Напуганные до смерти: о влиянии страха на экосистему
Но что станется с главной добычей волков — лосями? Все эти десятилетия они усиленно размножались, причиняя немалый вред деревьям парка. Что будет теперь, когда заклятый враг вернулся?
Всё стало ясно уже на второй год. Там, куда волки ещё не добрались, лосихи паслись безмятежно, а вокруг весело скакали лосята. «Сцена из диснеевского фильма», — вспоминает эколог Джон Лондре из Университета штата Нью-Йорк в Осуиго (США). В тех же уголках парка, где волки уже освоились, ситуация была совсем другой: лосята жались к беспокойным мамам. «То были две страны: в одной царил мир, в другой бушевала война», — говорит учёный.
В этот момент г-н Лондре понял: волки не просто убивают лосей, они меняют их поведение, не пошевелив ни одной лапой. Само их наличие (запах, который донёс ветер, или след на влажной земле) порождает у жертвы дурное предчувствие. Окружающая местность отныне оценивается в соответствии с риском быть съеденным. Для описания этого эффекта г-н Лондре выдумал термин «пейзаж страха»: «горы» там, где риск высок, и «долины» относительной безопасности, в которых можно слегка расслабиться.
Это простое открытие перевернуло экологию, в которой до той поры считалось, что хищники влияют на объект охоты лишь непосредственным убийством. Кроме того, был брошен вызов распространённому представлению, что большинство животных испытывают страх лишь короткое время — в виде внезапного приступа паники или в ходе погони, тогда как продолжительный психологический стресс — удел людей и других приматов. По словам г-на Лондре, в традиционных экологических моделях отношения хищника и жертвы рассматривались как игра в шары: если один шар ударит по другому, тот считается выбывшим из игры. Попытка добавить психологический аспект казалась в то время неоправданной антропоморфизацией и была предана анафеме.
Но времена меняются. Сегодня экологи применяют понятие пейзажа страха для изучения не только волков и лосей, но и акул и дюгоней, пауков и кузнечиков. Снова и снова подтверждается догадка о том, что самое большое влияние на поведение жертвы оказывает не убийство, а устрашение. Это сказывается на том, как потенциальная добыча питается, размножается и воспитывает молодняк. Эффект распространяется по всей экосистеме, воздействуя на местную флору и даже на круговорот питательных веществ в почве. Хищнику достаточно быть страшным.
Г-н Лондре не был первым, кто осознал экологическую роль страха. Ещё в 1970-х годах исследования показали, что хищники вынуждают жертву выстраивать дорогостоящую защиту — например, мигрировать в менее плодородные области и плохо питаться из-за того, что приходится постоянно быть начеку. Но большинство экспериментов на эту тему обладали невеликим масштабом и малой продолжительностью. Кроме того, почти не рассматривались последствия этого ужаса в долгосрочной перспективе.
Поэтому йеллоустонский пример можно считать первым. Перед тем как там вновь появились волки, экологи совершенно правильно предсказали размеры популяции хищников и то, сколько лосей они убьют. Но поскольку считалось, что волки воздействуют на лосей, лишь убивая их, численность популяции последних оказалась сильно переоценённой, вспоминает Скотт Крил из Университета штата Монтана.
Наблюдения, выполненные г-ном Крилом в 2002–2006 гг., показали, что в присутствии волков лоси пребывали настороже более чем вдвое дольше обычного. Они также уходили с полей в леса, предпочитая безопасность изобилию травы. В результате лоси успевали съесть примерно на четверть меньше, чем раньше, что привело к падению рождаемости. Г-н Крил уверен, что дело тут в нехватке сил, а не в нападениях волков, ибо хищники очень редко бросаются на лосят. Измерение уровня прогестерона (гормона, пик которого приходится на беременность) в навозе полутора тысяч самок показало, что он сильно снизился в тех областях, где жили волки.
В безмятежные времена йеллоустонская популяция лосей насчитывала 19 тыс. особей, а сейчас едва превышает 6 тыс. Там, где лоси проиграли, парк выиграл. В 2010 году Уильям Рипл из Университета штата Орегон сообщал, что волки позволили осине, иве и трёхгранному тополю вернуться в прежние границы. Выживало больше молодых деревьев, ведь напуганные лоси стали реже обгладывать их нижние ветви, а высота старых увеличилась вдвое и даже втрое.
Чем выше дерево, тем больше строительного материала для бобра, и популяция последних выросла с одной колонии в 1996-м до дюжины в 2009-м. Бобровые плотины создали великолепные условия для птиц, земноводных, рыбы и др. А всё из-за того, что волки очень страшные...
Эта разновидность цепной реакции — трофический (пищевой) каскад — хорошо знакома экологам, но опять и снова она понималась раньше как результат нападения хищника на жертву. Некоторые специалисты и сейчас подвергают сомнению существование пейзажа страха, объясняя перемены игрой климата. Но аналогичные изменения происходят не только в Йеллоустоне. Например, пышные луга морской травы на мелководье залива Шарк у западных берегов Австралии обязаны своим существованием именно хищникам. В отсутствие тигровых акул там пасутся дюгони, которые с сентября по май прячутся от врага в глубоких водах, а когда возвращаются, объедают лишь самые верхние листья, потому что приходится всё время держать голову поднятой для лучшего обзора окрестностей. Одного присутствия акул оказалось достаточно не только для того, чтобы изменить численность дюгоней, но и для того, чтобы удержать их от уничтожения морской травы.
Но наблюдений скептикам недостаточно — им подавай эксперименты. Лиана Занетте из Университета Западного Онтарио (Канада) придумала, как заставить животных почувствовать угрозу, но при этом не позволить хищникам никого убивать. Сначала она досконально изучила чириканье подвергшейся нападению певчей зонотрихии на островах Галф у западного побережья Канады. Затем она защитила гнёзда электрифицированным ограждением от енотов и проволочной сеткой от ворон и сов. Убедившись в том, что птенцов никто не тронет, она включила запись звуков, производимых хищниками.
Результаты, опубликованные в 2011 году, превзошли все ожидания. Птички, регулярно хватавшиеся за сердце, выращивали в год на 40% птенцов меньше по сравнению с теми, которым проигрывали звуки безобидных тварей. Они откладывали меньше яиц, а те, что удавалось отложить, были легче обычного, и из них реже вылуплялись птенцы — отчасти из-за того, что пугливые самки хуже их высиживали. А вылупившиеся птенцы чаще погибали от голода, потому что родители с трясущимися поджилками приносили меньше еды в гнёзда.
В прошлом году Дрор Хаулена и Освальд Шмиц из Йельского университета (США) показали, что каскад, порождённый страхом, может идти ещё дальше. Они выращивали кузнечиков в больших клетках на свежем воздухе, после чего в половину из них запускали пауков. Хищники не могли убить жертву, потому что им предусмотрительно склеивали ротовой аппарат, но кузнечики об этом не знали. В присутствии пауков скорость обмена веществ бедняг подскакивала на 40%, повышая их потребность в энергии. В результате кузнечики ели больше золотарника, богатого углеводами, в ущерб травам, насыщенным белком. Белок необходим для роста и размножения, но насекомые предпочитали пожертвовать этими радостями ради быстрого пополнения энергозапасов. Это привело к изменению химического состава организма, повысив отношение углерода к азоту в их телах на 4%. Из таких кузнечиков после смерти получалось плохое удобрение. Не сделав ровным счётом ничего, пауки повлияли на круговорот питательных веществ в почве!
Биоэкологам давно известно, что виды, расположенные на разных концах пищевой цепи, влияют друг на друга. Но никогда ещё эта связь не оказывалась настолько сложной. Согласно традиционной точке зрения, выживание животных зависит только от того, насколько хорошо им удаётся избегать близкого знакомства с хищниками и насколько удачно они пообедают сами, то есть от взаимодействия с непосредственными соседями по пищевой цепи. Почему травоядные не уничтожают пастбища целиком? — Потому что хищники не позволяют популяции достичь катастрофических размеров. А новая теория говорит о том, что само присутствие хищников вынуждает животных покидать открытые пространства. «Мир остаётся зелёным благодаря страху», — подчёркивает г-н Лондре.
Пейзаж страха помогает не только тем, кто изучает природу, но и тем, кто заботится о её сохранности. Например, Джоэл Браун из Иллинойсского университета (США) ищет ирбисов по реакции на них потенциальной добычи. Нахуры и гималайские тары чуют ирбиса лучше любого зоолога. Они сбиваются в кучу и больше смотрят по сторонам, чем пасутся. Оценка численности ирбисов, полученная на основании таких наблюдений, затем проверяется по навозу и следам. Пожалуй, это первый проект, которому не надо смотреть на животных, чтобы их посчитать.
Похожим образом Бёрт Котлер из Университета Бен-Гурион (Израиль) установил, что нубийскому горному козлу в национальном парке Эйн-Авдат очень сильно мешают туристы. На выходных, когда люди собираются на склонах ущелья, животные пугаются, потому что обзор оказывается перегорожен, и они спасаются бегством, не покормившись как следует.
Подобные исследования позволяют экологам вносить коррективы в планы по защите животных. Например, на юго-запад США планируют вновь выпустить толсторогов, но за время их отсутствия растительность там стала высокой и теперь с лёгкостью скрывает подкрадывающихся хищников. «Они выпустят толсторогов, пумы их перебьют, и будет решено заняться контролем численности пум», — опасается г-н Лондре. По его мнению, надо просто выкосить кустарник и создать коридоры низкой растительности, соединяющие горные цепи, чтобы пумы не всегда могли поймать добычу.
Г-н Лондре полагает, что будущее экологии — за работой с подобными метафизическими ландшафтами, которые для животных вполне реальны. Надо научиться понимать, где пугливое существо видит «гору», знаменующую собой высокий риск смерти, а где «долину».
Подготовлено по материалам NewScientist.