Паразиты положительно влияют на биоразнообразие и его сохранение – исследование
Новое исследование Тель-Авивского университета показывает, что наличие паразитов в природе не всегда является негативным фактором, а иногда даже помогает животным выжить.
Группа исследователей поясняет: "Мысли о паразитах обычно вызывают негативные ассоциации, например, наносят вред своему хозяину". В нашем исследовании мы показали, что на самом деле они могут оказывать положительное влияние на структуру экосистемы и играть ключевую роль в формировании среды обитания и поддержании ее биологического разнообразия".
Исследование проводилось под руководством профессора Фриды Бен-Ами и доктора Сигаль Орлански из Школы зоологии и Музея естественной истории имени Стейнхардта Тель-Авивского университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.
Ученые объясняют, что в здоровой экосистеме обычно существует большое разнообразие видов, живущих рядом друг с другом. Родственные виды способны существовать в одной и той же среде обитания при условии, что они по-разному влияют на природные ресурсы и хищников. Без необходимого разделения и баланса между этими видами они не смогут сосуществовать – один из видов будет вытеснен другим. Это называется "принципом конкурентного исключения", известным также как закон Гаузе.
"Паразиты и патогены являются неотъемлемой частью любой экосистемы. Несмотря на плохую репутацию, паразиты играют ключевую роль в формировании динамики популяций, структуры сообществ и биоразнообразия благодаря своему влиянию на баланс между видами в данной экосистеме", – отмечает доктор Орлански.
Исследование проводилось на водяных блохах Daphnia, которые в Израиле встречаются, в основном, в зимних прудах. Блохи имеют длину около трех миллиметров, питаются одноклеточными водорослями и бактериями и сами служат пищей для рыб. Поскольку зимние водоемы являются закрытой средой обитания, конкуренция между различными видами особенно сильно влияет на биологическое разнообразие в водоеме. Водные виды не могут самостоятельно покинуть или мигрировать в другие места, поэтому результаты конкуренции имеют решающее значение для их выживания. Как и большинство животных, эти виды также являются носителями паразитов, и редко можно встретить вид, который был бы практически полностью устойчив к паразитам.
По словам профессора Бен-Ами, "в популяции водяных блох в Израиле обнаружили один вид под названием Daphnia similis, который в лаборатории назвали "супердафнией" из-за его почти полной устойчивости к паразитам. Тем не менее эта "супердафния" не становится доминирующим видом в водоемах. Наиболее распространенным видом является Daphnia magna, которая очень уязвима для широкого спектра паразитов".
Чтобы понять, почему иммунитет к паразитам не способствует распространению вида, исследователи создали в лаборатории биологический микрокосм, в котором два вида делили одну и ту же среду обитания в присутствии или отсутствии паразитов. Результаты показали, что в среде обитания без паразитов чувствительный к ним вид, который является наиболее распространенным видом Daphnia в природе, победил в конкурентной борьбе, даже заставив исчезнуть устойчивую к паразитам "супердафнию". Однако в местах обитания паразитов выживаемость чувствительных к ним дафний резко снижалась, а популяция "супердафний" закреплялась, продемонстрировав среду, в которой сосуществование двух видов возможно при посредничестве паразитов.
"Результаты этих экспериментов подчеркивают важную роль паразитов в формировании биоразнообразия, поскольку паразиты могут опосредовать конкуренцию между видами. Эта конкуренция позволяет сосуществовать виду, который устойчив к паразитам, но его способность конкурировать недостаточна, и без паразитов он, вероятно, вымер бы, если бы находился в одной среде обитания с наиболее распространенным видом, который, хотя и чувствителен к паразитам, в остальном является сильным конкурентом. Наше исследование показывает, что сосуществование этих двух видов Daphnia возможно только при посредничестве паразита", – поясняет Орлански.
Профессор Бен-Ами подчеркивает, что результаты этих экспериментов имеют большое значение для лучшего понимания систем, в которых сосуществуют как чувствительные к паразитам, так и менее чувствительные к ним виды. Эти результаты могут помочь направить усилия по борьбе с биологическими инвазиями и даже снизить угрозу для исчезающих видов.
