Новая работа Ульриха Брозе из Центра комплексного изучения биоразнообразия в Германии и Университета им. Фридриха Шиллера в Йене расширяет понимание взаимодействия различных видов живых существ в экосистемах в рамках так называемого «природного Интернета». В статье, опубликованной в журнале Nature Ecology and Evolution, утверждается, что существа обмениваются не только веществом и энергией, но и жизненно важной информацией, которая в свою очередь влияет на поведение, характер взаимодействия и динамику экосистем, помогая по-новому взглянуть на скрытые ранее свойства.

Экологические исследования традиционно ориентированы на материальное взаимодействие в процессе питания, опыления, распространения семян и т.д. Новая работа проливает свет на важную роль обмена информацией между видами.

Попытки понять процессы в природных экосистемах без учета прохождения информационных потоков природного Интернета сродни желанию разобраться, куда и почему отправляются товары в человеческом обществе, при полном игнорировании современных коммуникаций. Совместное исследование информационных потоков и традиционных материальных связей (например, пищевых сетей) заставляет совершенно по-другому взглянуть на распространение в экосистемах различных возмущений, на сопротивление им со стороны живых сообществ и на восстановление стабильности.

Исследователи выделяют внутри экосистем три типа информационных связей: трофические, чисто информационные и связи с окружающей средой. Трофические информационные связи предполагают обмен сигналами между хищниками и добычей – например, для того чтобы обнаружить лося, волки ищут их тропы и внимательно следят за происходящим, в то время как лоси реагируют на присутствие волков, объединяясь с сородичами в оборонительные группы и прячась в густой растительности. Чисто информационные связи отражают взаимодействие между видами, не участвующими непосредственно в поедании добычи, с использованием, например, других хищников или ресурсов. Когда гиена замечает кружащего стервятника, она внимательно наблюдает за его поведением, чтобы определить возможное присутствие мертвечины поблизости. Этот визуальный сигнал является частью информационных потоков, составляющих «природный Интернет» и определяющих перемещения и взаимодействие живых существ. Связи с окружающей средой позволяют им адаптировать свои движения и поведение в ответ на сигналы, поступающие из окружающей среды, в том числе на климатические сигналы и колебания температуры. Примерами могут служить ночные бабочки, реагирующие на свет, пауки, плетущие сети вблизи источников света, и хамелеоны, меняющие свой камуфляж и окраску в зависимости от особенностей окружающей среды.

Источник: создано при помощи нейросети Kandinsky/fusionbrain.ai

Воздействия, вызванные деятельностью человека – искусственное освещение, шум и запахи – могут вносить свои коррективы в информационный ландшафт, приводя к изменению поведения животных и экологической динамики. Дорожное движение и различные промышленные объекты не только загрязняют воздух, но и мешают вибрационным сигналам, которые муравьи, например посылают для координации своей деятельности. Изменения в среде общения видов могут привести к нарушению передачи сигналов и обмена информацией, мешая животным взаимодействовать, находить ресурсы и адаптироваться к окружающей среде. Необходимо разрабатывать стратегии сохранения существующего положения дел, которые уменьшали бы сенсорное загрязнение.

Приоритетное внимание в дальнейших исследованиях будет направлено на изучение сетей передачи информации, что позволит улучшить идентификацию отправителей и получателей сигналов, а также понимание сенсорных возможностей и характера затухания сигналов с использованием при сборе данных естественных звуковых ландшафтов и профилей вибрации.

Учет особенностей природного Интернета изменит наше представление о взаимодействии животных, растений и микроорганизмов и поможет укрепить защиту не только мест обитания живых существ, но и их информационные пути в окружающей среде.