Сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН в составе представительного международного консорциума исследователей выяснили, что в случае усиления антропогенного воздействия на травянистые экосистемы, организмы в них вне зависимости от систематической группы мельчают и демонстрируют ускорение функциональных процессов.

Проблема обеспечения устойчивости наземных экосистем при повышении интенсивности их использования в сельском хозяйстве является крайне актуальной в современном мире. Сотрудники ИПЭЭ РАН в составе представительного международного консорциума исследователей из восьми стран провела масштабное исследование 150 европейских лугов и пастбищ. Исследовались состав и функционирование их биоты на уровне отдельных организмов, видов и их целого сообщества.

В условиях интенсификации использования лугов и пастбищ экосистемы «ускоряются» за счет преобладания особей и видов, характеризующиеся меньшими размерами, большей подвижностью и скоростью функциональных процессов

Учёные сделали любопытное открытие, что в случае интенсификации сельскохозяйственного использования травянистых экосистем, все большее функциональное значение в сообществах населяющих их наземных и подземных организмов приобретают виды и особи, характеризующиеся мелкими размерами и ускоренными функциональными процессами. Чтобы доказать это количественно, для растений, летучих мышей, птиц, летающих насекомых и различных наземных и почвенных беспозвоночных были измерены различные морфологические и функциональные параметры, которые в мировой литературе называются трейтами (от английского слова  traits). К трейтам относятся, например, размер тела, скорость и тип размножения, интенсивность дыхания и иные функциональные характеристики организмов. Было установлено, что в ненарушенных сообществах преобладают более крупные медленно размножающиеся организмы, характеризующиеся относительно замедленными физиологическими процессами (названы «медленными» трейтами).

В нарушенных экосистемах, наоборот, превалируют мелкие быстро передвигающиеся плодовитые виды с интенсивными физиологическими процессами (получившие название «быстрых» трейтов). Соответственно, экосистемы на слабо эксплуатируемых лугах и пастбищах являются «медленными», накапливающими в себе большой запас биомассы и отличающимися относительным замедлением процессов, а в случае интенсивного использования — «быстрыми» с пониженной биомассой, но ускоренным функционированием и реакцией на раздражители. За счет этого интенсивно использующиеся луга и пастбища могут эффективно сопротивляться полной деградации, так как быстрее восстанавливаются в случае дополнительного воздействия.

«Вскрытые механизмы обеспечения устойчивости лугов и пастбищ при интенсификации их использования человеком открывают впечатляющие перспективы в области зеленой экономики и выращивания чистой и здоровой сельскохозяйственной продукции», — отметил руководитель работ от ИПЭЭ РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории изучения экологических функций почв Андрей Зайцев.

Участие российской группы в исследовании было поддержано Российским научным фондом (грант РНФ 23-14-00201). Результаты опубликованы в феврале 2024 года в ведущем престижном международном журнале Nature Communications.

Источник: ИПЭЭ РАН.