Питательные вещества в почве поддерживают растения, а животные, которые питаются растениями, возвращают эти вещества обратно в почву, создавая круговорот питательных элементов. В новом исследовании, опубликованном в журнале Ecology, учёные из Смитсоновского национального зоопарка и Института биологии охраны природы (NZCBI) обнаружили, что в прериях мелкие травоядные животные, такие как луговые собачки и кузнечики, способствуют ускорению круговорота питательных веществ в большей степени, чем крупные травоядные, например, бизоны и крупный рогатый скот.
Значение прерий
Прерии занимают 25–40% суши на Земле и приносят много пользы окружающей среде, включая поглощение углерода, контроль эрозии и поддержание разнообразия жизни. Однако прерии — одни из наиболее уязвимых наземных экосистем, а травоядные животные, играющие важную роль в круговороте питательных веществ в прериях, сталкиваются с множеством проблем, связанных с сохранением их популяций.
Цель исследования
В Северной Америке численность бизонов и луговых собачек, вероятно, составляет всего 1–2% от популяций животных, которые населяли Великие равнины до прибытия европейцев. Чтобы определить, как эти травоядные животные влияют на экосистемы прерий, исследователи изучили вклад луговых собачек, кузнечиков, бизонов и крупного рогатого скота в питание растений и почвы на 15 участках короткотравных прерий на северо-востоке Монтаны — области, представляющей собой сочетание природоохранных, скотоводческих и сельскохозяйственных ландшафтов.
Результаты исследования
«Травоядные животные способствуют созданию зелёной пищевой сети, превращая ткани растений в мочу и навоз, которые обеспечивают новый рост растений легкодоступными питательными веществами», — сказала Эллен Велти, эколог сообщества из NZCBI и старший автор исследования. «Этот процесс обеспечивает круговорот питательных веществ быстрее, чем в коричневой пищевой сети, где растительные ткани медленно стареют и разлагаются, прежде чем питательные вещества станут доступны для будущих растений».
Среди всех изученных травоядных животных луговые собачки внесли наибольший вклад в доступность питательных веществ на прерии. В городах луговых собачек наблюдались самые высокие уровни углерода и азота в почве, концентрации которых увеличивались с ростом численности мелких травоядных животных — кузнечиков. Луговые собачки также увеличили содержание азота, калия и магния в тканях растений, вероятно, за счёт своих выделений и рытья нор, что способствовало внедрению питательных веществ в почву. Кроме того, кузнечики увеличили содержание фосфора в почве.
Исследователи также обнаружили, что кузнечики, вероятно, ответственны за характерный пик биомассы растений в середине лета на прерии, прежде чем она снизится в конце вегетационного периода. Сезонные жизненные циклы кузнечиков, когда маленькие нимфы вылупляются весной и вырастают до крупных голодных взрослых особей в конце лета и осенью, вероятно, и вызывают снижение биомассы растений в конце вегетационного периода. В отличие от кузнечиков, изученные крупные травоядные животные, крупный рогатый скот и бизоны, потребляли относительно постоянное количество растительной биомассы в течение лета.
«Это исследование показывает, что между травоядными животными и экосистемой прерий происходит множество различных взаимодействий», — сказала Джули Реб, ведущий автор исследования, которая проводила исследование в качестве стажёра в NZCBI. «Хотя присутствие некоторых мелких травоядных животных, таких как луговые собачки и кузнечики, может быть не так очевидно, их влияние на экологию прерий значительно».
Исследование указывает на необходимость сохранения и восстановления не только крупных травоядных животных, но и мелких, невоспетых героев — луговых собачек и кузнечиков — для поддержания круговорота питательных веществ и полноценного функционирования экосистем прерий.
Предоставлено:
[Smithsonian](https://phys.org/partners/smithsonian/)
Другие новости по теме
- Технология РНК «взламывает» репликацию фагов, открывая новые горизонты в изучении молекулярных взаимодействий
- Эволюция и искусственный интеллект: новый подход
- Почему местное население должно участвовать в реинтродукции куниц-ласок на юго-западе Англии
- Исследование показывает, что фунгициды повышают выживаемость местных растений и продуктивность сообществ, но снижают разнообразие
- Исследование отслеживает тенденции в поведении собак
- Платформа на основе искусственного интеллекта для атомно-силовой микроскопии, разработанная для расшифровки механики иммунных клеток человека
- Слоновая кость и чёрное дерево: почему слоны и леса в бассейне Конго идут рука об руку на подъём и спад
- Вороны-падальщики могут научиться точно использовать инструменты.
- Стрекозы пережили астероиды — но пожары и изменение климата могут привести их к исчезновению
- Точная визуализация подтверждает сохранение гемоглобина в костях динозавра
Другие новости на сайте
- Исследование: в некоторых чикагских клубах применяются расистские тактики для снижения числа чернокожих посетителей
- Конгресс США рассматривает возможность создания резерва биткоина
- 🔥 ИНТРИГУЮЩИЙ ЭКСКЛЮЗИВ ДЛЯ PS5 СО СКИДКОЙ 50% В PS STORE ПЕРЕД ВЫХОДОМ DLC 🚨
- Новый бесплатный инструмент для скрининга помогает воспитателям детских садов своевременно выявлять потребности учеников
- Главный инвестиционный директор Bitwise Мэтт Хоуган считает, что начинается «сезон Соланы»
- Новая модель объясняет разрыв в поведении при разделении отходов
- Виртуальная океанская платформа для защиты морей
- Электрические импульсы разрушают клеточные стенки устойчивых к лекарствам дрожжей, чтобы усилить действие противогрибковых препаратов.
- Меньшинства получают меньше экономических и социальных возможностей на работе, несмотря на аргументы в пользу «беспристрастности» по отношению к расе.
- Таинственное поведение богомолов-матадоров: стратегия защиты от хищников