На большей части нашей планеты экологические цепи переноса вещества и энергии от фотосинтезирующих организмов к растительноядным и далее к животным-хищникам устроены довольно сложно.
На всяком участке суши, как правило, сосуществует множество хищных видов и видов, являющихся их потенциальной добычей, причем каждому виду хищников обычно соответствует несколько видов жертв, и наоборот, каждому виду жертве — несколько видов-хищников.
Однако в некоторых районах вследствие особенностей географических условий сформировались относительно простые экосистемы, включающие в себя лишь несколько видов.
Они могут служить своего рода природными лабораториями для изучения принципов, управляющих размерами популяций животных. Одна из таких экосистем существует на острове Ньюфаундленд, где обитает всего 14 видов млекопитающих.
Видовой состав фауны Ньюфаундленда не только беден, но и не сбалансирован: 9 из 14 видов являются хищными.
На территории, где так много хищников и так мало травоядных животных, составляющих их пищу, любые изменения, происходящие с популяцией вида-жертвы, могут привести к серьезным перестройкам всей цепи питания: компенсаторные механизмы, действующие в более сложных экосистемах, в данном случае отсутствуют.
Подобного рода драматическая ситуация сложилась на острове Ньюфаундленд в начале XX в., когда поголовье оленей-карибу и численность полярных зайцев, двух основных видов-жертв на этом острове, начали сокращаться.
В результате длительных и кропотливых исследований было установлено, что в обоих случаях это произошло вследствие быстрого роста численности рысей.
На протяжении столетий рыси были редкими для Ньюфаундленда животными, однако в 1860-х годах на остров был интродуцирован американский заяц-беляк и популяция рысей, для которых этот вид стал источником питания, быстро увеличилась.
Уже в самом начале XX в. популяция зайца-беляка достигла экологических пределов своего существования и «разрушилась», т. е. ее численность быстро сократилась, и рыси лишились своей основной добычи.
Однако они легко перестроились и начали нападать на телят оленя-карибу и на другой вид зайцев — полярных. Когда популяция зайца-беляка достаточно увеличила свою численность, рыси снова переключились на этот вид добычи.
Такой цикл повторялся неоднократно: за последние десятилетия рысь, американский заяц-беляк и олень-карибу оказались взаимосвязаны, составив экологический треугольник, в котором численности популяций двух видов жертв периодически возрастают и уменьшаются.
При этом рысь ограничивает и количество полярных зайцев, которые некогда были обильны на Ньюфаундленде, а теперь встречаются лишь изредка. Интродукция всего одного вида в простую экосистему острова привела к далеко идущим и весьма запутанным последствиям, отразившимся на равновесии всей системы.
Экосистема, существующая на Ньюфаундленде, совершенно не похожа на экосистемы соседних областей материковой части Канады.
Такая обособленность сложилась в результате действия нескольких факторов. Имеются доказательства того, что во время висконсинского оледенения (примерно 18 тыс. лет назад) лед не захватил всей территории острова.
Не исключено, что часть его сыграла роль рефугии, т.е. области, где местные животные могли пережить создавшиеся неблагоприятные условия. Благодаря этому несколько сохранившихся здесь видов продолжали эволюционировать независимо от млекопитающих континента.
В 9 из 14 туземных видов млекопитающие Ньюфаундленда отличаются от своих материковых сородичей настолько, что считаются особыми подвидами. Это свидетельствует о генетической изоляции, длившейся не одно тысячелетие.
В послеледниковое время некоторые виды, главным образом хищники, могли попасть на остров с плавучими льдами или по оставшимся ледяным перешейкам.
Однако в целом море было серьезным барьером и затруднило свободный обмен фауной между островом и континентальным побережьем Канады, а отсюда и существующие различия.
На полуострове Лабрадор, отделенном от Ньюфаундленда лишь проливом Белл-Айл, ширина которого местами не превышает 17,6 км, встречаются 34 вида млекопитающих; на острове Кейп-Бретон, расположенном в 112 км к юго-западу от Ньюфаундленда и имеющем связь с материком, — 38 видов.
Море не только действовало как барьер, препятствующий увеличению общего числа видов на Ньюфаундленде, но и служило, так сказать, фильтром, пропуская на остров одних млекопитающих и преграждая доступ другим, причем хищным видам было, по-видимому, легче колонизовать новую территорию, чем видам, являвшимся их добычей.
Анализируя состав фауны Ньюфаундленда, можно заметить, что привычная пирамида чисел оказалась перевернутой.
Поскольку биологические системы, как и любые другие системы переноса энергии, не могут функционировать со стопроцентной эффективностью, общая биомасса хищников должна быть намного меньше общей биомассы их жертв.
