Výzkumníci ze Senckenbergu objevili zpětnou vazbu ve složitých potravinových sítích: druhově bohaté ekosystémy upřednostňují velká a těžká zvířata. I když se tím zvyšuje množství spotřebovaných rostlin, rostlinná biomasa zůstává přibližně na stejné úrovni jako v druhově chudých ekosystémech. Je to dáno tím, že v druhově bohatých ekosystémech se rozvíjejí rostlinná společenstva, jejichž růst je energeticky efektivnější. Rozsah produkce biomasy v ekosystémech bohatých na druhy je stabilnější, a proto předvídatelný, zatímco ztráta druhů vede k nepředvídatelným nedostatkům, které by podle článku publikovaného v Nature Communications museli kompenzovat lidé.
Ekosystémy každodenně ve velkém měřítku odrážejí zásadu „Jez, nebo buď snězen“. Rostliny tvoří základ potravních řetězců a jsou konzumovány býložravci, kteří zase slouží jako kořist masožravcům. A i tyto masožravky se mohou stát obětí větších zvířat. Mnoho z těchto predátorů v blízkosti vrcholu potravního řetězce jsou generalisté; někteří budou občas také jíst rostlinný materiál. To vede k vytvoření hustých potravních sítí, které obsahují četné složité potravní vztahy. Co se ale stane, když se rozmanitost zvířat sníží?
Tým kolem Dr. Floriana Schneidera z Senckenberg Research Center for Biodiversity and Climate vyvinul nový matematický model, který počítá právě tato spojení. "Pomocí počítače jsme simulovali 20 000 ekosystémů a procesy výživy, které se v každém z nich vyskytují; od ekosystémů, které obsahují jen několik druhů zvířat a rostlin, až po systémy s více než stovkou druhů. Na začátku je to stále otevřete, který druh a jaký počet jedinců jednotlivých živočišných a rostlinných druhů přežije až do konce. Tělesná hmotnost druhu je rozhodujícím faktorem, protože neurčuje pouze množství potravy (u zvířat) a metabolismus, ale zejména preference krmení,“vysvětluje Schneider.
Navzdory nárůstu počtu býložravců zůstává produkce biomasy rostlin stabilní
Výsledky jsou překvapivé, protože i v přítomnosti mnoha různých býložravých zvířat produkovaly rostliny stejné množství biomasy jako v simulacích s nízkou diverzitou druhů býložravců. Bylo tomu tak, i když s rostoucí druhovou rozmanitostí živočichů rostlo jak množství spotřebovaných rostlin, tak i vnitrocechovní predace. To uvádí v soulad dva dříve protichůdné myšlenkové směry. Předpokládalo se, že vysoká diverzita zvířat generuje pozitivní efekty, protože dominantní konzumace zvířecí kořisti snižuje tlak na rostlinnou biomasu, nebo jsou více exploatační na rostliny, protože četné různé živočišné druhy díky svým různým preferencím konzumují více rostlinných druhů.
Ztráta druhů upřednostňuje lehké váhy
V modelu nastávají oba scénáře současně, protože změny v počtu druhů vedou také ke změnám ve složení společenstev druhů. Když je celkový počet druhů zvířat nižší, upřednostňuje to menší druhy s nižší tělesnou hmotností. Na druhou stranu druhově bohaté ekosystémy bývají ziskové pro větší zvířata na vrcholu potravního řetězce. „Celkově je tedy celková hmotnost zvířat v druhově bohatých ekosystémech vyšší než v druhově chudých ekosystémech,“říká Schneider. "Kromě toho, druhově bohaté ekosystémy obsahují vyšší počet pomalu rostoucích větších rostlin."
Rostliny rostou efektivněji v ekosystémech bohatých na druhy
Je to efektivní, protože ve srovnání s menšími druhy spotřebovávají větší rostliny méně energie během procesu růstu, např. dýcháním. Čím je tedy živočišné společenství druhově bohatší, tím je produkce biomasy rostlin energeticky účinnější. Zvýšený úbytek biomasy na spotřebu většími zvířaty je tak kompenzován snížením metabolismu rostlinného společenstva. To umožňuje rostlinám udržovat si úroveň biomasy na přibližně stejné úrovni v druhově chudých i druhově bohatých ekosystémech.
Vymírání druhů ztěžuje předvídatelnost produkce biomasy
Ne všechno je však nakonec v pořádku, protože člověkem způsobený úbytek druhů má dopad na předvídatelnost produkce biomasy. "Naše simulace ukazují, že druhově bohaté ekosystémy produkují biomasu na relativně stabilní, předvídatelné úrovni. Na druhé straně v ekosystémech chudých na druhy jsou pravděpodobné dva scénáře, tj. biomasy se produkuje mnohem více nebo mnohem méně. V mnoha ohledech, blaho lidí závisí na spolehlivosti produkce biomasy. Druhové bohatství proto vede k větší bezpečnosti,“shrnuje Schneider.
