Горные львы изменили экосистему небольшого заповедника в Калифорнии

Горный лев, сфотографированный камерой с датчиком движения в биологическом заповеднике Джаспер-Ридж Стэнфордского университета. Credit: Trevor Hébert/Stanford University

Долгосрочное исследование показало, что даже эпизодические визиты горных львов могут полностью изменить экосистему.

Ученые, изучавшие небольшой пригородный заповедник примерно в 70 километрах к югу от Сан-Франциско, обнаружили, что с увеличением активности горных львов менялось и поведение многих других животных. Эффект распространился и на растительность, повлияв на рост растений и общее состояние ландшафта.

Горные львы (Puma concolor) стали чаще появляться на камерах слежения в биологическом заповеднике Джаспер-Ридж ('Ootchamin 'Ooyakma) Стэнфордского университета в период с 2015 по 2020 год. В то же время исследователи отметили снижение активности оленей по сравнению с предыдущими годами, когда пумы появлялись редко или не появлялись вовсе.

Обследование растительности выявило еще одно заметное изменение. Древесные растения, которые обычно поедаются или повреждаются оленями, включая молодые дубы, показали признаки восстановления и роста.

Результаты, опубликованные в журнале Ecology and Evolution, указывают на явление, известное как трофический каскад, при котором изменения на вершине пищевой цепи распространяются по нескольким уровням экосистемы. Чаще всего эти эффекты изучаются на больших территориях дикой природы, особенно на известных примерах с волками в Йеллоустонском национальном парке. Новое исследование предполагает, что аналогичные экологические процессы могут происходить и на гораздо меньших охраняемых территориях.

«В прошлом небольшие заповедники, такие как Джаспер-Ридж, часто считались имеющими очень небольшую экологическую ценность, но это исследование показывает, что когда эти маленькие заповедники соединены с большими массивами дикой природы, такими как горы Санта-Крус, все еще можно наблюдать великолепные экологические явления, такие как трофические каскады», — сказал Чинмей Сонаване, первый автор исследования и аспирант-биолог в Школе гуманитарных и естественных наук (H&S) Стэнфорда. «Это не просто вещи, которые происходят в таких местах, как Йеллоустон, вдали от города и людей. Они могут происходить и в этих довольно маленьких и более урбанизированных местах».

Экология страха и эффекты хищников

Чтобы изучить экологические изменения в заповеднике, исследователи проанализировали информацию, собранную с камер с датчиками движения и данные обследования растительности.

Они выявили два типа трофических каскадов. Один включал горных львов, оленей и растения — связь, известная как тритрофический каскад. Другой затрагивал более мелких хищников, которые делят ландшафт с пумами.

По мере увеличения активности горных львов койоты и рыжие рыси стали наблюдаться реже. Исследователи предполагают, что эти животные могли избегать этой территории или менять свои паттерны активности, чтобы уменьшить встречи с гораздо более крупными хищниками.

С уменьшением количества койотов и рыжих рысей, казалось, выиграли лисы. Активность лис увеличилась, что, в свою очередь, могло снизить активность кроликов, одного из их основных видов добычи.

Ученые называют такие вызванные хищниками поведенческие сдвиги «экологией страха». Эта концепция описывает, как присутствие главного хищника может влиять на других животных даже без прямого хищничества. Простое знание о том, что поблизости находится хищник, может изменить то, где животные передвигаются, когда они активны и как добывают пищу, создавая эффекты, распространяющиеся по всей экосистеме.

Некоторые из выявленных в исследовании эффектов нижнего уровня остаются предварительными. Исследователи отмечают, что видимые эффекты на растительность, лис и кроликов также могли быть вызваны факторами окружающей среды, такими как изменения в режиме туманов или температуры.

Однако доказательства, связывающие активность горных львов с изменениями в поведении оленей, койотов и рыжих рысей, были гораздо более убедительными.

Эти результаты подчеркивают экологическую важность как высших хищников, так и небольших охраняемых территорий. По словам исследователей, 82% охраняемых территорий в США меньше 5 квадратных километров (около 2 квадратных миль). По мере расширения городской застройки эти небольшие заповедники могут играть все более важную роль в поддержке сообществ диких животных и растений.

«Поддержание участков, где существует целое сообщество животных, от хищников до добычи и ресурсной базы добычи, очень важно», — сказал Родольфо Дирзо, соавтор исследования и профессор биологии в H&S Стэнфорда. «Когда один элемент отсутствует — а это обычно высшие хищники, которым требуются большие территории и которые более чувствительны к воздействию человека, — у нас больше не будет полностью функционирующих экосистем».

Почему горные львы посещают заповедник?

Исследователи пока не знают, почему горные львы стали чаще использовать Джаспер-Ридж.

Одна из возможностей заключается в том, что самки горных львов считают заповедник относительно безопасным местом для выращивания детенышей. В период исследования камеры зафиксировали изображения матери-горного льва с котятами.

Несмотря на растущее присутствие, эти животные не являются постоянными жителями. Горные львы в горах Санта-Крус обычно занимают территории от 20 до 170 квадратных километров (около 8–66 квадратных миль). Джаспер-Ридж слишком мал, чтобы поддерживать собственную популяцию пум.

Горные львы и люди

Хотя сообщения о встречах с горными львами время от времени попадают в заголовки новостей в Сан-Франциско и пригородах, эти животные, как правило, избегают людей, когда это возможно, по словам Элизабет Хэдли, старшего автора исследования и заслуженного профессора биологии в H&S Стэнфорда.

Горные львы ведут преимущественно ночной образ жизни, что означает, что они обычно активны, когда людей нет.

«Пумы боятся нашего запаха и звуков; им не нравится видеть, как мы движемся», — сказала Хэдли, которая также является бывшим директором факультета в Джаспер-Ридж. «Пумы используют все свои чувства, чтобы избегать людей».

Люди остаются основной причиной смерти горных львов, будь то в результате охоты или столкновений с автомобилями.

«Очевидно, мы сами создаем свою экологию страха», — сказала она. «Люди — главный хищник почти в любом ландшафте».

Дирзо также является профессором Bing по наукам об окружающей среде на кафедре биологии в H&S, профессором наук о системе Земли в Школе устойчивого развития Стэнфорда имени Доэрра и старшим научным сотрудником Стэнфордского института окружающей среды Вудса.

Хэдли также является заслуженным профессором биологии окружающей среды имени Пола С. и Билли Ахиллес в H&S, заслуженным профессором наук о системе Земли в Школе устойчивого развития Доэрра, членом Стэнфордского Bio-X и старшим научным сотрудником Института Вудса.

Другие соавторы из Стэнфорда включают Тревора Эбера, специалиста по академическим технологиям в Джаспер-Ридж; Кевина Лимпула, бывшего постдокторанта-биолога; Николь Нову и Джордану Мейер, обе бывшие аспирантки-биологи; и Амелию Цукервайс, бывшую студентку-биолога.

Это исследование получило поддержку от Национального научного фонда.

Источники:

Материалы предоставлены Стэнфордским университетом.

Chinmay Sonawane, Kevin Leempoel, Nicole Nova, Jordana M. Meyer, Trevor Hébert, Amelia Zuckerwise, Rodolfo Dirzo, Elizabeth A. Hadly. Mammal Community Responses to Increasing Puma Activity in a Suburban Preserve. Ecology and Evolution, 2026; 16 (6) DOI: 10.1002/ece3.73775