Выявление экологического воздействия появления цикад на леса Северной Америки

Новости сегодня - Выявление экологического воздействия появления цикад на леса Северной Америки

Каждые 13 или 17 лет миллиарды цикад выходят из-под земли, чтобы размножаться в лиственных лесах восточной части Северной Америки. Одно из крупнейших событий появления этих насекомых произошло в 2021 году, когда появились цикады выводка X. Исследователи, изучавшие это событие, которое случается раз в поколение, теперь раскрывают влияние, которое оно оказало на лесные экосистемы, особенно на птиц, гусениц и деревья.

В новом исследовании под названием «Периодические цикады нарушают трофическую динамику из-за изменений в кормлении птиц на уровне сообщества», опубликованном в журнале Science, исследователи из Университета Джорджа Вашингтона, Джорджтаунского университета и Университета Мэриленда количественно оценили масштабные изменения, которые периодическое появление цикад в 2021 году оказало на популяцию. Модели питания птиц и их влияние на последующие течения. Исследовательская группа говорит, что это одно из немногих исследований, в которых изучалось косвенное влияние периодических вылетов цикад на лесные пищевые сети.

Исследование показало, что более 80 видов птиц во время своего вылета сознательно переключили свой рацион на цикад. Это безумное кормление цикад ослабило хищническое давление на типичную добычу птиц, лесных гусениц, численность которых, как следствие, увеличилась, что привело к большему повреждению листьев на дубах-хозяевах. Исследователи собрали свои данные на двух исследовательских участках в среднеатлантической части ареала Brood X в Соединенных Штатах.

«Наши результаты действительно показывают, насколько взаимосвязаны эти экосистемы, насколько глубоко связаны растения, животные и все виды организмов. Когда вы меняете поведение или популяцию одного из этих организмов, последствия удивительным образом распространяются по экосистеме», — говорит Зои Гетман-Пикаринг, первый автор и бывший научный сотрудник GW.

«Я думаю, важно помнить, что, поскольку люди влияют на экосистему — через изменение климата , через освоение природных территорий, через внедрение инвазивных видов — мы удивительным образом изменяем сложные пищевые сети».

Периодические явления появления цикад длятся всего около пяти-семи недель. Исследовательская группа собирала данные до, во время и после появления цикад, используя гусениц-приманок для отслеживания особенностей кормления птиц. Они также обратились за помощью к более широкому сообществу птиц, чтобы получить дополнительные данные наблюдений о том, какие птицы питаются цикадами.

Помимо гусениц-приманок из глины, исследователи подсчитали количество гусениц на дубах во время их появления и измерили последующий ущерб, который они нанесли листьям деревьев-хозяев.

Эти массовые события не только помогают ученым лучше понять, как внезапный приток определенного источника пищи может перенастроить сложные пищевые цепи и разрушить лесные экосистемы , авторы исследования говорят, что их результаты имеют более серьезные последствия для сохранения птиц.

«Птицы являются действительно важным регулятором численности травоядных насекомых и количества повреждений, которые получают растения. За последние несколько десятилетий произошло значительное сокращение популяций птиц», — сказал Джон Лилл, соавтор исследования и профессор биологии в GW. говорит. «Наше исследование дает представление о том, как может выглядеть мир с меньшим количеством птиц. Это будет включать увеличение ущерба как лесному хозяйству, так и сельскохозяйственным культурам , что будет иметь последствия для производительности и экономики».

Исследовательская группа предполагает, что их выводы, связанные с экологическими последствиями появления цикад, могут представлять собой более общую, хотя и малоизученную закономерность.

«Всякий раз, когда большой ресурсный импульс, такой как ежегодный урожай икры лосося во внутренних реках или икры мечехвоста в заливе Делавэр, меняет рацион хищников широкого профиля в регионе, экологи должны обратить внимание на изменения в пищевой сети, которые происходят когда типичная добыча временно ускользает от хищников», — сказала Марта Вайс, соавтор исследования и профессор биологии в Джорджтауне.

Ученые ожидают исторического сближения двух выводков периодических цикад , выводка XIII и выводка XIX, которые должны появиться одновременно на Среднем Западе весной 2024 года, событие, которое в последний раз произошло в 1803 году. Исследовательская группа планирует продолжить изучение косвенного воздействия цикад на другие части лесной пищевой сети.

Новости партнеров: