Увеличение численности морских звёзд-подсолнухов может помочь защитить жизненно важную экосистему от хищных морских ежей.
Несмотря на отсутствие позвоночника, морские звёзды-подсолнухи (Pycnopodia helianthoides) настроены решительно, особенно когда сталкиваются с колючими морскими ежами. Эти морские звёзды с 24 лучами и шириной около метра могут передвигаться со скоростью 100 сантиметров в минуту, охотясь на крабов, улиток, морских ежей и других обитателей океана.
Согласно исследованию, недавно опубликованному в журнале Proceedings of the Royal Society B, морские ежи, по-видимому, чувствуют присутствие морских звёзд, несмотря на отсутствие у них мозга, и избегают этих хищников. Поскольку многие виды морских ежей могут наносить ущерб экологически важным зарослям бурых водорослей, понимание того, как естественные отношения между хищниками и жертвами, подобные тем, что существуют между ежами и морскими звёздами, могут быть использованы для защиты бурых водорослей,
Почему водоросли скалистые
Заросли бурых водорослей имеют решающее значение для здоровья океана и планеты. Они произрастают вдоль большей части западного побережья Северной Америки. Эти крупные бурые водоросли растут в прохладных, относительно неглубоких прибрежных водах. Заросли бурых водорослей ежегодно приносят примерно 500 миллиардов долларов в мировую экономику, поскольку бурые водоросли являются ключевым ингредиентом во всём — от салатных заправок до некоторых витаминов.
Подобно лесам на суше, они растут плотными группами, которые служат пищей и укрытием для многочисленных видов животных, включая рыб (морских ушек, морских окуней и каранксов), беспозвоночных (морских звёзд, морских ежей и щетинохвостов) и морских млекопитающих (морских львов и каланов). Многие из этих организмов могут использовать густые заросли для защиты своего потомства от хищников или даже штормов.
Около 10 лет назад морские звёзды-подсолнухи локально вымерли на значительной части территории Калифорнии и Орегона из-за вспышки истощающей болезни в 2013 году. Вместе с морскими звёздами исчезли и заросли бурых водорослей в регионе. С тех пор ни морские звёзды, ни бурые водоросли так и не восстановились полностью, а морские ежи, которые питаются бурыми водорослями, продолжают свою деятельность.
Естественные хранители леса из ламинарии
Предыдущие исследования показали, что увеличение популяции каланов помогло сократить популяцию морских ежей в зарослях ламинарии. Группе экологов и студентов Калифорнийского университета в Санта-Крузе было интересно узнать больше о том, как морские звёзды могут препятствовать поеданию ламинарии морскими ежами. Чтобы выяснить это, они установили на морском дне в нескольких милях к востоку от Ситки, Аляска, где местные морские ежи превратили когда-то процветающие заросли ламинарии в более бесплодные зоны, пары садков. Обе ловушки были сделаны из пластиковых труб и покрыты мелкой сеткой. В качестве приманки ко всем ловушкам были привязаны водоросли. В одну ловушку поместили морскую звезду, а в другую — нет. Две пары ловушек находились на расстоянии от 60 до 100 футов друг от друга.
Через день они заметили, что красные морские ежи (Mesocentrotus franciscanus) оставались в среднем на расстоянии около двух метров от водорослей, прикреплённых к садкам с морскими звёздами внутри. Однако зелёных морских ежей (Strongylocentrotus droebachiensis) было не так просто отпугнуть. Несмотря на неоднозначные результаты, исследование показало, что морские звёзды явно отпугивают один вид морских ежей. По мнению команды, увеличение количества морских звёзд-подсолнухов, как естественных, так и искусственных, может помочь сохранить заросли бурых водорослей, отпугивая морских ежей, при этом не требуя от дайверов ручного удаления ежей.
«Мы показали, что морские звёзды создают „ландшафт страха“ среди красных морских ежей в деградировавших ежовых пустошах, что снижает их выпас на водорослях», — сказала в своём заявлении соавтор исследования и эколог Кристи Крукер. «Это очень голодные ежи, которых запах морской звезды отпугивает настолько, что они не выпасают водоросли в лесах, что даёт надежду на то, что они могут сыграть свою роль в восстановлении лесов из водорослей».
Ищете фиолетовых хищников?
Необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить, окажет ли присутствие морских звезд аналогичный эффект на самого разрушительного пожирателя ламинарий в регионе – пурпурного морского ежа (Strongylocentrotus purpuratus). Хотя это естественная часть экосистемы, если популяция пурпурных морских ежей станет слишком большой, ежи могут поедать водоросли быстрее, чем успевают размножаться.
«Я предполагаю, что они также будут препятствовать поеданию пурпурных морских ежей, но вопрос в том, насколько и как долго, — сказал Крукер. — Между нашими результатами и повторным заселением Pycnopodia для восстановления ламинариевых лесов предстоит решить множество задач и предпринять множество шагов».
Исследование также показывает, что студенты бакалавриата могут быть ценным ресурсом для научных исследований в университетах.
«Я очень благодарна за возможность работать над этим исследованием вместе с коллегами. Участие во всех этапах процесса, от погружений до написания научных работ, было захватывающим и полезным для меня как для студентки», добавила соавтор исследования Рэй Манкузо. «Я надеюсь, что результаты этого полевого эксперимента каким-то образом помогут восстановить наши важнейшие заросли ламинарии».