Две статьи международного коллектива исследователей с участием ученых Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН опубликованы в ведущих мировых научных журналах — Nature Communications и Nature Ecology & Evolution. Работы стали результатом многолетнего сотрудничества ИПЭЭ РАН и Института зоологии Геттингенского университета, поддержанного фондом Александра фон Гумбольдта, с привлечением специалистов из других научных центров, включая исследователей из Сыктывкара, Нижнего Новгорода и Новосибирска.
Почва — один из самых сложных и наименее изученных компонентов наземных экосистем. Здесь сосредоточена огромная часть биоразнообразия планеты; миллиарды микроорганизмов и беспозвоночных животных обеспечивают разложение органических остатков, поддерживая плодородие и экосистемный баланс углерода. Однако многие фундаментальные закономерности организации почвенных сообществ остаются неизвестными.
В первой работе, опубликованной в Nature Communications, ученые впервые сравнили распределение биомассы и потоков энергии в почвенных пищевых сетях вдоль огромного климатического градиента — от тайги до влажных тропических лесов. Исследование показало, что в лесах умеренного климата основная энергия проходит через типичных сапрофагов, осваивающих мертвое органическое вещество, но в тропиках существенно возрастает вклад живых корней растений и роль хищников. Иными словами, «бурые» почвенные пищевые сети становятся более «зелеными». Особую роль в поддержании потоков энергии играют дождевые черви, которые способны перестраивать структуру почвенных пищевых сетей и сглаживать климатические различия между экосистемами.
Вторая работа, опубликованная в Nature Ecology & Evolution, основана на беспрецедентном по масштабу анализе более 17 тысяч образцов почвенных животных, собранных в 456 биотопах в 19 странах мира. На основании данных об изотопном составе животных исследователи оценили разнообразие пищевых стратегий беспозвоночных в различных климатических условиях и типах землепользования. Неожиданно оказалось, что в агроэкосистемах трофическое разнообразие почвенных животных в среднем выше, чем в лесах, а в тропиках оно значительно выше, чем в умеренных широтах. Это свидетельствует о гибкости пищевого поведения почвенных беспозвоночных, которые способны расширять свои экологические ниши в условиях ограниченных ресурсов и изменяющейся среды.
Обе работы существенно расширяют представления о том, как устроены почвенные сообщества в разных регионах мира и как они могут реагировать на изменение климата и трансформацию ландшафтов. Полученные результаты важны для прогнозирования устойчивости экосистем, сохранения биоразнообразия и разработки экологически обоснованных подходов к управлению природными и сельскохозяйственными территориями.