维克森林大学的研究人员推翻了塞伦盖蒂国家公园如何以及为什么会出现多物种大规模迁徙模式的主流理论,证实了数百万只角马种群推动斑马群前进,争夺营养最丰富的草
这项研究的结果,“迁徙的塞伦盖蒂草食动物在放牧演替中的竞争和促进作用”,发表在《科学》杂志上
几十年来,生物学家一直认为塞伦盖蒂的主要放牧种群——斑马、角马和汤姆逊瞪羚——都为随后的小型食草动物扫清了道路,为它们获得自己喜欢的植物提供了便利
这项研究描绘了塞伦盖蒂不同的风景。基于迄今为止最大、最全面的数据分析,这是第一项将相机陷阱、动物个体的GPS项圈、饮食分析和追踪火灾和降雨对草原影响的卫星信息相结合的研究
由维克森林大学生物学教授T.Michael Anderson领导的研究小组证明,角马和斑马会争夺塞伦盖蒂高草的最佳部分。一旦这两个放牧种群继续迁徙,瞪羚就可以接触到生长在草地下的开花植物和灌木
该研究的首席研究员兼通讯作者Anderson解释道:“斑马本质上是大量进食者。它们需要大量的植被来满足能量需求。”。“如果它们留在角马后面,角马将消耗掉所有的植被,斑马将无法满足这些能量需求。这一观察结果很新颖,我们称之为放牧演替的推拉假说。这不是促进,而是前端的竞争。”
塞伦盖蒂的斑马数量约为20万,而角马的数量超过130万
“这就像一台巨大的割草机,”Anderson说。“它们对草的生物量有着巨大的影响。”Serengeti是进行此类研究的完美环境。由于地球上许多多物种的大规模迁徙已经被消除,斑马、角马和瞪羚的迁徙是独一无二的
通常,有三个因素会影响食草动物的大规模迁徙模式:食物竞争;促进,或一个物种改善另一个物种觅食机会的行为;以及捕食,即放牧动物组成混合畜群以避免被吃掉
竞争影响较大的塞伦盖蒂物种迁徙,但促进作用确实发挥了作用。当角马在争夺食物时推着斑马前进时,体型较大的物种使瞪羚更容易接触到那些为它们提供最多营养的稀有植物——开花植物。在这个季节的晚些时候,瞪羚转而食用斑马和角马放牧后再生的幼草
Anderson说,塞伦盖蒂的发现在全球范围内都有应用,科学家们正试图恢复植物和动物共同进化的广阔草原。由于塞伦盖蒂仍然像数十万年前那样运作,其管理可以帮助为美国草原等项目提供信息。
“如果我们要学会在全球气候变化和日益严重的人为影响面前管理这些生态系统,我们就必须从这些机制中学习,”他说
研究团队包括维克森林大学统计科学系的Staci Hepler、Robert J.Erhardt和Robert Sketch,以及生物系的Jeffrey Muday
Anderson和该项目的统计学家之一Hepler都表示,在数据分析后,两个部门之间的合作带来了更强的结果。赫普勒说,了解生物学使她能够为该项目创建统计模型
她解释道:“关于竞争、便利化和捕食的假设已经存在很长时间了,但很难用通常可用的数据来验证它们。”。“我们的合作需要与生物学家进行大量对话,解释过程和理论,我解释我们正在进行的建模,因此正在开发的模型实际上可以测试假设。你必须进行合作,以确保你回答了正确的问题。”
乔治亚大学的Ricardo M.Holdo和Jason E.Donaldson也做出了贡献;格拉斯哥大学的J.Grant C.Hopcraft和Thomas A.Morrison;加州大学默塞德分校的Matthew C.Hutchinson;明尼苏达大学的Sarah E.Huebner和Craig Packer;塞伦盖蒂野生动物研究所的Issack N.Muno;普林斯顿大学的Meredith S.Palmer、Johan Pansu和Robert M.Pringle
Anderson和该论文的几位合著者正在使用类似的数据来研究塞伦盖蒂草食动物的寄生虫动力学,以确定线虫或生活在食草动物肠道中的寄生虫如何在景观中移动。这些发现可能有助于了解这些寄生虫是如何转移到生活在国家公园边缘的家畜身上的
Provided by Wake Forest University
2024-09-15
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