Что остается, когда животные умирают
Беспрецедентные лесные пожары, которые бушевали по всей Австралии в течение нескольких месяцев в течение самого последнего лета в Южном полушарии, не только уничтожили человеческие жизни, но и убили миллиарды животных - возможно, даже триллионы, когда членистоногие добавляются к числу птиц, млекопитающих и рептилий, пойманных пламя.
Горение - не единственная причина смерти в этой катастрофе. Многие животные превосходили пламя только для того, чтобы тысячами погибать в заборах и на дорогах. Пока что другие могут жить, но без своих домов, еды и воды они, скорее всего, скоро уступят стихиям.
Беспрецедентные лесные пожары, которые бушевали по всей Австралии в течение нескольких месяцев в течение самого последнего лета в Южном полушарии, не только уничтожили человеческие жизни, но и убили миллиарды животных - возможно, даже триллионы, когда членистоногие добавляются к числу птиц, млекопитающих и рептилий, пойманных пламя.
Горение - не единственная причина смерти в этой катастрофе. Многие животные превосходили пламя только для того, чтобы тысячами погибать в заборах и на дорогах. Пока что другие могут жить, но без своих домов, еды и воды они, скорее всего, скоро уступят стихиям.
Чтобы преодолеть это препятствие, мы сотрудничали с биологами дикой природы Маркусом Лешли и Дэвидом Мэйсоном из Университета Флориды, чтобы взять на себя грязную задачу моделирования событий массовой смертности в больших экспериментах с тысячами килограммов падали.
Весной 2019 года мы начали наш самый большой на сегодняшний день эксперимент, развернув почти 14 метрических тонн туш в Оклахоме. Нашей первой задачей было найти крупный и этический источник туш. Мы сотрудничали с профессиональными ловцами, которые занимались удалением диких свиней, которые являются инвазивным видом, способным нанести ущерб сельскохозяйственным культурам, распространить болезни и негативно повлиять на дикую природу. Эти кабаны были пойманы в ловушку в целях сохранения и, как правило, их оставляли на месте ловушки или перевозили в указанное место для разложения. Вместо того, чтобы их трупы были потрачены впустую, мы смогли использовать их в научных целях.
Мы хотели увидеть, как увеличивающееся количество падежа влияет на разложение таким образом, что это может изменить экосистемы или способствовать распространению патогенных микроорганизмов. До прибытия туш мы определили участки и взяли образцы исходных питательных веществ для почвы, микробов, растений, насекомых и диких животных. Это обеспечило важную базовую информацию, которая не была бы доступна во время реального случая массовой смертности.Настоящая работа началась после прибытия трупов. Свиньи имеют вонючую репутацию по какой-то причине, а дикие свиньи - особенно несколько тонн мертвых животных - не являются приятным зрелищем или запахом. Мы аккуратно разместили каждый тушу, в среднем около 30 кг, на заранее определенных участках. Некоторые участки получили одну свинью, чтобы представить «нормальный» случай смерти; другие получили 12 тушек, представляющих массовую смертность. Кроме того, некоторые участки были огорожены, чтобы исключить падальщиков или травоядных. В конце дня мы разместили почти 14 метрических тонн туш на 24 разных участках.
Быстро, на участках гудели мухи, и стервятники кружили над ними. Мы наблюдали за разложением в течение первых нескольких дней, которые являются самыми ужасными. Мусорщики измельчали некоторые туши, таща их останки глубоко в близлежащие леса. Неочищенные трупы раздулись газом, а затем распахнулись и обнаружили миллионы извивающихся личинок внутри. Мы использовали липкие ловушки и видеокамеры для мониторинга использования членистоногими, документируя более 40 семей, которые посетили сайты только за первые несколько дней.
В течение этого времени мы документировали скорость разложения, контролировали посетителей насекомых и падальщиков и собирали микробные образцы для обнаружения болезнетворных бактерий. В течение следующих нескольких недель микробы, насекомые и падальщики сделали свое дело, и вскоре ничего не осталось, кроме костей и меха. Мы будем отслеживать этот эксперимент в течение нескольких лет, чтобы определить долгосрочные последствия массовой смертности для экосистем.
Эффекты Массовой Смертности
Полевые, лабораторные и теоретические исследования нашей группы последовательно показывают, что массовая смертность влияет на экосистемы двумя основными способами.
Во-первых, огромное количество сотен или тысяч людей, удаленных из экосистемы, означает, что их роль в окружающей среде также потеряна. В Казахстане 200 000 погибших антилоп означают на 200 000 меньше травоядных на ландшафте. То же самое относится к электрическому или голодному северному оленю в Норвегии.
В Австралии до половины населения коалы в некоторых районах были убиты лесными пожарами. Помимо того, что коала является национальным символом и источником экотуризма, она важна для экосистемы как одно из немногих животных, которое может потреблять и перерабатывать питательные вещества из растений эвкалипта. Широко распространенная гибель коал означает значительный разрыв в пищевой цепи - ничего не остается, чтобы есть эвкалипт.
Точно так же массовая гибель мелких млекопитающих, кроликов и кенгуру означает, что небольшая добыча останется для хищников, таких как динго, которые могут бороться, чтобы избежать голода в бесплодной среде. Пожары также убивают менее харизматических видов, таких как насекомые и летучие мыши, которые важны для опыления, и их гибель может представлять проблему для сообществ растений после пожара. Без этих и других животных, способных выполнять свои экологические задачи, экосистемы Австралии, несомненно, изменятся.
Во-вторых, большое количество гниющих туш, вызванных массовой гибелью, будет иметь свои собственные воздействия на окружающую среду.
Хотя некоторые животные в Австралии будут поглощены огнем, и их тела быстро превратятся в пепел, те, кто встретит свою судьбу вне пламени, начнут разлагаться. При нормальных обстоятельствах падаль приводит к тому, что падальщики стекаются к тушам, потребляя мясо и перерабатывая питательные вещества в экосистеме.
Тем не менее, продолжающаяся массовая гибель кенгуру, коал и других крупных животных приведет к появлению большего количества туш, чем могут справиться падальщики - орлы, динго и разновидности рептилий, известные как гоаны. Вместо того, чтобы быстро исчезать, тушки, вероятно, станут питательной средой для бактерий и насекомых. Эта перспектива вызывает беспокойство, поскольку многие из этих микробов могут быть патогенными микроорганизмами, которые поражают людей, дикую природу и домашний скот, а мухи могут переносить патогенные микроорганизмы на большие расстояния. Действительно, в предыдущих экспериментах в наших смоделированных случаях массовой гибели было достаточно мух, чтобы покрыть землю в реке личинок, когда они выползали из туш и рассеялись в близлежащих лесах.
Наша работа также показала, что массовая смертность может иметь долгосрочные последствия, отравляя почву и перестраивая сообщества растений. По мере разложения туш они выделяют газы и разливают коктейли из сжиженных остатков, кислотных биологических жидкостей и микробов, которые поглощает почва. Когда это происходит массово, токсичность может убить растения, в том числе деревья. Наши неопубликованные данные неоднократно показывают, что события массовой смертности изменяют микробиом почвы и питательные вещества почвы. Как долго могут длиться эти эффекты, неизвестно.
Возвращение экосистем на правильный путь
Результаты событий массовой смертности в экосистемах являются сложными, но один аспект был постоянным во всех наших многочисленных исследованиях: здоровые популяции падальщиков смягчают последствия событий массовой смертности.
Мусорщики, такие как стервятники, койоты и динго, являются одними из наиболее преследуемых групп животных во всем мире, но они предоставляют важные экосистемные услуги. Когда в наших экспериментах присутствовали мусорщики, туши были быстро истощены или унесены, производя меньше личинок и мух, вымывая меньше химикатов в почву и уменьшая воздействие на растения и экосистему.
Хотя экосистемы Земли, возможно, не смогут избежать будущих событий массовой смертности, очевидным приоритетом является поддержание биологического разнообразия, которое у нас есть, включая мусорщиков, которые убирают беспорядок.
Брэндон Бартон, Государственный университет Миссисипи
В Австралии население динго, орлов и гоан, вероятно, получит выгоду от достаточного падалью, обеспечиваемым этими пожарами. К сожалению, завышенные числа мусорщика могут вызвать больше проблем. Когда падаль в конце концов исчезает, эти переизбыточные мусорщики могут быть вынуждены искать пищу в населенных районах, что приводит к конфликтам и нападениям на людей и домашних животных. Кроме того, многие из австралийских падальщиков являются не родными видами, поэтому растет обеспокоенность тем, что эти туши могут позволить инвазивным организмам укрепить свои позиции, пока экосистема находится в этом уязвимом состоянии. Таких косвенных последствий этих пожаров трудно предвидеть.
Однако несомненно то, что экосистема, возникающая после удаления дыма, будет кардинально отличаться.
Гястенов Зульяр 203
Журнал:American Scientist
Горение - не единственная причина смерти в этой катастрофе. Многие животные превосходили пламя только для того, чтобы тысячами погибать в заборах и на дорогах. Пока что другие могут жить, но без своих домов, еды и воды они, скорее всего, скоро уступят стихиям.
Беспрецедентные лесные пожары, которые бушевали по всей Австралии в течение нескольких месяцев в течение самого последнего лета в Южном полушарии, не только уничтожили человеческие жизни, но и убили миллиарды животных - возможно, даже триллионы, когда членистоногие добавляются к числу птиц, млекопитающих и рептилий, пойманных пламя.
Горение - не единственная причина смерти в этой катастрофе. Многие животные превосходили пламя только для того, чтобы тысячами погибать в заборах и на дорогах. Пока что другие могут жить, но без своих домов, еды и воды они, скорее всего, скоро уступят стихиям.
Чтобы преодолеть это препятствие, мы сотрудничали с биологами дикой природы Маркусом Лешли и Дэвидом Мэйсоном из Университета Флориды, чтобы взять на себя грязную задачу моделирования событий массовой смертности в больших экспериментах с тысячами килограммов падали.
Весной 2019 года мы начали наш самый большой на сегодняшний день эксперимент, развернув почти 14 метрических тонн туш в Оклахоме. Нашей первой задачей было найти крупный и этический источник туш. Мы сотрудничали с профессиональными ловцами, которые занимались удалением диких свиней, которые являются инвазивным видом, способным нанести ущерб сельскохозяйственным культурам, распространить болезни и негативно повлиять на дикую природу. Эти кабаны были пойманы в ловушку в целях сохранения и, как правило, их оставляли на месте ловушки или перевозили в указанное место для разложения. Вместо того, чтобы их трупы были потрачены впустую, мы смогли использовать их в научных целях.
Мы хотели увидеть, как увеличивающееся количество падежа влияет на разложение таким образом, что это может изменить экосистемы или способствовать распространению патогенных микроорганизмов. До прибытия туш мы определили участки и взяли образцы исходных питательных веществ для почвы, микробов, растений, насекомых и диких животных. Это обеспечило важную базовую информацию, которая не была бы доступна во время реального случая массовой смертности.Настоящая работа началась после прибытия трупов. Свиньи имеют вонючую репутацию по какой-то причине, а дикие свиньи - особенно несколько тонн мертвых животных - не являются приятным зрелищем или запахом. Мы аккуратно разместили каждый тушу, в среднем около 30 кг, на заранее определенных участках. Некоторые участки получили одну свинью, чтобы представить «нормальный» случай смерти; другие получили 12 тушек, представляющих массовую смертность. Кроме того, некоторые участки были огорожены, чтобы исключить падальщиков или травоядных. В конце дня мы разместили почти 14 метрических тонн туш на 24 разных участках.
Быстро, на участках гудели мухи, и стервятники кружили над ними. Мы наблюдали за разложением в течение первых нескольких дней, которые являются самыми ужасными. Мусорщики измельчали некоторые туши, таща их останки глубоко в близлежащие леса. Неочищенные трупы раздулись газом, а затем распахнулись и обнаружили миллионы извивающихся личинок внутри. Мы использовали липкие ловушки и видеокамеры для мониторинга использования членистоногими, документируя более 40 семей, которые посетили сайты только за первые несколько дней.
В течение этого времени мы документировали скорость разложения, контролировали посетителей насекомых и падальщиков и собирали микробные образцы для обнаружения болезнетворных бактерий. В течение следующих нескольких недель микробы, насекомые и падальщики сделали свое дело, и вскоре ничего не осталось, кроме костей и меха. Мы будем отслеживать этот эксперимент в течение нескольких лет, чтобы определить долгосрочные последствия массовой смертности для экосистем.
Эффекты Массовой Смертности
Полевые, лабораторные и теоретические исследования нашей группы последовательно показывают, что массовая смертность влияет на экосистемы двумя основными способами.
Во-первых, огромное количество сотен или тысяч людей, удаленных из экосистемы, означает, что их роль в окружающей среде также потеряна. В Казахстане 200 000 погибших антилоп означают на 200 000 меньше травоядных на ландшафте. То же самое относится к электрическому или голодному северному оленю в Норвегии.
В Австралии до половины населения коалы в некоторых районах были убиты лесными пожарами. Помимо того, что коала является национальным символом и источником экотуризма, она важна для экосистемы как одно из немногих животных, которое может потреблять и перерабатывать питательные вещества из растений эвкалипта. Широко распространенная гибель коал означает значительный разрыв в пищевой цепи - ничего не остается, чтобы есть эвкалипт.
Точно так же массовая гибель мелких млекопитающих, кроликов и кенгуру означает, что небольшая добыча останется для хищников, таких как динго, которые могут бороться, чтобы избежать голода в бесплодной среде. Пожары также убивают менее харизматических видов, таких как насекомые и летучие мыши, которые важны для опыления, и их гибель может представлять проблему для сообществ растений после пожара. Без этих и других животных, способных выполнять свои экологические задачи, экосистемы Австралии, несомненно, изменятся.
Во-вторых, большое количество гниющих туш, вызванных массовой гибелью, будет иметь свои собственные воздействия на окружающую среду.
Хотя некоторые животные в Австралии будут поглощены огнем, и их тела быстро превратятся в пепел, те, кто встретит свою судьбу вне пламени, начнут разлагаться. При нормальных обстоятельствах падаль приводит к тому, что падальщики стекаются к тушам, потребляя мясо и перерабатывая питательные вещества в экосистеме.
Тем не менее, продолжающаяся массовая гибель кенгуру, коал и других крупных животных приведет к появлению большего количества туш, чем могут справиться падальщики - орлы, динго и разновидности рептилий, известные как гоаны. Вместо того, чтобы быстро исчезать, тушки, вероятно, станут питательной средой для бактерий и насекомых. Эта перспектива вызывает беспокойство, поскольку многие из этих микробов могут быть патогенными микроорганизмами, которые поражают людей, дикую природу и домашний скот, а мухи могут переносить патогенные микроорганизмы на большие расстояния. Действительно, в предыдущих экспериментах в наших смоделированных случаях массовой гибели было достаточно мух, чтобы покрыть землю в реке личинок, когда они выползали из туш и рассеялись в близлежащих лесах.
Наша работа также показала, что массовая смертность может иметь долгосрочные последствия, отравляя почву и перестраивая сообщества растений. По мере разложения туш они выделяют газы и разливают коктейли из сжиженных остатков, кислотных биологических жидкостей и микробов, которые поглощает почва. Когда это происходит массово, токсичность может убить растения, в том числе деревья. Наши неопубликованные данные неоднократно показывают, что события массовой смертности изменяют микробиом почвы и питательные вещества почвы. Как долго могут длиться эти эффекты, неизвестно.
Возвращение экосистем на правильный путь
Результаты событий массовой смертности в экосистемах являются сложными, но один аспект был постоянным во всех наших многочисленных исследованиях: здоровые популяции падальщиков смягчают последствия событий массовой смертности.
Мусорщики, такие как стервятники, койоты и динго, являются одними из наиболее преследуемых групп животных во всем мире, но они предоставляют важные экосистемные услуги. Когда в наших экспериментах присутствовали мусорщики, туши были быстро истощены или унесены, производя меньше личинок и мух, вымывая меньше химикатов в почву и уменьшая воздействие на растения и экосистему.
Хотя экосистемы Земли, возможно, не смогут избежать будущих событий массовой смертности, очевидным приоритетом является поддержание биологического разнообразия, которое у нас есть, включая мусорщиков, которые убирают беспорядок.
Брэндон Бартон, Государственный университет Миссисипи
В Австралии население динго, орлов и гоан, вероятно, получит выгоду от достаточного падалью, обеспечиваемым этими пожарами. К сожалению, завышенные числа мусорщика могут вызвать больше проблем. Когда падаль в конце концов исчезает, эти переизбыточные мусорщики могут быть вынуждены искать пищу в населенных районах, что приводит к конфликтам и нападениям на людей и домашних животных. Кроме того, многие из австралийских падальщиков являются не родными видами, поэтому растет обеспокоенность тем, что эти туши могут позволить инвазивным организмам укрепить свои позиции, пока экосистема находится в этом уязвимом состоянии. Таких косвенных последствий этих пожаров трудно предвидеть.
Однако несомненно то, что экосистема, возникающая после удаления дыма, будет кардинально отличаться.
Гястенов Зульяр 203
Журнал:American Scientist