Слоны оставляют после себя удивительное наследие, сохраняющееся много лет

Фото из открытых источников

Останки слонов обогащают почву на долгие годы, привлекая пасущихся животных, но поддерживая при этом меньшее количество видов растений и почвенных бактерий. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Когда слон умирает, его тело медленно разлагается, высвобождая питательные вещества в почву, которые в конечном итоге питают растущую там траву. Животные, такие как антилопы и буйволы, приходят питаться этой травой. Новое исследование показало, что эти места кормления могут оставаться непохожими на окружающую местность более семи лет.

Однако более плодородная почва не решает всех проблем. Исследователи обнаружили меньшее количество видов растений и почвенных бактерий в местах гибели слонов. Жизнь слона подошла к концу, но его останки продолжали влиять на то, что росло в этом месте и какие животные приходили туда питаться.

Исследование проводила эколог Кортни Рид, работавшая в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Ее команда посетила 40 мест в национальном парке Крюгер в Южной Африке, где погибли взрослые слоны. Некоторые смерти произошли всего восемь дней назад, а другие — почти восемь лет назад.

Исследователи собрали образцы почвы и травы рядом с останками каждого слона. Они также взяли пробы на расстоянии около 15 метров, чтобы сравнить их с образцами, взятыми на близлежащем участке земли. Исследовательская группа не наблюдала за одним местом в течение восьми лет. Вместо этого она сравнивала места, где слоны недавно погибли, с местами, где они погибли много лет назад.

Почва вокруг останков содержала гораздо больше азота и фосфора, чем почва поблизости. Растениям для роста необходимы оба этих питательных вещества. Одна из форм азота достигла особенно высоких уровней вскоре после смерти слона. В самых свежих местах исследователи зафиксировали его содержание почти в 3000 раз выше, чем в окружающей почве.

Рид ожидала увеличения содержания питательных веществ, но масштабы этого увеличения ее удивили. «Это просто невероятно», — сказала Рид.

На некоторых более старых участках уровень азота был ниже, хотя в среднем он оставался выше нормы. Содержание фосфора не показало явного снижения на протяжении почти восьмилетнего периода, возможно, потому что кости продолжали высвобождать его по мере медленного разрушения.

Трава, произрастающая на местах гибели слонов, содержала примерно на 50% больше азота, чем трава поблизости. Это говорит о том, что она обеспечивала пасущимся животным более питательную пищу. Камеры зафиксировали, как в этих местах кормились импалы, буйволы, зебры, куду и бородавочники. Иногда сюда также заглядывал южный белый носорог.

Импалы и буйволы кормились примерно в три раза чаще в местах гибели слонов, чем в расположенных неподалеку контрольных местах. Исследователи считают, что более сочная трава способствовала их привлечению. 

«Это превращает водянистый салат айсберг в сочный салат ромэн», — сравнил соавтор исследования профессор Дерон Беркепайл из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Животные продолжали питаться в местах, где слоны погибли много лет назад. На самом деле, выпас был более интенсивным на старых участках. Это помогает объяснить, почему на этих участках не обязательно было больше травы, несмотря на более плодородную почву. Возможно, животные съели большую часть молодой растительности.

Исследователи считают, что такие визиты также могут способствовать сохранению плодородия почвы. Животные поедают траву, а затем оставляют навоз и мочу, которые обогащают почву питательными веществами. Эти питательные вещества могут способствовать росту следующей партии травы и привлечь больше животных. Команда еще не проверила, объясняет ли этот цикл устойчивые изменения.

Дополнительные питательные вещества могут показаться хорошей новостью для любого растения. Однако в местах гибели слонов росло меньше видов растений, чем в окрестных районах. Избыток одной из форм азота может навредить растениям. Исследователи считают, что это может объяснить, почему в недавно образовавшихся местах гибели растений наблюдался такой слабый рост.

Впоследствии некоторые растения могут лучше адаптироваться к плодородной почве и частому выпасу скота, чем другие. Эти растения могут разрастись, оставив меньше места для роста других видов. Даже в тех местах, где слоны погибли более семи лет назад, разнообразие растительности практически не восстанавливалось до нормального уровня.

Исследователи также изучали микробы — крошечные организмы, такие как бактерии и грибы, которые живут в почве. Тесты показали, что микробы, обитающие рядом с останками слона, были гораздо активнее, чем те, что находились поблизости.

«Микробы у туши слона мчатся туда-сюда, — сказал Беркпайл. — Их метаболизм работает на полную мощность».

Этот всплеск активности утих через один-два года. Но более активная почва не означала, что в ней содержалось больше видов микробов. В местах гибели животных было обнаружено меньшее количество видов бактерий и грибов. Разнообразие грибов восстановилось в более старых местах, в то время как разнообразие бактерий оставалось низким во всем возрастном диапазоне, охваченном исследованием.

Слон в среднем может весить около 6 тонн, поэтому его тело выделяет большое количество вещества на небольшой площади. Его останки могут изменить площадь поверхности земли примерно на 80 квадратных метров.

Более ранние исследования показали, что избыток питательных веществ в почве под останками мелких животных исчезал быстрее. Под останками лосей содержание азота вернулось к норме в течение 28 месяцев, тогда как фосфору потребовалось 40 месяцев.

Останки антилоп гну поддерживали высокий уровень питательных веществ в почве в течение шести-восемнадцати месяцев. Почва в местах обитания слонов оставалась более плодородной даже спустя более семи лет после их смерти.

Беркпайл ожидал результата, подобного тому, что происходит, когда мертвый кит опускается на дно океана и поддерживает жизнь в нем на протяжении десятилетий. В отличие от останков китов, которые могут поддерживать разнообразные сообщества глубоководных организмов, останки слонов были связаны с меньшим количеством видов растений и почвенных микроорганизмов.

В Национальном парке Крюгер обитает около 30 000 слонов, и примерно 600 из них погибают каждый год. Исследователи подсчитали, что подобные изменения могут происходить одновременно примерно в 4000 местах.

Реальное число может быть выше, поскольку последствия могут длиться дольше, чем показало исследование. Группа исследователей не изучала участки, возраст которых превышает примерно 7,7 лет.

Остаются и другие нерешенные вопросы, в том числе, как количество осадков, размеры слонов и падальщики влияют на каждый участок. Гиены, львы и грифы поедают мясо и разбрасывают кости, поэтому они могут влиять на количество питательных веществ, сохраняющихся в почве.

Результаты исследований показывают, что роль слона в степной экосистеме продолжается и после смерти, поскольку его останки питают почву и помогают формировать места кормления для других животных.