От пищевых цепей к пищевым сетям

На вымышленном лугу ниже мышь ест три вида пищи и служит добычей трём видам, поэтому после её удаления у всех остальных остаётся что поесть.

Почему одной цепи мало

Пищевую цепь легко нарисовать и осмыслить; OpenStax отмечает, что именно поэтому учёные до сих пор используют цепи в математических моделях. Проблема в том, что реальные животные редко питаются чем-то одним. Мизида в озере Онтарио ест и водоросли, и мелких животных, питающихся водорослями, поэтому занимает сразу два уровня. Некоторых животных также едят несколько разных хищников. Нарисуй все связи вместе, и цепь превратится в сеть, схему всех пищевых связей сообщества.

Пищевая сеть даёт более точную картину, но за это приходится платить. Для неё нужно гораздо больше данных, а большую сеть, например сеть амазонского тропического леса, на практике невозможно полностью измерить. Поэтому экологи используют оба подхода: цепи для ясного рассуждения об энергии, сети для выяснения последствий изменений в сообществе.

Удаление вида

В модели выше действуют два простых правила. Во-первых, если консумент теряет все источники пищи, он тоже исчезает; экологи называют это вторичным вымиранием. Правило применяется снова и снова, поскольку одна потеря может вызвать следующую. Во-вторых, если вид теряет всех хищников, он помечается как освободившийся от их давления, то есть его численность может быстро вырасти. На панели также перечислены виды, потерявшие только часть пищи.

Попробуй. Удали траву, и исчезнет только кузнечик, потому что он единственный не ест ничего другого. Кролик, мышь, олень и певчая птица потеряют часть рациона, но выживут на другой пище. Удали ястреба, и у змеи не останется хищников. Теперь удали траву и кустарники вместе: исчезнут кузнечик, кролик и певчая птица, останется 7 из 12 видов. Животных со множеством источников пищи гораздо труднее лишить средств к существованию, чем животных с узким рационом, зависящих от одного источника.

Сети и устойчивость

В OpenStax используют два понятия для описания реакции экосистемы на изменения. Сопротивляемость означает способность сохранять равновесие несмотря на нарушение. Восстанавливаемость означает скорость последующего возвращения к равновесию. Сеть со множеством связей лучше противостоит потере одного вида, потому что другие связи переносят энергию, ранее проходившую через него. Лесной пожар является естественным нарушением; сначала землю занимают травы, затем кустарники, позднее деревья, пока лес не восстановится.

Люди воздействуют на сети так же, но часто быстрее: чрезмерный вылов удаляет хищников, сток удобрений питает водоросли, а новые виды прибывают на кораблях. В последнем уроке этого курса ты увидишь, что вид-вселенец сделал с реками бассейна Миссисипи.