Питательные вещества, вода и жилое пространство. Это некоторые из основных жизненных потребностей. Все, что меняет их распределение, станет ключевым фактором в борьбе за выживание. Измените водные пути, ландшафт или доступность пищи, и вся экосистема может быть изменена.
Некоторые виды владеют этой силой с большим успехом. Одной из самых увлекательных тем в биологии является роль инженеров экосистем. Ученые определяют их как «организмы, которые прямо или косвенно модулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических материалов».
Проще говоря, инженеры-экосистемы изменяют свое физическое окружение таким образом, что это оказывает серьезное влияние на жизнедеятельность других организмов. Прекрасным примером может служить американский аллигатор (Alligator mississippiensis).
В дикой природе большие рептилии любят делать свои собственные бассейны. Используя свои морды и когти, они проделывают массивные траншеи, известные как «аллигаторные норы», в известняке вокруг Эверглейдс во Флориде. В короткие сроки эти вещи затопляются водой. Впадины также имеют тенденцию оставаться полными воды даже в засушливый сезон - время, когда стоячей воды мало.
Для других форм жизни эти норы крокодилов являются крайне необходимыми оазисами. Лягушки и черепахи заплывают в эти удобные маленькие водоемы, а растения окружают их края, привлекая всевозможных насекомых. Так что, как бы маловероятно это ни звучало, флоридские аллигаторы заботятся об окружающей среде. Они строят совершенно новые дома для своих соседей и в процессе укрепляют биоразнообразие Эверглейдс.
Другие инженеры экосистем оставляют разные следы. Сегодня мы рассмотрим пять проектов, которые меняют форму рек, соединяют пруды и трансформируют мангровые ручьи. Создатели карт мира, держите свои ластики под рукой, когда эти твари придут в город.
5: Бобры
Выражение «занят как бобер» действительно заслуживает похвалы. Бобры - безумно трудолюбивые грызуны; одинокая особь может срубить до 200 деревьев за один год. Известно, что они строят себе крепкие дома - или «домики» - из веток, грязи и других материалов. Они также могут создавать свои собственные большие пруды, перекрывая ручьи.
С хорошо расположенной плотиной семья бобров сможет регулировать поток воды. На стороне выше по течению от застоя воды может образоваться стоячий пруд, которого раньше не было. Это не только дает бобрам место для постройки своих домиков, но и обеспечивает легкий доступ к окружающим деревьям. Часто пара дюймов (5 сантиметров) или футов (0,6 метра) воды покрывает основания соседних сосен и лиственных пород, которые когда-то стояли на сухой земле. В результате бобры могут подплыть прямо к этим деревьям. Они также любят рыть каналы, которые ответвляются от новых прудов, глубоко проникая в местные леса.
Эти новые созданные бобрами водно-болотные угодья служат домом для более мелких животных, таких как амфибии. Кроме того, плотины грызунов являются отличными естественными фильтрами, блокируя избыток азота в наших ручьях и ручьях.
Однако не все побочные эффекты являются положительными. Когда бобровая плотина выходит из строя, она может затопить города или фермы. Последствия могут дорого обойтись: только на юго-востоке США эти наводнения несут ответственность за ежегодный ущерб лесной промышленности на сумму около 22 миллионов долларов. Поэтому неудивительно, что многие люди считают бобров вредителями. Если у вас проблема с бобрами, знайте, что существуют гуманные решения.
4: Бегемоты
Ландшафтный дизайн для этих ребят - детская игра. Поместите группу бегемотов в пойму с большим количеством хорошей, мягкой почвы, и они начнут переделывать газон как сумасшедшие. Массивные существа любят бороздить заросли тростника, окружающие водоемы. Это создает глубокие углубления в подстилающей почве, которые, в свою очередь, становятся каналами. Кроме того, в жаркие дни бегемоты иногда расслабляются в прохладных бассейнах с пресной водой.
Тем не менее, они не предлагают много еды. Поэтому, когда наступает голод, бегемоты покидают свои маленькие лужицы, чтобы поесть в другом месте. Все эти приходы и уходы создают то, что журнал Discover однажды назвал «гиппопотамскими дорогами».
Бродячие гиппопотамы протёрли эти тропинки в глубокие, свободные от растений овраги. Ширина этих тропинок может достигать 16 футов (5 метров) и, как и норы крокодилов, они быстро заполняются водой. Более того, также могут быть проложены дороги для бегемотов, соединяющие бассейны с большими реками. В случае затопления территории эти точки соединения могут стать выходом для набегающей воды. Они также позволяют расширять болота. И при правильных обстоятельствах траншейные тропы будут отводить большое количество наносов из рек в лагуны или пруды.
Короче говоря, просто занимаясь своими повседневными делами, бегемоты могут делить и переделывать водные пути Африки. Аккуратный. Но если гиппопотамы - настоящие синие инженеры экосистемы, то как они влияют на другие организмы?
Ну, один анализ, проведенный в 2015 году, показал, что навоз гиппопотама является важным источником питания, по крайней мере, для некоторых рыб и насекомых, обитающих в естественном ареале животного. Не стоит недооценивать силу какашек.
3: Ондатры
Бобры могут быть образцом для инженеров-экосистем, но и другие грызуны также заслуживают признания за их роль в формировании среды обитания.
Возьмем ондатру. Известно, что, как и бобры, ондатры строят куполообразные домики из таких вещей, как ветки и листья. Но это не единственный их метод строительства укрытий. Ондатры, которые живут рядом с реками, прудами или канавами, как правило, избегают домиков в пользу глубоких нор, которые они вырыли в берегах. Твари начинают с погружения под воду, где они начинают работать над туннелем на глубине от 6 до 18 дюймов (от 15,2 до 45,7 сантиметров) ниже поверхности. Оттуда ондатры копают все дальше и дальше с уклоном вверх. В конце концов, они создают теплую, сухую жилую комнату, доступную только через подводные входы. Неплохой способ отпугнуть незваных гостей.
Такие норы могут иметь большое значение для водных путей, к которым они подключены. Во-первых, конструкции способствуют эрозии, что может привести к обрушению берегов. Это побуждает воду устремляться в пораженную область, нарушая течение реки. Со временем, если достаточное количество воды будет направлено к обрушившемуся берегу, кривизна реки может измениться - отчасти благодаря грызунам. И, к большому неудовольствию землеустроителей, когда ондатра зарывается в искусственную плотину, часто следует нежелательный дренаж.
2: Слоны
Трудно сохранять полный живот, когда вы весите 7 тонн (6,35 метрических тонны). Африканские слоны крупнее жизни и имеют соответствующий аппетит. В обычный день взрослый человек тратит от 12 до 18 часов на еду, съедая при этом до 600 фунтов (272 килограмма) пищи. Все это жевание жизненно важно для экосистемы. Так же как и стул, который приходит позже.
Слоновий помет - питательное удобрение для почв Африки; это также средство, с помощью которого рассеиваются многие семена. Кроме того, сбивая деревья и поедая кусты, эти колоссальные животные превращают леса в луга.
Исследование, проведенное в 2009 году, раскрыло еще больше информации о способности африканских слонов изменять среду обитания. В этом исследовании, опубликованном в журнале BioScience, сообщалось об инженерах экосистемы в дельте Окаванго в Ботсване. Слоны, отметили соавторы, отлично строят водные каналы. Клыкастые травоядные любят снова и снова преодолевать одни и те же наземные маршруты, оставляя при этом следы. Иногда несколько поколений слонов повторно используют одни и те же пешеходные дорожки. Со временем тяжелые животные не могут не уплотнять почву, превращая свои проходы в траншеи.
Согласно авторам исследования, когда слоны перемещаются между двумя водоемами взад и вперед, их затонувшие тропы становятся хорошими каналами. Таким образом, реки или пруды, которые когда-то были изолированы, могут быть объединены через каналы, сделанные слонами.
И это не единственная услуга, которую предоставляют слоновьи маршруты. В 2010 году ученые-экологи Рой Сайдл и Алан Зиглер опубликовали семилетнее исследование тропы азиатского слона на севере Таиланда. Изучив уровень воды и отложений, они определили, что этот путь помогает направлять муссонные стоки прямо в местные ручьи.
1: Роющие крабы
Пришло время отдохнуть от нашего собственного типа. Ряд ракообразных являются отличными копателями, в том числе так называемые крабы-скрипачи (род Uca), которые укрываются в туннелях размером до 3 футов (0,5 м).9 метров) и более в глубину. (Отверстия - это настоящий строительный проект, учитывая тот факт, что большинство видов скрипачей имеют ширину менее 2 дюймов (5 сантиметров).
А еще у нас есть "роющие крабы" из рода Chasmagnathus. Не связанные со скрипачами, эти ребята обитают в мангровых болотах, солончаках и эстуариях восточной Азии. В течение многих лет южноамериканский вид, ранее известный как Chasmognathus granulatus, относился к этому роду, но в 2006 году он был реклассифицирован и переименован в Neohelice granulata - хотя, что сбивает с толку, некоторые ученые до сих пор используют старое название.
Часто встречающаяся в мангровых болотах Бразилии и Аргентины, Neohelice granulata эффективно копает глубокие норы. Как и норы ондатры, туннели, которые строят эти маленькие крабы, могут ослабить окружающий дерн. На береговой линии мангровых болот это приводит к расширению приливных ручьев, чьи илистые и глинистые берега становятся более уязвимыми для эрозии роющими беспозвоночными. И это только часть истории. Поскольку роющие крабы оказывают столь заметное влияние на состав отложений, их туннели также могут вызывать образование совершенно новых ручьев в этих мангровых зарослях.
Таким образом, несмотря на то, что роющие крабы являются довольно крошечными животными, они могут встряхнуть целые сети водных путей. Перестанет ли когда-нибудь природа нас удивлять?