Иногда открытия меняют представления о природе настолько резко, что заставляют пересмотреть казавшиеся очевидными истины. Новое исследование показало: на морском дне Арктики скрываются хищники, которые по уровню влияния могут соперничать с белыми медведями. Работа, которая раскрывает эту неожиданную структуру арктической экосистемы, рассказывает sciencepost.
Белый медведь долгое время считался абсолютным лидером арктической пищевой сети. Его место на вершине пищевой пирамиды не вызывало сомнений: он охотится на крупных морских млекопитающих, использует лед как платформу для выслеживания добычи и занимает ключевую позицию в структуре экосистемы. Однако под поверхностью воды существует другой, недооценённый мир — мир бентоса, где трофические связи могут быть столь же сложными, как и в пелагической зоне.
Пищевая сеть описывает передачу энергии от первичных производителей к более высоким уровням. В морских системах на первом месте стоят микроскопические организмы, перерабатывающие солнечную энергию или органическое вещество. Далее следуют беспозвоночные, рыбы и морские млекопитающие. На вершине обычно располагаются супер-хищники — животные, не имеющие естественных врагов.
В Арктике традиционно исследуют пелагический блок: планктон, криль, рыбу, морских птиц и крупных млекопитающих. В рамках этих цепочек белый медведь действительно является финальной точкой потока энергии. Но донный мир оставался в тени — его процессы считались укороченными, а виды, живущие на морском дне, располагали, как предполагалось, более простыми и ограниченными трофическими цепочками. Новые данные показывают: это не так.
Команда учёных из Университета Лаваля провела масштабное исследование в арктических водах вокруг острова Саутгемптон (Нунавута, Канада). Регион расположен в зоне, соединяющей арктические массы воды с заливом Гудзона. Это место выбрали неслучайно: оно является узловой точкой между разными морскими экосистемами.
Исследователи собрали 881 образец бентосных беспозвоночных — от моллюсков и морских огурцов до губок. Эти представители относились к 97 таксонам, что говорит о невероятном разнообразии донной среды. Дополнительно было собрано 699 образцов пелагической фауны: от ракообразных и рыбы до морских птиц и млекопитающих. Всего анализ охватил более полусотни видов из двенадцати различных групп.
После обработки данных стало ясно, что донная и пелагическая пищевые сети имеют почти одинаковую длину трофических цепочек. Это открытие переворачивает привычные представления о структуре арктического океана.
"Это изменение в нашем понимании работы прибрежной морской пищевой сети Арктики", — отметил ведущий автор исследования Реми Амиро.
Таким образом, бентос не просто принимает энергию сверху — он активно формирует собственные сложные цепочки и взаимодействует с пелагическими организмами. Стрелочные схемы, построенные исследовательской группой, показывают, как энергия циркулирует между этими двумя мирами, имея точки соприкосновения, важные для устойчивости экосистемы.
Одним из самых удивительных результатов исследования стало выявление настоящих супер-хищников морского дна. Ими оказались представители семейства Pterasteridae — морские звезды, способные занимать самые верхние позиции в трофических цепях донной среды.
Эти морские звезды питаются двустворчатыми моллюсками, морскими огурцами, губками и другими организмами, относящимися ко вторичным хищникам. То есть они охотятся на тех, кто сам уже занимает высокий уровень пищевой сети. Это поведение делает их структурными аналогами белых медведей, только в масштабе морского дна.
Они обладают ещё одной интересной чертой: подобно белым медведям, которые при возможности могут питаться падалью — например, остатками китов, — морские звезды из этого семейства также способны поедать мёртвых пелагических животных, опускающихся на дно. Это позволяет им уменьшить частоту охоты и сохранять энергию.
Функционирование Pterasteridae напоминает о том, что супер-хищничество не обязательно связано с большим размером и силой. Оно отражает структурную позицию вида внутри сети и его способность контролировать другие популяции.
Сравнивая два подуровня морской среды Арктики, учёные пришли к выводу, что бентос может играть гораздо более значимую роль, чем считалось ранее. Его влияние на переработку органического вещества, трансформацию энергии и поддержку биоразнообразия может быть недооценено, а морские звезды — ключевые посредники этих процессов.
Эти организмы распространены по всему мировому океану. Если они демонстрируют аналогичную роль в других регионах, возможно, что там, где мы привыкли видеть более крупных хищников как доминирующие звенья, существуют и скрытые управляющие системы, влияющие на устойчивость морских экосистем.
Подобные исследования позволяют глубже понять, как работает океаническая среда, как в ней распределяется энергия и какие виды оказывают ключевое воздействие на структуру биоты — особенно в контексте сложных изменений арктических экосистем.
Чтобы оценить различия между двумя трофическими системами, полезно сравнить стратегию донных хищников с поведением крупных пелагических видов.
Белые медведи охотятся на крупных животных, используя лед в качестве платформы, а морские звезды — на мелких организмов, но на высоких уровнях цепи.
Пелагические хищники зависят от сезонного распределения льда, в то время как бентосные хищники привязаны к стабильной донной среде.
Морские звезды способны питаться падалью, подобно крупным млекопитающим, что делает их эффективными переработчиками энергии.
Донные супер-хищники оказывают влияние на биоразнообразие бентоса, тогда как белые медведи регулируют популяции морских млекопитающих.
Такое сравнение подчёркивает, что обе системы важны и взаимно влияют на устойчивость арктической экосистемы.
Исследователи отмечают, что расширение взглядов на структуру пищевых сетей имеет свои преимущества и ограничения.
Положительные стороны:
Отрицательные стороны:
Эти факторы показывают, что более глубокое изучение донных цепей крайне важно для комплексного анализа арктических экосистем — особенно в условиях стремительных климатических сдвигов, связанных с трансформацией северных морей.
Почему морские звезды могут считаться супер-хищниками?
Потому что они охотятся на виды высокого трофического уровня и занимают верхнюю позицию в донной цепи.
Опасны ли такие хищники для других экосистем?
Они регулируют популяции в своей среде и поддерживают баланс экосистемы.
Можно ли обнаружить подобные цепочки в других океанах?
Да, представители семейства Pterasteridae распространены широко, и аналогичные структуры вероятны в разных регионах мирового океана.