Отношения один хищник - одна добыча между волками и лосями на острове Айл-Ройал в озере Верхнее являются уникальными и являются предметом детального изучения с 1958 года. Остров Айл-Ройал, главный остров национального парка Айл-Ройал в Мичигане в Соединенных Штатах , является изолированным островом с небольшой миграцией животных на остров и с него, и как национальный парк , взаимодействие человека и влияние на два вида также ограничены. И волки, и лоси впервые стали устоявшимися популяциями на острове Айл-Ройал в 1900-х годах. Популяции как лосей, так и волков показывали повторные всплески и спады и не пришли к сбалансированному соотношению. Популяции лосей варьировались от 500 до 2500, в то время как число волков варьировалось от почти 50 [1] до двух. [2] [3] С 2018 по 2019 год на острове Айл-Рояль было выпущено 19 волков в надежде на восстановление стабильности экосистемы, и по [обновлять]оценкам на 2020 год на острове осталось 14 волков. [4]
Взаимоотношения между волками и лосями на острове Айл-Ройал стали предметом самого длительного исследования хищник-жертва, начатого в 1958 году. [5] Волки подвергались инбридингу и имеют деформацию позвоночника. [6] По данным подсчета 2014 года на острове было всего 9 волков, [7] а подсчеты 2015–2017 годов показали только 2. [8] [3] [9] Обзор, завершенный в 2014 году, определил, что новые волки не будут завезены в парк для попытки генетического спасения, [10] [3] но по состоянию на декабрь 2016 года Служба национальных парков вместо этого решила завезти на остров 20–30 волков. В 2018 году три самки и один самец волка из Миннесоты были переведены на островную систему. [11]
Национальный парк Айл-Ройал состоит из около 400 островов и находится в северо-западной части озера Верхнее . Он находится примерно в 50 милях (80 км) от берега Мичигана и в 12 милях (19 км) от канадского берега. Главный остров имеет длину около 45 миль (72 км) и ширину девять миль (14 км) в самой широкой точке, с площадью 205 квадратных миль (530 км 2 ). На острове нет дорог, и на нем не разрешено использование моторизованных транспортных средств. [12] Парк закрыт с сентября по май, в течение которого единственными людьми на острове являются сотрудники, изучающие волков и лосей.
Будучи изолированным островом, Айл-Ройал изначально не имел ни волков, ни лосей. Считается, что лоси либо переплыли озеро Верхнее из Миннесоты в начале 1900-х годов, либо были завезены на остров людьми с целью любительской охоты. [13] В 1949 году несколько волков, возможно, всего одна пара, пересекли ледяной мост из Онтарио на остров во время суровой зимы. [14] Но поскольку на остров мигрировала только одна пара волков, они пострадали от сильного инбридинга . По словам Рольфа Петерсона, профессора Мичиганского технологического университета и ведущего исследователя волков и лосей, «лоси были изолированы здесь 100 лет назад. Большинство генов все еще здесь, но у них достаточно популяции (для компенсации). Волков так мало, что они утратили генетическую изменчивость. Научная догма предполагает, что они не выживут». [15] Фактически, ДНК всех волков на острове Айл-Рояль можно проследить до одного предка. [14] Инбридинг приводит к инбридинговой депрессии и проблемам с приспособленностью, часто сопровождающимся жестоким социальным отторжением со стороны других волков. [15]
Когда исследование началось в 1958 году, многие исследователи полагали, что эти два вида в конечном итоге достигнут равновесия популяций примерно в 25 волков и 1500 лосей; но никаких признаков этого не было, а популяции колеблются непредсказуемо. [16] Наибольшее количество лосей, наблюдавшееся с момента прибытия волков, составляло 2450 в 1995 году. Наибольшее количество наблюдавшихся волков составляло 50 в 1980 году, за которым последовал спад популяции до 14 к 1982 году. [14] По состоянию на 2005 год насчитывалось 540 лосей, что является самым низким зарегистрированным показателем, и относительно высокая популяция в 30 волков. В 2008 году насчитывалось 700 лосей и 23 волка.
Плотность двух видов сильно зависит от плотности корма . Лоси предпочитают березу и осину , которые раньше в изобилии росли на острове, но за столетие поедания лосями их в значительной степени заменила менее питательная бальзамическая пихта , которая теперь составляет 59% рациона лося. [17] Даже это резко сократилось: по состоянию на 2002 год рост бальзамической пихты в подлеске составлял 5%, что на 40% меньше, чем в наблюдениях 19 века. [15] Растение более обильно на восточной стороне острова, что привлекает большую концентрацию лосей. [18] Поскольку бальзамическая пихта не дает достаточного количества влаги, лоси недавно были замечены поедающими снег, что случается очень редко. [16] Их также видели поедающими лишайник , что исследователь Рольф Петерсон сравнил с поеданием пыли. [16] Когда популяция лосей становится слишком большой, популяция бальзамической пихты падает, что приводит к падению популяции лосей в продолжающемся «качании» популяции. [19] Лоси в основном умирают от последствий недоедания : они становятся истощенными и замедленными из-за артрита , пока не становятся легкой добычей для волчьей стаи . Кроме того, телята страдают от недоедания, когда рождаются зимой, когда снег слишком глубокий для легкой добычи пищи. [17]
Лоси составляют девять десятых рациона волка острова Ройял (остальное — заяц-беляк и бобр ). [5] Лоси в расцвете сил обычно опережают волков во время охоты, особенно по мягкому снегу: лось может пересекать снег глубиной два фута со скоростью 20 миль в час (32 км/ч). [13] Даже если волки могут догнать лося, они не всегда могут его убить; исследователи часто находят волков с охотничьими синяками и шрамами. [15] Чтобы повысить свои шансы, волки выбирают лосей, которые являются телятами, старыми, больными или ранеными. Типичный убитый лось имеет возраст около 12 лет и страдает артритом, остеопорозом и/или пародонтитом. [20] Восемьдесят-девяносто процентов лосей погибают от рук волков, а не от болезней, [21] и каждый волк убивает в среднем от 0,44 до 1,69 лося в месяц. [22]
Волки на острове исторически делятся на три или четыре стаи, в каждой стае обычно от трех до восьми особей, включая двух или трех щенков . Количество волков в стае зависит в основном от количества снега, выпавшего предыдущей зимой. В зимы с небольшим снегом щенки, как правило, покидают стаю, чтобы найти себе пару, поэтому стаи состоят из четырех или пяти особей; в сильно заснеженные зимы щенки остаются в стае, которая может достигать десяти-двенадцати особей. Если многие члены стаи умирают, стая распадается, и в течение года формируется новая. Одна стая распадается примерно раз в тридцать лет. [22]
В 2006 году популяция волков, за исключением 10 одиночек и отдельных пар, сформировала три стаи : Восточную стаю , Среднюю стаю и стаю Чиппева-Харбор . [23] Известно, что волчьи стаи на острове сражаются, чтобы попытаться расширить свою территорию и, таким образом, поставку лосей. В 2006 году Восточная стая убила альфа-самца стаи Чиппева-Харбор, как засвидетельствовал Джон Вучетич, профессор Мичиганского технологического университета и один из ведущих исследователей острова, который считал, что стая Чиппева-Харбор может вымереть без своего лидера. [23]
В начале 1997 года исследователи острова заметили особенно мужественного самца волка, который не родился на острове Айл-Роял. Это был первый случай, когда взрослый волк проник в изолированную популяцию острова с начала исследования, и предполагается, что он перешел по льду с материковой части Онтарио, находящейся в 15 милях отсюда. Волк, обозначенный исследователями острова Айл-Роял как M93 и позже прозванный «Старым Серым Парнем» из-за своего бледного меха, был крупнее и более территориальным, чем другие волки острова Айл-Роял. Стая Старого Серого Парня выросла до необычно большого количества в 10 волков и привела к вымиранию одной из четырех других стай. За восемь лет размножения волк произвел на свет 34 щенка, которые, в свою очередь, произвели еще 45 щенков. Было установлено, что к 2009 году 56% волков на острове Айл-Роял произошли от Старого Серого Парня. [24]
Ученые ожидали, что введение генов Old Gray Guy в инбридинговую популяцию создаст бум популяции «генетического спасения», но общая популяция волков существенно не увеличилась с течением времени. В интервью The New York Times в 2011 году исследователь волков Джон А. Вучетич сказал, что это не следует воспринимать как доказательство против теории «генетического спасения», предположив, что другие факторы могли помешать популяции волков расти дальше и что популяция Isle Royale могла бы полностью исчезнуть, если бы Old Gray Guy никогда не появился. [24] Более того, потомство Old Gray Guy вскоре начало размножаться друг с другом, что привело к усилению нового набора признаков за счет интенсивного инбридинга. [25] Исследование 2023 года показало, что влияние Old Gray Guy на генофонд было частично отменено, поскольку его инбридинговые потомки умерли, не оставив потомства. [26]
Первоначально предполагалось, что популяции волков и лосей достигнут устойчивого баланса. [1] Однако за почти шестьдесят лет исследования популяции обоих видов колебались то вверх, то вниз: численность лосей варьировалась от максимума в почти 2500 до 500, а численность волков варьировалась от максимума в 50 [1] до одного в 2017/18 году.
В 2016 году популяция волков была почти полностью истреблена, осталось только два волка с сильным инбридингом. [3] [27] Популяция лосей составляла около 2/3 от своего исторического максимума с обильным кормом и быстрым ростом. При отсутствии нового вливания мигрирующих волков или вмешательства человека, исходная ситуация высокой популяции лосей, ограниченная только голодом, является перспективой. [28]
В декабре 2016 года Служба национальных парков (NPS) выдвинула план, согласно которому на остров будет добавлено от 20 до 30 волков, чтобы предотвратить полное исчезновение стаи. [29]
В декабре 2017 года Сара Хой и др. из Мичиганского технологического университета опубликовали результаты 40-летнего исследования, показывающие уменьшение размера и продолжительности жизни лосей. Анализ черепов лосей документирует 16%-ное сокращение, вероятно, соответствующее потеплению зим, что коррелирует с меньшим размером мозга у годовалых лосей. Популяция лосей утроилась за последнее десятилетие, достигнув около 1600 особей в исследовании 2017 года, но по мере приближения вымирания волков конкуренция за пищу из-за перенаселения станет для лосей еще одним стрессом. [30] [31]
В марте 2018 года, с выпуском окончательного Заявления о воздействии на окружающую среду, NPS официально предложила переселить 20–30 волков на остров в течение трехлетнего периода, начиная с немедленного начала. Официальный протокол решения был опубликован 7 июня 2018 года, выбрав эту предпочтительную альтернативу из нескольких других, включая непринятие мер, введение волков в течение более длительного 20-летнего периода и отсрочку немедленных действий, но допускающую возможность будущих действий после продолжения мониторинга показателей популяции лосей. [32] К июню 2018 года NPS активно разрабатывала конкретные стратегии реализации. [33] К концу 2018 года три самки и самец были пойманы в ловушку в Миннесоте и перемещены в парк, и их число должно было увеличиться. [11] В течение следующих месяцев недавно введенный самец волка умер, а одна из самок покинула остров по ледяному мосту. [34] В начале 2019 года еще одиннадцать волков были пойманы в ловушку в Канаде и выпущены в парке. [35] Трое из пятнадцати волков на острове, по-видимому, сформировали новую стаю в конце 2019 года. [36] По состоянию на апрель 2020 года на острове находилось около 14 волков. По крайней мере два новых щенка были замечены в сентябре 2020 года. [37] После зимнего исследования 2021-2022 годов исследователи подсчитали, что там было 28 волков. [38]
После того, как лось сбит и убит, волкам приходится конкурировать с воронами , которые питаются падалью . Вороны — цепкие падальщики, которые могут легко уклониться от атаки волка и не беспокоятся им. Вороны могут съесть и запасти до двух фунтов (0,91 кг) за несколько дней, что ничтожно мало по сравнению с запасами волков, которые за несколько часов запасают до восемнадцати фунтов (8,2 кг). [22]
Другие антисоциальные виды оказывают влияние, хотя и довольно небольшое, на отношения между волками и лосями на острове Ройял. До того, как волки истребили их , на острове обитали койоты . Бобры и зайцы-беляки также оказывают влияние на обе популяции, потому что бобры и зайцы-беляки — единственные два животных, на которых охотятся волки, не считая лосей, составляя десятую часть рациона волков острова Ройял. [5] Популяция бобров резко сократилась с момента прибытия волков, но они все еще присутствуют, и хотя они не являются основным источником пищи для типичных волков, они являются вторыми после лосей по количеству потребляемых волками животных на острове. [39] Бобры приносят пользу обоим видам. Они являются легкой добычей для волков и создают водные макрофиты , очень питательные растения для лосей, хотя макрофиты также потребляются бобрами. [17] Хотя считается, что волки способствуют сокращению численности бобров, исследователи полагают, что сокращение численности осины, основного источника пищи бобров, которая раньше была в изобилии, могло привести к сокращению численности популяции. Бобры подвергались нападению хищников, поскольку им приходилось преодолевать большие расстояния, чтобы найти единственные части острова, где сохранилась осина.
Беляки-беляки, третье по популярности животное, потребляемое волками на острове Ройял, составляют очень малую часть рациона волков, поскольку их очень трудно поймать. Исследователи обнаружили, что волки не проявляют особого интереса к охоте на зайцев и питаются ими только случайно. [39] Беляки-беляки оказывают негативное влияние на лосей, поскольку они едят часть той же растительности, что и лоси, что только способствует снижению количества подходящего корма для лосей. [17] Рыжая лисица — еще одно животное, обитающее на острове Ройял; рыжие лисицы в основном питаются зайцами-беляками и иногда подбирают лосей или любое другое мясо, которое оставляет волк. Волки обычно не охотятся на лис, хотя были замечены случаи, когда волки убивали лис, когда те пытались полакомиться тушей животных. [39]
Климат также играет важную роль в отношениях лосей и волков. После того, как в 1998 году наступил Эль-Ниньо , климат потеплел, что существенно повлияло на популяцию лосей по всей Северной Америке. [40] Более теплый климат в последние годы привел к появлению большего количества зимних клещей лосей , которые потребляют кровь животных, делая их более восприимчивыми к анемии , и заставляют лосей расчесывать свою шерсть, подвергая их гипотермии в холодную погоду. [40] У лося могут быть десятки тысяч клещей, питающихся его кровью одновременно, каждый из которых высасывает до одного миллилитра крови. Кусательные клещи причиняют лосям большой дискомфорт, поэтому они пытаются избавиться от клещей, откусывая свою шерсть и терясь о деревья. Это занимает лосей и мешает им искать пищу, что может привести к недоеданию. В сочетании с потерей крови, ослабленных клещами лосей легче убить волкам. [41] Клещи более заметны в годы, когда весна наступает раньше обычного, потому что, когда они падают на землю, не покрытую снегом, они могут размножаться. В противном случае они вымирают. [42] Затем, если лето жаркое, клещи способны размножаться с большей скоростью. Жаркое лето также приводит к тому, что лоси отдыхают в тени или в воде, чтобы охладиться, что делает их более легкой добычей для волков. Кроме того, жаркое лето приводит к более сложной добыче пищи для лосей, что делает их менее подготовленными и более уязвимыми к зиме.
Не только недавнее потепление на острове Ройял навредило лосям, но и совершенно противоположные проблемы также наносят им вред. Суровые зимы создают значительные проблемы для лосей, потому что у лосей возникают проблемы с поиском пищи, когда на земле слишком много снега. [20] Чем меньше снега, тем свободнее лоси могут передвигаться по острову. Когда выпадает значительное количество снега, лоси остаются в хвойных болотах , что делает их легкой добычей для волков, потому что они более ограничены и обездвижены из-за снега. [23] Глубокий или обильный снег снижает скорость и ловкость лосей, необходимые для уклонения от нападений волков, а телята, рожденные зимой с особенно глубоким снегом, более уязвимы и становятся более слабой добычей для волков в дальнейшей жизни из-за проблем с добычей пищи, которые возникают, когда снег глубокий. [17] Острые инстинкты выживания лосей были ясно видны при изучении их действий на острове Ройял. Самки лосей (называемые «коровами») были замечены на близлежащих небольших островах, вокруг главного острова Айл-Ройал, потому что они переплывают, чтобы родить. Это позволяет им рожать и выращивать детенышей без угрозы волков, охотящихся на их детенышей, когда они уязвимы. Это также создает проблемы для лосей, которые рождаются зимой, потому что они больше не могут переплыть через воду на другой остров и должны выращивать нового детеныша в снегу. Как только детеныши становятся физически зрелыми, они могут переплыть обратно и тогда могут лучше защитить себя от волков, поскольку они находятся в расцвете лет. [15]
В 1958 году, будучи аспирантом Университета Пердью, Л. Дэвид Мех начал изучать волков острова Айл-Ройал. [43] Одной из первых публикаций на тему волков на острове Айл-Ройал была книга «Волки острова Айл-Ройал» Меха, которая принесла известность как автору, так и теме. Книга была опубликована в 1966 году Министерством внутренних дел, развившись из его докторской диссертации. Проект Меха стал самым продолжительным в мире исследованием хищников и жертв. [44]
Эти изменения являются частью более долгосрочной тенденции. С 2009 г. популяция волков сократилась почти на 90%. В результате очень низкой численности волков в каждый из последних четырех лет наблюдались беспрецедентно низкие показатели хищничества. В ответ на это популяция лосей росла со средней скоростью 22% в год в течение каждого из последних четырех лет. Если этот темп роста сохранится, популяция лосей удвоится в течение следующих трех лет.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )