对食物的竞争推动了食草动物的大规模迁徙

维克森林大学（Wake Forest University）的研究人员推翻了关于塞伦盖蒂国家公园如何以及为什么会发生多物种大规模迁徙模式的流行理论，他们已经证实，数百万强大的牛羚种群推动了斑马群争夺营养最丰富的草。

这项研究产生的研究成果，“移民塞伦盖蒂食草动物在放牧演替中的竞争和促进的相互作用”，今天发表在同行评审的《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，然后是角马，然后是汤姆森瞪羚——每个种群都为随后的小型食草动物扫清了道路，方便它们获得他们喜欢的植物。

这项研究描绘了塞伦盖蒂景观的不同图景。基于迄今为止规模最大、最全面的数据分析，这是第一项将相机陷阱、个体动物的GPS项圈、饮食分析和跟踪火灾和降雨对草原影响的卫星信息结合起来的研究。

由维克森林大学生物学教授T.迈克尔·安德森（T. Michael Anderson）领导的研究小组证明，角马和斑马争夺覆盖塞伦盖蒂的高草的最佳部分。一旦这两个放牧种群继续前进，瞪羚就可以接触到生长在草覆盖下的开花植物和灌木。

“斑马本质上是散装喂食器。他们需要大量的植被来满足他们的能量需求，“该研究的首席研究员和通讯作者安德森解释说。“如果他们留在牛羚后面，牛羚只会消耗所有的植被，斑马将无法满足这些能量需求。

塞伦盖蒂的斑马数量约为 200,000 只，而角马的数量高达 130 万只。

“这就像一台巨大的割草机，”安德森说。“它们对草的生物量有巨大的影响。

塞伦盖蒂是进行此类研究的理想场所。由于地球上许多多物种的大规模迁徙已被消除，斑马、牛羚和瞪羚的运动是独一无二的。

通常，有三个因素会影响食草动物的大规模迁徙模式：对食物的竞争;促进，或一个物种改善另一个物种的觅食机会的行为;和捕食，放牧动物形成混合群体以避免被吃掉。

竞争影响了塞伦盖蒂物种迁徙中较大的物种，但促进确实起作用了。虽然角马推动斑马争夺食物，但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杂草或开花植物。在这个季节的晚些时候，瞪羚转而吃斑马和角马放牧后重新生长的幼草。

安德森说，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一样运作，其管理层可以帮助为美国大草原等项目提供信息。

该研究由国家地理学会、美国国家科学基金会、欧盟地平线 2020 计划、法兰克福动物学会和英国生态学会资助。

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。

安德森和该项目的统计学家之一赫普勒都表示，在数据分析后，部门之间的合作导致了更强大的结果。赫普勒说，对生物学的理解使她能够为该项目创建统计模型。

“关于竞争、促进和捕食的假设已经存在了很长时间，但它们很难用通常可用的数据来验证，”她解释说。“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，而我则解释我们正在做的建模，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，以确保你回答的是正确的问题。”

佐治亚大学的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. Munuo;以及普林斯顿大学的 Meredith S. Palmer、Johan Pansu 和 Robert M. Pringle。

安德森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食草动物的寄生虫动态，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理解这些寄生虫如何转移到生活在国家公园边缘的家畜身上。