Интернет природы: как животные, растения и микробы обмениваются данными
Новое исследование под руководством Ульриха Брозе из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия и Йенского университета имени Фридриха Шиллера меняет представление о взаимодействии видов в экосистемах.
Опубликованная в Nature Ecology & Evolution работа показывает, что живые организмы обмениваются не только энергией и ресурсами, но и важной информацией, которая влияет на их поведение и устойчивость экосистем.
Раньше экологи изучали в основном материальные связи — кто кого ест, кто опыляет растения, кто распространяет семена. Но оказалось, что не менее важны информационные потоки.
Представьте, что вы пытаетесь понять логику торговли в человеческом обществе, игнорируя интернет. Так же и в природе: если не учитывать обмен информацией, картина будет неполной, — объясняет Ули Брозе, руководитель исследовательской группы iDiv.
Объединение двух типов связей — информационных и традиционных (например, пищевых цепочек) — помогает понять, как disturbances распространяются в экосистемах и как сообщества восстанавливаются после них.
Три типа информационных связей в природе
- Связи «хищник-жертва» — например, волки выслеживают оленей по следам, а те, почуяв опасность, прячутся в густых зарослях.
- Чисто информационные связи — когда виды, не связанные напрямую, обмениваются сигналами. Гиены, заметив кружащихся грифов, понимают:
где-то рядом туша, и спешат к добыче. - Связи с окружающей средой — бабочки летят на свет, пауки плетут паутину у фонарей, хамелеоны меняют цвет в зависимости от фона.
Человек вмешивается в «природный интернет»
Шум, искусственный свет, химические загрязнители — все это искажает естественные сигналы.
Дороги и заводы не только загрязняют воздух, но и мешают муравьям общаться через вибрации, — говорит соавтор исследования Мириам Хирт.
Это лишь один пример того, как люди нарушают коммуникацию, от которой зависит размножение, поиск пищи и выживание видов.
Ученые предлагают активнее изучать информационные сети: кто передает сигналы, как они распространяются и затухают. Для этого можно использовать аудиозаписи природных звуков, данные о вибрациях и другие методы.
Если мы начнем учитывать «интернет природы», то перестанем воспринимать живые организмы как пассивные частицы, как в физике, — говорит Брозе.
Они не просто двигаются, а активно обмениваются данными. И чтобы защитить экосистемы, нужно сохранять не только места обитания, но и их информационные каналы.
Это исследование важно, потому что:
- Помогает предсказывать последствия вмешательства человека — если мы поймем, как шум или свет влияют на коммуникацию видов, сможем минимизировать ущерб.
- Объясняет неочевидные экологические сбои — например, почему исчезновение одного вида вдруг разрушает всю цепочку.
- Дает новые инструменты для сохранения биоразнообразия — возможно, защищать надо не только леса, но и «тишину», естественные уровни освещенности.
Ранее ученые заметили, что искусственное ночное освещение в городах вредит насекомым.