Исчезновение крупных животных в Южной Америке привело к тому, что баланс минеральных веществ в экосистеме Амазонии до сих пор не восстановился.

Мегафауна Южной Америки  (животные массой более 44 кг) играла роль основного «производителя» и разносчика минеральных веществ в тропических лесах Амазонии. К такому выводу пришли доктор Кристофер Даути из Оксфорда  его коллеги из Принстонского университета.

Глиптодон — вымерший родственник современных броненосцев размером с автомобиль. Еще 10 тысяч лет назад обитал в Южной Америке (mongabay.com)

Амазонка сегодня (фото Александра Волкова).

Африканский слон — самое крупное современное наземное животное (nationalgeographic.com).

Еще 12 тысяч лет назад амазонские леса больше напоминали африканскую саванну, чем непроходимые джунгли. Здесь встречались гигантские ленивцы размером с грузовик, трехметровые броненосцы с огромной булавой на хвосте, закованные в панцирь глиптодонты, паслись ослоподобные гиппидионы, на которых охотились саблезубые кошки.
В конце плейстоцена (около 10 тысяч лет назад) почти 100 родов крупных животных, переживших всевозможные катастрофы и изменения климата, оказались на грани вымирания: на их территорию пришел человек.

То, что это повлияло на разные процессы в экосистемах, известно давно — перестроились пищевые цепочки, изменились ареалы растений, семена которых разносились мигрирующими животными. Но никто не обращал внимания на состав почвы, а она - важный компонент экосистемы.

На примере амазонских лесов ученые составили математическую модель, с помощью которой удалось рассчитать, как исчезновение крупных животных сказывается на распределении жизненно важных минеральных веществ.  Модель учитывает объемы растительности, которую съедали виртуальные животные, миграционные пути и итоговое количество биологически значимых элементов и микроэлементов в фекалиях, которые служили естественными удобрениями.

Получилось, что экосистемы Южной Америки (а за последние 12 тысяч лет там исчезли 70% животных весом более 10 кг) в прошлом получали в 20 раз больше удобрений, чем сейчас. Благодаря мегафауне питательные вещества равномерно распределялись между плодородными и бедными участками почвы. Существенно сократился перенос фосфора, и последствия этого ощущаются по сей день, также возник недостаток кальция, азота и натрия. А это все важнейшие элементы любой живой клетки.

«Наши расчеты показали, что чем больше животное, тем больше его роль в распределении питательных веществ, которые обогащают окружающую среду. Большинство крупных животных планеты уже исчезли, тем самым разрывая артерии, которые несли питательные вещества далеко за пределы бассейна реки в бесплодные районы. Эта модель позволяет рассчитать способность животных к распространению питательных веществ в любой точке планеты в любое время, если известен средний размер животного и его местообитание. Она также может быть использована для прогнозирования последствий в будущем, например, как изменится плодородность почвы в Африке, если бы там вымерли слоны», - рассказывает доктор Даути. Результаты своих расчетов Даути с коллегами опубликовали в журнале Nature Geoscience.

Несмотря на это, амазонские джунгли и сейчас одно из самых плодородных мест на земле, и каждый год здесь находят все новые и новые виды животных и растений.  Но если подобные процессы начнут происходить в Африке, и без того страдающей от опустынивания, то это может обернуться весьма плачевно.

Несмотря на все природоохранные меры, браконьеры ежегодно убивают сотни слонов.  Для пропитания одного слона в течение года нужна растительность с площади около 5 км². Животные часто валят деревья, чтобы добраться до верхних веток и листьев, сдирают кору со стволов, вытаптывают почву, что приводит к ее эрозии и опустыниванию. На месте уничтожаемой ими древесной и кустарниковой растительности возникают сухие злаковые степи, непригодные для травоядных животных и самих слонов. В прошлом протяженность ежегодных миграций слонов достигала многих сотен километров, и поврежденная растительность успевала восстановиться. Сейчас миграции африканских слонов ограничены из-за возросшей человеческой активности, а также сосредоточения основного поголовья слонов на охраняемых территориях.

Человек вносит в почвы довольно много минеральных удобрений, но только на сельхозугодьях. В итоге получается, что есть места, где почва очень богата минералами и биологически значимыми элементами, а есть районы, где их крайне не хватает. Крупные животные, в том числе и дикие, ограничены в передвижениях из-за дорог, больших городов, сельскохозяйственных угодий.

«Если человек действительно поспособствовал вымиранию мегафауны, можно сказать, что мы начали менять жизнь природы задолго до появления агрикультуры», — пришел к выводу один из авторов работы Адам Вольф.