Функциональные признаки, филогения функций и уязвимость экосистемных услуг

Люди зависят от благ, предоставляемых экологическими системами. Поэтому насущной задачей становится понимание того, как экосистемные услуги и лежащие в их основе свойства экосистем реагируют на факторы изменений. Для решения этой задачи мы разработали новую систему оценки риска, объединяющую экологический и эволюционный подходы к функциональным признакам, чтобы определить влияние видов на экосистемы и их устойчивость к изменениям среды. Мы определяем удельную функцию воздействия (SEF) как способность вида в расчёте на грамм биомассы или на одну особь изменять свойство экосистемы, а удельную функцию отклика (SRF) — как способность вида сохранять или увеличивать численность своей популяции по мере изменения условий среды. Оценка риска основана на предположении, что сохранность экосистемных услуг зависит от того, как связаны между видами эффекты (SEF) и устойчивость (SRF) организмов, которые зависят от сочетаний функциональных признаков, а также от того, как эти признаки распределены на филогенетическом древе видов. Теоретически возможны четыре крайних ситуации: минимальная обеспокоенность возникает, когда SEF и SRF не коррелируют и не демонстрируют филогенетического сигнала; максимальная — когда между ними существует отрицательная корреляция, то есть наиболее значимые виды наименее устойчивы, а сами признаки имеют филогенетическую структуру и независимая замена отсутствует. Мы иллюстрируем этот подход пятью примерами, включающими растения и животных. Однако пока остаётся открытым вопрос о том, насколько часто четыре возможных исхода и промежуточные варианты встречаются в природных экосистемах; для ответа необходимы эмпирические данные, что определяет направление дальнейших исследований на стыке эволюционной биологии и экологии экосистем.