Сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова в составе международной коллаборации учёных выявили параметры растительных сообществ, наиболее выражено влияющих на устойчивость экосистемы. В результате исследователи выяснили, что высокое видовое богатство и разнообразие эволюционных групп растений внутри растительных сообществ делают экосистему более устойчивой к внешним факторам. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Ecology & Evolution.

Современные исследования биоразнообразия представляют собой далеко не только подсчёт числа видов, но и выявление разных функциональных или эволюционных групп организмов внутри экосистем. И хотя высокая роль биоразнообразия в поддержании устойчивости сообществ организмов не вызывает сомнений у научного сообщества, значимость отдельных аспектов этого комплексного параметра была исследована слабо. Международная группа учёных с участием сотрудников кафедры геоботаники биологического факультета МГУ изучила влияние разных аспектов биоразнообразия на устойчивость этих сообществ.

Исследователи собрали многолетние данные о колебаниях надземной биомассы растений с 39 экспериментов в травяных сообществах со всего мира и проанализировали их связь с разными аспектами биоразнообразия этих сообществ и внешними факторами. Колебания биомассы от года года напрямую характеризуют устойчивость экосистемы: в более стабильных сообществах эти флуктуации выражены слабо, в то время как сильные колебания биомассы свидетельствуют о неустойчивости экосистемы.

“Основное достижение нашего исследования заключается в его масштабности. Мы изучили связь разных аспектов биоразнообразия с устойчивостью экосистем на материале почти 40 экспериментов, находящихся в разных частях земного шара. Проанализировали данные как с высокогорных альпийских лугов Кавказа, так и с сенокосных угодий Германии — и везде выявлены схожие закономерности,” — прокомментировал один из авторов исследования, заведующий кафедрой геоботаники биологического факультета МГУ Владимир Онипченко.

Оказалось, растительные сообщества с высоким видовым богатством (числом видов в составе сообщества) и филогенетическим разнообразием (разнообразием эволюционных групп растений в сообществе) проявляют менее выраженные изменения в биомассе от года к году, то есть флуктуации менее выраженные. Учёные предполагают, что при увеличении этих параметров экосистемы возрастает её устойчивость к воздействию инфекций и фитофагов (животных, питающихся растениями).

В контексте глобальных изменений климата значительно меняются и экосистемы: одни виды выпадают, другие приходят. Чтобы оценить экологические последствия этих процессов, необходимо понимать механизмы, определяющие устойчивость экосистем. Учёные ещё в XX веке выяснили, что сообщества организмов с большим числом видов — высоким биоразнообразием — обладают большей устойчивостью, чем маловидые. Прорыв нового исследования, опубликованного в Nature Ecology & Evolution, заключается именно в раскрытии механизмов этого явления и выявлении связей между конкретными параметрами биоразнообразия и устойчивостью экосистем.

В исследовании принимали участие сотрудники 37 организаций из Европы, Азии и Америки. Ведущее участие в исследовании приняли учёные из Немецкий центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Гёттингенского университета и Зенкенбергского центра исследований биоразнообразия и климата (BiK-F).