За последнее столетие человек сильно изменил морские экосистемы. И одним из самых необычных последствий стал рост численности головоногих моллюсков — особенно кальмаров.
Еще в 2016 году ученые, проанализировав данные за шесть десятилетий, обнаружили, что численность головоногих увеличивается во многих районах мира. Причем это происходило не только там, где активно ведется рыбный промысел.
Возникло несколько возможных объяснений. Одно из них выглядело довольно логично: люди вылавливают крупных хищных рыб, которые обычно сдерживают численность кальмаров, а те получают возможность размножаться.
Другой возможной причиной считалось потепление океана.
Однако новое моделирование показало, что картина сложнее.
Исследователи создали компьютерные модели морских экосистем и посмотрели, что произойдет с кальмарами при сокращении крупных хищников и повышении температуры воды.
Когда численность верховных хищников уменьшалась из-за промысла, кальмаров действительно становилось больше. Но они вовсе не занимали освободившееся место полностью: общая масса хищной рыбы сокращалась намного сильнее, чем росла масса кальмаров.
Иными словами, кальмары не просто заменяют исчезнувших хищников.
Вероятно, гораздо важнее количество доступной пищи. Исчезновение крупных хищников может помогать кальмарам косвенно: в море остается больше мелкой рыбы, которой они питаются.
Для кальмаров это особенно существенно. Они быстро растут, ведут активный образ жизни и способны ежедневно съедать пищу массой до 30% собственного тела.
А вот повышение температуры в модели дало неожиданный результат: масса кальмаров не выросла, а сократилась.
В более теплой воде их организм расходует больше энергии. Но количество пищи при этом вовсе не обязано увеличиваться. В результате кальмару приходится тратить больше ресурсов на поиск еды, которой может оказаться недостаточно.
Поэтому авторы считают, что исторический рост численности кальмаров нельзя объяснить одним лишь потеплением океана. Сокращение крупных хищников тоже объясняет происходящее лишь частично.
У кальмаров есть другое важное преимущество — исключительная способность быстро реагировать на изменения среды.
Они растут примерно в пять раз быстрее рыб и обычно живут всего один-два года. Такой короткий жизненный цикл позволяет им очень быстро увеличивать численность и осваивать изменившиеся экосистемы.
Именно поэтому кальмары могут становиться одними из первых животных, которые выигрывают после серьезного нарушения привычного равновесия — будь то промысел, изменение климата или сочетание нескольких факторов.
За последнее столетие возможностей для этого было немало. Морские волны жары происходят все чаще, донное траление перестраивает экосистемы морского дна, а чрезмерный вылов крупных хищников нарушает пищевые цепи.
Кальмары благодаря своей скорости роста и короткой жизни способны использовать освободившиеся ресурсы быстрее многих других животных.
Исследователи предполагают, что именно эта способность быстро реагировать на нарушения экосистемы может быть одним из главных объяснений роста их численности.
Но у такого преимущества есть предел.
Если главным ограничением остается количество пищи, то истощенные промыслом и одновременно нагревающиеся моря в долгосрочной перспективе могут оказаться для кальмаров далеко не идеальной средой.
Наблюдения у берегов Южной Калифорнии уже показывали, что после сильного влияния Эль-Ниньо и Ла-Нинья нехватка пищи способна перечеркнуть преимущества ускоренного роста в теплой воде.
Поэтому пока неизвестно, смогут ли кальмары в природе постоянно получать достаточно пищи, чтобы покрывать растущие энергетические затраты при повышении температуры.
И получается парадоксальная картина: кальмары могут быстро выигрывать от хаоса, который человек и изменение климата создают в морских экосистемах. Но те же самые изменения в конечном итоге способны поставить предел их распространению.
Исследование пока не прошло рецензирование и опубликовано в виде предварительной научной работы на bioRxiv.
