиона Саузерн Хайлендс в Сао-Хилл (Танзания) бывало много «гостей»: ночью на свет слетались огромные навозные жуки, и восьмилетний Тони Синклер тайком ускользал из спальни, чтобы наловить их и держать в качестве домашней живности; как-то ночью мальчишка столкнулся нос к носу с леопардом, пожаловавшим за теми же жуками. Двое охотников очень медленно ретировались друг от друга.
Синклер увлекался животными, сколько себя помнил. Это могли быть любые существа – жуки, птицы, хамелеоны, – главное, что они двигались. Хотя Синклер и родился в Замбии (тогда она называлась Северная Родезия), а вырос в Дар-Эс-Саламе (нынешняя Танзания, тогда – Танганьика), впервые увидеть крупных африканских зверей в природе ему довелось лишь в Кении, где он был проездом в 11-летнем возрасте. В 1955 г., когда Синклер посетил резерват близ Найроби, «сафари-зоопарки» в Африке еще были экзотикой. Крупные звери несказанно поразили его.
После английской школы-пансиона Синклер поступил в Оксфорд, чтобы изучать биологию. Уже на второй день пребывания в кампусе он узнал, что у одного профессора зоологии были студенты в Серенгети. Синклер никогда там не бывал и очень хотел вернуться в Африку, поэтому познакомился с профессором, которого звали Артур Кейн. Преподаватель был застигнут врасплох.
«О да, в следующем году я собирался, можете составить мне компанию», – нерешительно сказал Кейн. Но Синклер каждые пару месяцев вновь обращался к нему, напоминая о своей просьбе. Тем временем он открыл для себя в Оксфорде и другие возможности. Синклер подружился с Робертом Элтоном, сыном Чарльза Элтона, и с удовольствием бывал на семейных обедах в доме знаменитого эколога.
Рис. 7.1
Миграция гну, национальный парк Серенгети
Фотография публикуется с разрешения Энтони Р. Э. Синклера
Следующим летом, 30 июня 1965 г., Синклер пересек реку Мара и впервые попал из Кении в Серенгети. Он поехал туда в качестве ассистента Кейна, собиравшегося изучать стаи европейских и азиатских птиц, мигрировавших через территорию парка. Но за первые три дня Синклер с профессором объездили весь парк, площадь которого составляет более 20 000 кв. км, побывали на равнинах, в саванне, в лесах, увидели огромные стада газелей, зебр, гну, дремлющих львов и стаи розовых фламинго, слетавшихся на искрящиеся озера. Увидев в Серенгети разнообразные прекрасные ландшафты, всевозможные растения и животных, а также огромные стада, Синклер счел Серенгети самым шикарным местом на планете. Проведя всего три дня в этой чудесной стране, он решил посвятить всю оставшуюся жизнь изучению Серенгети и попытаться понять, «почему парк именно такой».
