Fruitetende zoogdieren vormen een grote groep van zaadverspreiders in tropische ecosystemen. De grotere dieren onder hen zijn vooral belangrijk omdat zij de enigen zijn die grootzadige planten kunnen verspreiden. Ze verspreiden zaden bovendien over lange afstanden, wat belangrijk is voor genetische uitwisseling tussen plantenpopulaties. De nieuwe studie laat zien dat het verdwijnen van grote zoogdieren ernstige gevolgen kan hebben voor tropische ecosystemen, vooral voor planten die voor hun zaadverspreiding van dit type dieren afhankelijk zijn.

Uitsterven van grote fruiteters

Het uitsterven van grote fruiteters is een ernstig probleem in tropische ecosystemen. Tegenwoordig sterven zij in snel tempo uit als gevolg van menselijke activiteiten zoals overbejaging, ontbossing en bosfragmentatie. Maar ook in het verre verleden hebben mensen veel grote zoogdieren doen uitsterven. Zo zijn veel gigantische luiaards en andere olifantachtige wezens, die vroeger in de regenwouden leefden, aan het einde van de laatste ijstijd verdwenen. Waarschijnlijk als gevolg van menselijke jacht of aanpassing van hun leefgebied door de mens.

‘In onze studie hebben we niet alleen de verspreiding van de huidige fruiteters in kaart gebracht, maar ook de soorten die in de afgelopen 130.000 jaar zijn uitgestorven’, zegt Dr. Jun Ying Lim, de hoofdauteur van de studie. 'Hierdoor konden we de relatie tussen fruitetende zoogdieren en palmen kwantificeren voor zowel het heden als het verleden. Vervolgens hebben we via simulaties projecties voor de toekomst gemaakt onder verschillende uitstervingsscenario's, en hebben we voorspeld welke zoogdieren in de komende 100 jaar waarschijnlijk zullen uitsterven en hoe dit de palmen zou kunnen beïnvloeden'.

Big data

Een belangrijk gegeven van het onderzoek is dat de onderzoekers een verband konden aantonen tussen de maximale lichaamsafmetingen van fruitetende zoogdieren en de afmetingen van de grootste palmfruit ter wereld. 'Om dit te kwantificeren hebben we voor honderden en duizenden zoogdieren en palmen en over vele jaren de data over kenmerken en soortverdelingen bijeen gebracht, voornamelijk met behulp van bestaande databases, gepubliceerde artikelen, boeken, museumdocumenten, gespecialiseerde websites en andere wetenschappelijke bronnen', zegt dr. W. Daniel Kissling, onderzoeker aan het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica en senior auteur van het onderzoek.

Dergelijke wereldwijde analyses met grote datasets zijn alleen mogelijk doordat generaties wetenschappers gegevens over palmen en zoogdieren over de hele wereld hebben gemeten en verzameld. ‘We integreren dergelijke metingen in grote databases en gebruiken statistische modellen en simulaties om ecologische relaties af te leiden en wereldwijde veranderingen te detecteren’, vervolgt Kissling.

Wereldwijde relatie met een uitzondering

Een belangrijke bevinding van de studie is dat de relatie tussen de grootte van een palmfruit en de lichaamsgrootte van fruitetende zoogdieren het sterkst is wanneer alleen wordt gekeken naar de lichaamsgrootte van de huidige zoogdieren, niet van dieren die al uitgestorven zijn. Dit suggereert dat palmen hun vruchtmaat gedurende duizenden jaren hebben aangepast aan de samenstelling van de huidige populaties fruiteters. Er bestaat echter een opmerkelijke uitzondering in de Nieuwe Wereld, waar verschillende palmsoorten met grote vruchten zijn blijven bestaan ​​ondanks het uitsterven van vele grote zaadverspreiders tienduizenden jaren geleden. ‘Het uitsterven van reuzenluiaards en andere megafauna, en daarmee hun zaadverspreidingsfuncties, lijkt gedeeltelijk te worden gecompenseerd door kleinere zoogdieren zoals agoutis, die een belangrijke rol kunnen spelen bij de secundaire zaadverspreiding’, zegt Lim. ‘Dit suggereert dat inspanningen om palmen in stand te houden ook rekening moeten houden met deze secundaire zaadverspreiders, aangezien deze cruciaal zijn voor het voortbestaan ​​van de palmen.’

De toekomst van grote tropische planten

De studie maakt gebruik van de huidige wereldwijde relatie tussen fruiteters en fruitgrootte, samen met scenario's voor het uitsterven van zoogdieren, om de toekomstige impact van het uitsterven van dierlijke zaadverspreiders op palmen te voorspellen. ‘Ons model suggereert dat de vruchtmaten van palmassemblages met ongeveer 4% zouden moeten afnemen om de wereldwijde relatie tussen fruiteters en fruitgrootte de komende 100 jaar te behouden’, zegt Lim. Hij voegt eraan toe: ‘Dit lijkt bescheiden, maar onze schattingen zijn op het niveau van hele collecties van palmsoorten in plaats van voorspellingen voor individuele palmsoorten’.

De auteurs beweren dat de impact van toekomstige uitsterving van dieren het grootst zal zijn op palmen met de grootste vruchten, omdat palmen met kleine vruchten waarschijnlijk worden verspreid door een groter aantal dieren. ‘Samen met ander bewijs suggereren onze resultaten dat palmen met grote vruchten en soortgelijke andere tropische planten in de toekomst voor ernstige problemen zullen komen te staan,’, waarschuwt Kissling. Hij denkt dat beperking van de verspreiding als gevolg van het uitsterven van grote fauna de genetische uitwisseling onder plantpopulaties zal verminderen en uiteindelijk zal leiden tot het uitsterven van plantensoorten. Zelfs als het uiteindelijk verdwijnen van de bomen enige tijd kan duren, vanwege hun lange generatietijd. ‘We moeten meer aandacht besteden aan het behoud en het herstel van populaties grote fruiteters, omdat zij essentieel zijn om tropische ecosystemen in leven te houden.’, concludeert Kissling.

Volgende stappen

'Een van de belangrijkste onderzoeksrichtingen waar ik me nu mee bezig ga houden, is het ontwikkelen van betere mechanistische modellen van zaadverspreiding en bosregeneratie. Waarmee we de reacties op soortniveau en ecosysteemveranderingen als gevolg van het verlies van dierlijke verspreiders beter kunnen voorspellen,', zegt Lim. Gedreven door de bevindingen van dit onderzoek, en na zijn postdoctorale aanstelling aan de Universiteit van Amsterdam, doet hij nu onderzoek in Zuidoost-Azië, waar veel bossen al  kampen met sterk afgenomen fauna en daardoor verlies van dierlijke zaadverspreiding.

Details van de publicatie:

Lim, J.Y., Svenning, J.-C., Göldel, B., Faurby, S. & Kissling, W.D. (2020): Frugivore-fruit size relationships between palms and mammals reveal past and future defaunation impacts. Nature Communications, 29 September 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-18530-5