Многолетний научный спор, восходящий ещё к работам Чарльза Дарвина, возможно, наконец получил объяснение. Международная группа исследователей, в которую вошли приглашённый докторант Тартуского университета Вэнь-Ган Чжан и профессор ботаники Меэлис Пяртель, предложила новое решение так называемой «дилеммы натурализации Дарвина» — вопроса о том, почему одни виды успешно приживаются в новых местах обитания, а другие терпят неудачу. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ещё в XIX веке Дарвин выдвинул две, на первый взгляд, противоречащие друг другу гипотезы. Согласно первой, виду легче закрепиться в новой среде, если он близок по происхождению к местным организмам и имеет схожие экологические потребности. Согласно второй, большего успеха должны добиваться более далёкие родственники местных видов, поскольку они используют другие ресурсы и меньше конкурируют с уже существующими обитателями экосистемы.

Более 160 лет экологи пытались понять, в каких условиях работает каждая из этих гипотез.

Теперь учёные считают, что ключ к разгадке скрывается в концепции «тёмного разнообразия». Так называют виды, которые теоретически способны обитать в определённом месте, поскольку условия для них подходят, но по каким-либо причинам там отсутствуют.

Вместе с реально присутствующими организмами они образуют так называемый пул видов — полный набор видов, потенциально пригодных для данной экосистемы. Этот подход позволяет оценить «полноту сообщества», то есть долю потенциальных видов, которые действительно присутствуют в конкретной экосистеме.

Для проверки своей гипотезы исследователи использовали уникальный массив данных по шведским озёрам, охватывающий 340 лет наблюдений. В нём были зафиксированы как успешные, так и неудачные попытки интродукции различных видов рыб, что позволило с высокой точностью проследить факторы, влияющие на их выживание и закрепление.

Анализ показал интересную закономерность. В озёрах, где потенциально могло существовать сравнительно немного видов, но большинство из них уже присутствовало, лучше приживались виды, близкие к местным обитателям.

Напротив, в озёрах с большим потенциальным разнообразием, где значительная часть возможных видов отсутствовала, преимущество получали виды, отличавшиеся по способам использования ресурсов и экологическим стратегиям.

Таким образом, решающим фактором оказались не количество реально живущих видов, а размер потенциального пула видов и степень заполненности экологического сообщества. Именно эти показатели позволили объяснить, почему в одних случаях подтверждается одна гипотеза Дарвина, а в других — противоположная.

По словам Меэлиса Пяртеля, концепция тёмного разнообразия создаёт новую теоретическую основу для понимания распределения видов и формирования природных сообществ.

Она помогает объединить ранее противоречивые результаты исследований и улучшить прогнозы относительно того, какие виды смогут успешно освоить новые территории.

Авторы подчёркивают, что значение открытия выходит далеко за рамки академической дискуссии. В условиях изменения климата, расширения ареалов животных и растений и усиливающегося воздействия человека на природу новый подход может помочь лучше оценивать устойчивость экосистем, прогнозировать изменения биоразнообразия и более эффективно планировать природоохранные меры.