В прибрежных экосистемах вокруг Арктического полуострова белые медведи долгое время считались главными хищниками. Но новое исследование предполагает, что морские звёзды вполне могут соперничать со знаменитыми белыми мишками на вершине местной пищевой сети.
Пищевая сеть — это обширная карта экологических связей, которая объединяет все различные пищевые цепи внутри экосистемы. Отдельные пищевые цепи содержат первичных продуцентов, которые получают энергию от солнца или путём переработки мертвого органического материала; первичные потребители, которые питаются первичными потребителями; а затем вторичные или третичные потребители, которые охотятся на всех потребителей ниже их. Но организмы из одной пищевой цепи также могут занимать место в другой или нескольких других пищевых цепях, поэтому лучший способ увидеть, как функционирует экосистема, — это связать эти цепи вместе.
Белый медведь несет тушу тюленя вдоль арктического побережья
×
В морских пищевых сетях исследователи часто сосредотачиваются на пелагических или открытых водных пищевых сетях, которые содержат крошечный планктон, обитающий на поверхности, вплоть до крупных хищников, таких как белые медведи (Ursus maritimus), которые часто находятся на вершине нескольких пищевых сетей. Но морское дно (или бенталь) часто упускается из виду в морских пищевых сетях, потому что учёные полагали, что у него нет собственных настоящих высших хищников.
Но в новом исследовании, опубликованном 27 декабря 2022 года в журнале «Ecology», исследователи более подробно изучили прибрежную морскую экосистему в канадской Арктике и обнаружили, что бентический компонент пищевой сети региона был в значительной степени недооценён. Исследовательская группа создала подробную карту различных пищевых цепочек, окружающих остров Саутгемптон, в устье Гудзонова залива на территории канадского Нунавута, и обнаружила, что бентическая часть сети имеет столько же связей, сколько и её пелагический аналог, а также собственный эквивалент белого медведя — хищные морские звёзды.
Диаграмма, показывающая пищевую сеть острова Саутгемптон. Синие стрелки показывают пелагические взаимодействия, коричневые стрелки показывают бентические взаимодействия, а зелёные стрелки демонстрируют взаимодействия между пелагическими и бентосными пищевыми цепями.
«Это сдвиг в нашем представлении о том, как работает прибрежная арктическая морская пищевая сеть, — говорится в заявлении ведущего автора исследования Реми Амиро (Rémi Amiraux), морского эколога из Университета Лаваля в Канаде, который был с Университетом Манитобы, когда проводилось исследование. — Мы доказали, что дикие животные, населяющие морскую воду, и те, кто обитает в отложениях, образуют две отдельные, но взаимосвязанные подсети.»
Исследователи проанализировали данные о 1580 отдельных животных, обитающих в прибрежной экосистеме острова Саутгемптон, чтобы создать новую пищевую сеть. Они обнаружили, что бентические и пелагические компоненты имеют одинаковое количество ступеней, или трофических уровней, в соответствующих пищевых цепях.
Морские звёзды были ключевой частью бентической пищевой сети, занимая различные трофические уровни, но одно семейство, Pterasteridae, постоянно находилось на вершине большинства отдельных пищевых цепей. Исследователи обнаружили, что эти морские звёзды питаются рядом вторичных потребителей, включая двустворчатых моллюсков, тела которых защищены откидной раковиной, морскими огурцами и губками. Это означает, что морские звёзды Pterastidae охотились в масштабах, эквивалентных белым медведям, которые обычно охотятся на моржей, чаек, белух (Delphinapterus leucas) и кольчатых тюленей (Pusa hispida). Ключевым же отличием белых медведей от морских звёзд является только размер их добычи.
Морская звезда из семейства Pterasteridae на морском дне Национального морского заповедника Олимпийского побережья в Вашингтоне
Помимо того, что морские звёзды Pterasteridae и белые медведи являются одними из самых успешных хищников во всей экосистеме, они также обладают общей способностью и готовностью копаться в падали, что, по мнению исследователей, позволило обеим группам процветать в Арктике.
Морские звёзды случайным образом питались мёртвыми пелагическими организмами, которые опустились на морское дно, а это означало, что им приходилось реже охотиться. Точно так же белые медведи могут поедать мёртвых китов, что в состоянии поддерживать их в течение нескольких недель или даже месяцев, пишут учёные в своём исследовании.
Команда экспертов считает, что новые результаты подчёркивают важность пищевых цепей морского дна во многих других морских пищевых цепях. Исследователи пишут, что морские звёзды Pterasteridae встречаются почти во всех морских экосистемах, и если они будут так же успешны в других местах, как в Арктике, они могут оказаться одними из самых успешных хищников океана.
