Исследование 7000-летних окаменелых коралловых рифов показывает, как рыбная ловля человека изменила пищевые сети карибских рифов: с сокращением численности акул на 75% и уменьшением размеров рыб, предпочитаемых человеком, виды рыб-жертв процветали — их численность удвоилась, а размер увеличился. Этот беспрецедентный взгляд на доисторические рифовые сообщества показывает, как потеря высших хищников привела к сдвигу во всей пищевой сети, изменив баланс коралловых рифов.
Когда мы думаем об окаменелостях, на ум могут прийти гигантские доисторические существа, такие как динозавры. Однако окаменелости также содержат останки более мелких организмов, таких как рыбы и кораллы, которые рассказывают нам о прошлом наших океанов.
Учёные из Института тропических исследований Смитсоновского института (STRI) недавно изучили обнажённые окаменелые коралловые рифы из провинции Бокас-дель-Торо в Панаме и Доминиканской Республики, сравнив их с близлежащими современными рифами. Эти исключительно хорошо сохранившиеся рифы датируются 7000 годами и дают уникальное представление о том, как выглядели карибские рифы до воздействия человека.
Внутри мелкозернистых отложений этих древних рифов команда обнаружила тысячи крошечных костей рыб и чешуи акул, что позволило им реконструировать целые древние сообщества рыб.
Опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences, результаты показали резкое изменение в сообществах рыб с течением времени: численность акул сократилась на 75%, а размер рыб, на которых охотятся люди, уменьшился на 22%. Но настоящим сюрпризом стало то, что виды рыб-жертв — те, которых едят хищники, такие как акулы, — удвоились в численности и выросли на 17% по сравнению с современными рифами.
Это исследование предоставляет первое историческое доказательство «эффекта высвобождения хищника» — когда исчезновение высших хищников позволяет их жертвам процветать.
Хотя учёные давно предсказывали такой эффект, доказательств для него было мало, пока не стало известно, как выглядели рифы до воздействия человека. Примечательно, что самые мелкие рифовые рыбы, укрывающиеся в коралловых расщелинах, не претерпели изменений в размере или численности за тысячелетия. Их стабильность указывает на замечательную устойчивость к множеству изменений, происходящих на рифах на более высоких уровнях пищевой цепи.
Для сравнения окаменелых и современных рифов учёные собрали, подсчитали и измерили тысячи скелетных останков, включая крошечные чешуйки, похожие на зубы, которые придают коже акулы шероховатую текстуру, называемые дермальными дентикулами.
Чтобы изучить численность и размер рыб-жертв и мелких рифовых рыб, укрывающихся в кораллах (также известных как криптобентосные рыбы), они также исследовали отолиты рыб — структуры из карбоната кальция, обнаруженные во внутреннем ухе рыб. Поскольку отолиты растут слоями, учёные могут оценить размер рыбы на момент смерти. В общей сложности команда исследовала 807 дентикулов и 5724 отолита.
Поведение некоторых организмов также может оставить окаменелости. В этом исследовании учёные измерили частоту и размер укусов рыб-дамселей на коралловых ветвях как из окаменелых, так и из современных рифов. Они обнаружили, что количество укусов увеличилось на современных рифах, что также указывает на рост популяции рыб-жертв.
Эти результаты иллюстрируют важное изменение в пищевых сетях современных карибских рифов: с меньшим количеством акул и других хищных рыб, контролирующих популяцию открытых рыб-жертв, они стали крупнее и многочисленнее, что отражает освобождение от хищничества. С другой стороны, мелкие рифовые рыбы оставались неизменными по размеру и численности на протяжении тысячелетий, что позволяет предположить, что ухудшение качества воды и среды обитания в регионе не привело к изменению структуры сообщества.
Это исследование демонстрирует силу окаменелости для будущего сохранения. Выявив, как выглядели рифы до интенсивной рыбной ловли человека, эти 7000-летние окаменелости предоставляют недостающую базовую линию, имеющую решающее значение для понимания пищевых сетей дочеловеческих коралловых рифов, и документируют, какие элементы рифов изменились, а какие устойчивы.
Предоставлено
Институтом тропических исследований Смитсоновского института