Реинтродуцированные роющие млекопитающие меняют подземные среды обитания насекомых в австралийском заповеднике

Спустя восемь лет после того, как экологи восстановили популяцию роющих млекопитающих в охраняемом заповеднике площадью 8,000 гектаров на юго-востоке Австралии, исследователи зафиксировали масштабную экологическую трансформацию, происходящую под поверхностью почвы. Научное исследование, проведенное в заповеднике Scotia Sanctuary, показало, что реинтродуцированные роющие млекопитающие коренным образом изменили подземные сообщества насекомых, продемонстрировав, как возвращение животных на поверхность почвы каскадом влияет на скрытые подземные экосистемы. Результаты, о которых сообщает TOI Science Desk, предоставляют важные эмпирические доказательства долгосрочного восстановительного потенциала роющих сумчатых, чье историческое истребление на обширных территориях австралийского континента нарушило ключевые почвенные процессы и изменило популяции местных беспозвоночных.

## Ключевые факты - Огороженная территория площадью 8,000 гектаров, свободная от хищников, в заповеднике Scotia Sanctuary на юго-востоке Австралии послужила площадкой для восьмилетнего экологического исследования реинтродуцированных роющих млекопитающих. - Исследователи обнаружили, что роющая деятельность и поиск пищи этими животными существенно изменили состав и характер выхода на поверхность подземных сообществ насекомых. - Роющие млекопитающие, которых исторически называют экосистемными инженерами, создают ямки для поиска пищи, которые улавливают семена, воду и органический детрит, меняя химический состав почвы и микробиологическую среду. - В Австралии зафиксирован самый высокий уровень вымирания млекопитающих в современной истории, вызванный главным образом завезенными хищниками, такими как одичавшие кошки и обыкновенные лисицы. - Исследование подчеркивает критическую связь между реинтродукцией наземных позвоночных и биоразнообразием подземных беспозвоночных в засушливых и полузасушливых восстанавливаемых ландшафтах.

## Что произошло В ходе исследования оценивалось экологическое наследие реинтродукции специализированных роющих млекопитающих в огороженные среды обитания, свободные от инвазивных хищников, в заповеднике Scotia Sanctuary, расположенном на западе Нового Южного Уэльса неподалеку от границы с Южной Австралией. В течение восьмилетнего периода наблюдений ученые отслеживали изменения физических свойств почвы и контролировали виды насекомых, появляющихся из-под земли на территориях, заселенных восстановленными популяциями млекопитающих, сравнивая их с соседними контрольными участками, куда животные не допускались.

По мере того как реинтродуцированные виды, такие как билби, беттонги и бандикуты, осваивались в заповеднике, их ежедневный поиск пищи приводил к существенному физическому нарушению поверхности почвы. Эти животные ежедневно выкапывают тысячи небольших ямок в поисках грибов, клубней, корней и подземных беспозвоночных. За восемь лет эта непрерывная биопедтурбация — биологическое нарушение почвы и отложений — привела к изменению уплотнения, удержания влаги и распределения питательных веществ в верхнем слое почвы.

Исследователи использовали ловушки для выходящих из почвы насекомых и протоколы отбора проб почвы, чтобы измерить, как сообщества насекомых реагируют на эти structural изменения почвы. Данные показали заметные изменения как в численности, так и в разнообразии появляющихся насекомых. Участки, подверженные воздействию роющих млекопитающих, продемонстрировали отчетливые комплексы подземных беспозвоночных по сравнению с участками, где млекопитающие отсутствовали. Переворачивая почвенные корки и создавая локальные микросреды, богатые органическим веществом, животные изменили пригодность среды обитания для личиночных стадий различных видов жуков, муравьев, термитов и мух, перестроив сообщества насекомых, которые созревают под землей перед выходом в более широкую наземную среду.

## Почему это важно Полученные результаты имеют важное значение для мировой экологии восстановления, доказывая, что реинтродукция истребленных млекопитающих запускает каскадные эффекты, выходящие далеко за рамки видимого роста растений и популяций крупных животных. Почвенные беспозвоночные представляют собой базовый уровень наземных экосистем, выступая в качестве ключевых факторов круговорота питательных веществ, опыления растений, разложения органического вещества и кормовой базы для более высоких трофических уровней. Когда инвазивные хищники уничтожили роющих млекопитающих на более чем 90 процентах их исторических ареалов на материковой части Австралии, почвенные системы лишились своего основного биологического механизма рыхления, что привело к уплотнению грунта, снижению инфильтрации воды и изменению циклов вылупления насекомых.

Установив, что подземным сообществам насекомых требуется почти десятилетие перемешивания почвы млекопитающими для существенной перестройки, исследование подчеркивает, что полное экологическое восстановление нельзя измерить в короткие сроки. Для управляющих землями, агентств по охране дикой природы и специалистов по климатической устойчивости эти результаты указывают на то, что проекты по возобновлению дикой природы (ривайлдингу) должны учитывать динамику почвенных беспозвоночных при оценке здоровья экосистемы. Восстановление роющих видов предлагает естественный механизм оживления деградировавших почвенных пищевых сетей без механического вмешательства человека, обеспечивая экономически эффективный и самоподдерживающийся путь к восстановлению функционального биоразнообразия в полузасушливых ландшафтах.

## Предыстория Фауна местных млекопитающих Австралии потерпела беспрецедентное сокращение с начала европейского заселения в конце XVIII века. На долю континента приходится примерно 30 процентов всех мировых вымираний млекопитающих с 1500 года: 34 вида местных млекопитающих были доведены до вымирания, а еще десятки сократились до изолированных островных популяций или небольших реликтовых материковых ареалов. Основными факторами этого кризиса являются завезенные хищные млекопитающие — в частности, одичавшая кошка (Felis catus) и обыкновенная лисица (Vulpes vulpes), — а также расчистка земель и изменение режима пожаров.

Роющие млекопитающие, включая такие виды, как кроличий бандикут (Macrotis lagotis), короткомордый кенгуру (Bettongia lesueur), малый коричневый бандикут (Isoodon obesulus) и кистехвостый кенгуру (Bettongia penicillata), когда-то населяли обширные территории засушливой и полузасушливой Австралии. Экологи классифицируют эти виды как экосистемных инженеров или биопедтурбаторов из-за их интенсивного роющего поведения. Одна особь может перемещать несколько тонн почвы в год, ежедневно выкапывая ямки для поиска пищи и пробивая затвердевшие биологические почвенные корки. Эти углубления улавливают заносимые ветром семена, листовую подстилку и влагу, создавая плодородные микроучастки, способствующие прорастанию растений и подземному биоразнообразию.

Чтобы бороться с продолжающимся вымиранием видов, австралийские природоохранные организации и государственные агентства начали создавать сети огороженных заповедников. Заповедник Scotia Sanctuary, созданный и управляемый организацией Australian Wildlife Conservancy (AWC) во впадине Муррей-Дарлинг, охватывает более 64,000 гектаров, при этом тысячи гектаров огорожены высокотехнологичным многожильным электрическим ограждением, предназначенным для защиты от кошек и лисиц. В этих безопасных убежищах популяции находящихся под угрозой исчезновения млекопитающих восстановились, что позволило исследователям изучать экосистемные процессы, которые отсутствовали на континенте более века.

## Реакция Хотя официальная реакция со стороны штатных и федеральных природоохранных ведомств пока отсутствует, ученые-экологи и сторонники ривайлдинга приветствовали эти результаты как важнейшее эмпирическое доказательство функционального восстановления экосистемы. Ученые, работающие в области экологии аридных зон, отмечают, что показатели здоровья почвы часто упускаются из виду в стандартных протоколах мониторинга фауны, где исторически приоритет отдавался подсчету особей млекопитающих или картированию растительного покрова.

Экологи, специализирующиеся на биологии беспозвоночных, подчеркивают, что изменения в сообществах насекомых демонстрируют, как сложные пищевые сети естественным образом восстанавливаются после возвращения ключевых местных млекопитающих. Ожидается, что научно-исследовательские институты и негосударственные земельные фонды по всей Австралии включат отбор проб подземных насекомых в стандартные системы мониторинга для существующих и планируемых огороженных территорий, свободных от хищников. Международные природоохранные организации, изучающие инициативы по ривайлдингу в Европе и Северной Америке, также проявляют интерес, поскольку аналогичные виды-инженеры почвы, такие как барсуки, луговые собачки и черепахи, сталкиваются с фрагментацией среды обитания в своих ареалах.

## Что пока неизвестно Несмотря на восьмилетнюю продолжительность исследования, ряд операционных и экологических переменных остается неизученным. Точный вклад конкретных видов роющих млекопитающих еще не до конца разграничен; остается неясным, вызывают ли конкретные сумчатые — например, билби в отличие от беттонгов — разную реакцию насекомых, или же изменения почвы являются исключительно результатом коллективного механического перемешивания.

Кроме того, еще предстоит оценить долгосрочные последствия для пищевых сетей. Неизвестно, как измененные показатели выхода насекомых влияют на местных хищников более высокого порядка, таких как насекомоядные летучие мыши, ночные птицы и мелкие рептилии. Ученым также еще предстоит установить, достигают ли эти изменения в подземных сообществах насекомых устойчивого равновесия через восемь лет или продолжают эволюционировать в течение нескольких десятилетий. Наконец, вопрос о том, в какой степени эти подземные преимущества могут сохраняться за пределами огороженных заповедников, где сохраняется небольшое количество инвазивных одичавших хищников, остается открытым для исследований.

## За чем следить Ключевые показатели продемонстрируют, как результаты этих исследований повлияют на практику управления землями в ближайшие годы: - Публикация подробных таксономических классификаций насекомых из Scotia Sanctuary с целью определить, какие именно семейства беспозвоночных получают наибольшую выгоду от биопедтурбации почвы. - Сравнительные результаты исследований из других крупных огороженных заповедников по всей Австралии, таких как Mallee Cliffs National Park или Arid Recovery в Южной Австралии, проверяющие, наблюдаются ли аналогичные подземные закономерности на разных типах почв. - Обновление планов управления Australian Wildlife Conservancy относительно целевой плотности популяций реинтродуцированных роющих сумчатых для оптимизации перемешивания почвы без вытаптывания и чрезмерного выедания местной флоры. - Выделение финансирования и утверждение грантов из государственных фондов экологических исследований на многоуровневые трофические исследования по восстановлению подземных экосистем. - Будущие нормативные базы природоохранных ведомств штатов, включающие здоровье почвенных беспозвоночных в официальные целевые показатели экологического восстановления.

Этот материал основан на научном репортаже TOI Science Desk с подробным описанием восьмилетнего экологического исследовательского проекта по изучению реинтродуцированных роющих млекопитающих и подземных сообществ насекомых в заповеднике Scotia Sanctuary на юго-востоке Австралии.