У морских звёзд нет позвоночника, но солнечные звёзды (Pycnopodia helianthoides) весьма серьёзны, особенно когда сталкиваются с морскими ежами. Эти звёзды с 24 лучами и шириной около 3 футов могут передвигаться со скоростью 40 дюймов в минуту, охотясь на крабов, улиток, морских ежей и других морских обитателей.
Морские ежи чувствуют присутствие морской звезды
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Proceedings of the Royal Society B», морские ежи, похоже, чувствуют присутствие морской звезды и избегают этих хищников. Поскольку несколько видов морских ежей могут нанести ущерб экологически важным лесам водорослей, понимание того, как естественные отношения хищник-жертва, подобные отношениям между ежами и морскими звёздами, могут быть использованы для защиты лесов водорослей, имеет большое значение.
Почему важны леса водорослей
Леса водорослей имеют решающее значение для здоровья океана и планеты. Они расположены вдоль большей части западного побережья Северной Америки. Эти крупные бурые водоросли растут в прохладных, относительно мелководных прибрежных водах.
Леса водорослей вносят примерно 500 миллиардов долларов в мировую экономику каждый год, поскольку водоросли являются ключевым ингредиентом всего: от салатных заправок до некоторых витаминов.
Подобно лесам на суше, они растут густыми группами, обеспечивая пищу и убежище многочисленным видам животных, включая рыб (абалон, рокфиш и кеп-басс), беспозвоночных (морских звёзд, ежей и щетинковых червей) и морских млекопитающих (морских львов и выдр). Многие из этих организмов могут использовать толстые листья, чтобы укрыть своё потомство от хищников или даже от штормов.
Около 10 лет назад солнечные морские звёзды вымерли
Около 10 лет назад солнечные морские звёзды вымерли в больших частях Калифорнии и Орегона из-за вспышки болезни в 2013 году. Леса водорослей в этом регионе были уничтожены вместе с морскими звёздами. С тех пор ни морские звёзды, ни водоросли полностью не восстановились, а морские ежи, поедающие водоросли, продолжили своё воздействие.
Естественные стражи лесов водорослей
Предыдущие исследования показали, что увеличение популяции морских выдр помогло сдержать популяцию морских ежей вокруг лесов водорослей. Группа экологов и студентов Калифорнийского университета в Санта-Крузе хотела узнать больше о том, как солнечные морские звёзды могут отпугнуть ежей от поедания водорослей.
Чтобы выяснить это, они разместили пары клеток на морском дне в нескольких милях к востоку от Ситки, Аляска, где местные ежи превратили некогда процветающие заросли водорослей в более бесплодные зоны. Обе клетки были сделаны из пластиковых труб и покрыты мелкой сеткой, а к клеткам были привязаны водоросли в качестве приманки. В одну клетку поместили солнечную морскую звезду, а другая была без морской звезды.
Через день исследователи заметили, что красные морские ежи (Mesocentrotus franciscanus) держались в среднем на расстоянии около шести футов от водорослей, привязанных к клеткам с морскими звёздами внутри. Однако зелёные морские ежи (Strongylocentrotus droebachiensis) не были так легко отпугнуты.
Несмотря на неоднозначные результаты, исследование показало, что морские звёзды явно отпугивают один вид ежей. По словам команды, увеличение присутствия солнечных морских звёзд, естественное или искусственное, может помочь лесам водорослей, отпугивая ежей, не требуя при этом, чтобы дайверы вручную удаляли ежей.
«Мы показали, что морские звёзды создают „ландшафт страха“ среди красных морских ежей в деградированных ежовых пустошах, что снижает выпас на водорослях», — говорится в заявлении соавтора исследования и эколога Кристи Кроекер. «Это очень голодные ежи, которых достаточно отпугивает запах морской звезды, чтобы сдерживать выпас на лесах водорослей, что является многообещающим для размышлений об их роли в восстановлении лесов водорослей».
Дополнительные исследования необходимы, чтобы проверить, окажет ли присутствие морских звёзд аналогичный эффект на самого разрушительного поедателя водорослей в регионе — фиолетового морского ежа (Strongylocentrotus purpuratus). Хотя они являются естественной частью экосистемы, если популяция фиолетовых морских ежей станет слишком высокой, они могут съесть водоросли быстрее, чем те смогут воспроизвести.
«Я считаю, что они будут сдерживать выпас фиолетового морского ежа, но это вопрос того, насколько и как долго», — сказала Кроекер. «Есть много неизвестных, которые необходимо решить, и много шагов, которые необходимо предпринять между нашими результатами и реинтродукцией Pycnopodia для восстановления лесов водорослей».
Исследование также подчёркивает, как студенты-старшекурсники могут стать настоящим подспорьем в научных исследованиях в университетах.
«Я чувствую себя очень благодарной за то, что имела возможность работать над этим исследованием вместе со своими сверстниками. Участие во всём процессе, от дайвинга до научных публикаций, было захватывающим и значимым для меня как для студентки», — добавила соавтор исследования Рэй Манкузо. «Я надеюсь, что результаты этого полевого эксперимента внесут свой вклад в восстановление наших важнейших лесов водорослей».