Адносіны паміж драпежнікам і адной ахвярай паміж ваўкамі і ласямі на востраве Айл-Роял у Верхнім возеры — унікальныя і з’яўляюцца прадметам дэталёвага вывучэння на працягу больш за 50 гадоў. Востраў Айл-Роял, галоўны востраў нацыянальнага парку Айл-Роял у штаце Мічыган, ЗША, з’яўляецца ізаляваным востравам з невялікай колькасцю міграцыі жывёл на востраў і з яго, і дзякуючы статусу нацыянальнага парка гаспадарчая дзейнасць людзей і ўздзеянне на гэтыя два віды таксама істотна абмежаваны. Як ваўкі, так і ласі ўпершыню замацаваліся на востраве ў 1900-х гадах. За пяцьдзясят гадоў даследаванняў папуляцыі абодвух відаў дэманстравалі неаднаразовыя ўсплёскі і спады і не ўсталяваліся да збалансаваных суадносін. Колькасць папуляцыі ласёў вагалася ад 500 да 2500 асобін, у той час як колькасць ваўкоў вагалася ад амаль 50 да двух. З 2018 па 2019 год 19 ваўкоў былі выпушчаныя на Айл-Роял у надзеі прынесці стабільнасць экасістэме. Станам на 2020 год, на востраве засталося 14 ваўкоў.
Узаемаадносіны паміж ваўкамі і ласямі на востраве былі прадметам самага доўгага даследавання драпежнікаў і ахвяр, якое пачалося ў 1958 годзе. Ваўкі падвяргаліся інбрыдынгу і таму нясуць дэфармацыю пазваночніка.Isle Royale pack down to 2 female wolves by John Myers March 30, 2011 Duluth News Tribune newspaper Станам на 2014 год на востраве Айл-Роял было толькі 9 ваўкоў, потым падлікі ў 2015—2017 гадах знайшлі толькі 2.Two wolves survive in world’s longest running predator-prey study, Science, Retrieved September 7, 2017: https://www.science.org/content/article/two-wolves-survive-world-s-longest-running-predator-prey-study Агляд, завершаны ў 2014 годзе, вызначыў, што новыя ваўкі не будуць завезены ў парк для спроб генетычнага выратавання, але ў снежні 2016 года Служба нацыянальных паркаў ЗША замест гэтага вырашыла засяліць на востраў ад 20 да 30 ваўкоў. У 2018 годзе тры самкі і адзін воўк з Мінесоты былі ўведзены ў астраўную сістэму.
Нацыянальны парк Айл-Роял складаецца з каля 400 астравоў і знаходзіцца ў паўночна-заходняй частцы возера Верхняе. Гэта каля 80 км ад берага Мічыгана і ў 19 км ад канадскага берага. Галоўны востраў складае каля 72 км у даўжыню і 14 км шырынёй у самым шырокім месцы, плошчай 530 км². На востраве няма дарог і забаронены рух на матацыклах. Парк зачынены з верасня па май, падчас гэтага тэрміну даследчыкі, якія займаюцца вывучэннем адносін ваўкоў і ласёў, застаюцца адзінымі людзьмі на востраве.
Узаемадзеянне ваўкоў і ласёў
Будучы ізаляваным востравам, на востраве Айл-Роял першапачаткова не было ні ваўкоў, ні ласёў. Мяркуецца, што ласі пераплылі возера Верхняе з Мінесоты ў пачатку 1900-х гадоў або былі завезены на востраў чалавекам для рэкрэацыйнага палявання. У 1949 годзе некалькі ваўкоў, магчыма, толькі адна пара, перайшлі ледзяны мост з Антарыа на востраў падчас суровай зімы. Але так як верагодна, што толькі адна пара ваўкоў мігравала на востраў, яны пацярпелі ад моцнага інбрыдынгу. Па словах Рольфа Петэрсана, прафесара Мічыганскага тэхналагічнага ўніверсітэта і вядучага даследчыка сістэмы ваўкі-ласі, «ласі былі ізаляваны тут 100 гадоў таму. Большасць генаў усё яшчэ тут, і іх насельніцтва дастаткова вялікае, каб кампенсаваць інбрыдынг. На востраве так мала ваўкоў, што яны страцілі генетычную зменлівасць. Навуковая догма мяркуе, што ласі не збіраюцца гэтага рабіць».Weier, Anita. «Isle is Perfect Laboratory for Moose and Wolves — Their Interactions Studied Since 1958. (Saturday Extra)» The Capital Times (Madison, WI) (May 31, 2003): 1B. Фактычна, усю ДНК ваўкоў на Айл-Роял можна прасачыць да аднаго продка. Інбрыдынг прыводзіць да інбрыдынгавай дэпрэсіі і праблем з фізічнай формай, якія часта суправаджаюцца гвалтоўным сацыяльным непрыняццем іншымі ваўкамі.
Калі даследаванне пачалося ў 1958 годзе, многія даследчыкі лічылі, што гэтыя два віды ў канчатковым выніку дасягнуць раўнавагі папуляцый каля 25 ваўкоў і 1500 ласёў; але не было ніякіх прыкмет гэтага, памеры папуляцый вагаліся непрадказальна. Самая высокая колькасць ласёў з моманту прыбыцця ваўкоў склала 2450 асобін у 1995 годзе. Самая вялікая колькасць ваўкоў, якую назіралі, склала 50 асобін у 1980 годзе, пасля чаго ў 1982 годзе папуляцыя скарацілася да 14 асобін. Станам на 2005 год налічвалася 540 ласёў, самая малая зарэгістраваная колькасць, і адносна вялікая папуляцыя ў 30 ваўкоў. У 2008 годзе налічвалася 700 ласёў і 23 ваўкі.
Шчыльнасць двух відаў моцна залежыць ад дасяжнасці корму. Ласі аддаюць перавагу бярозе і асіне, якія раней багата раслі на востраве, але за стагоддзе ласінага промыслу былі ў значнай ступені заменены менш пажыўнай бальзамічнай піхтай, якая цяпер складае 59 % рацыёну ласёў.McLaren, B.E., and R.O. Peterson. «Wolves, moose, and tree rings on Isle Royale. (Isle Royale National Park, Michigan).» Science 266.n5190 (Dec 2, 1994): 1555(4). Нават яе колькасць рэзка скарацілася: станам на 2002 год рост падлеску бальзамічнай піхты склаў 5 %, што на 40 % менш, чым у назіраннях 19-га стагоддзя.Weier, Anita. «Isle is Perfect Laboratory for Moose and Wolves — Their Interactions Studied Since 1958. (Saturday Extra)» The Capital Times (Madison, WI) (May 31, 2003): 1B. Расліна больш распаўсюджаная на ўсходнім баку вострава, што прыцягвае большую канцэнтрацыю ласёў. Паколькі піхта бальзамічная не дае дастатковай колькасці вільгаці, нядаўна былі заўважаны ласі, якія ядуць снег, што вельмі рэдкае з’явішча. Таксама назіралі ласёў, што ядуць лішайнік, што даследчык Рольф Петэрсан параўнаў з паяданнем пылу. Калі папуляцыя сахатых занадта моцна павялічваецца, папуляцыя бальзамічнай піхты падае, што прыводзіць да падзення папуляцыі ласёў, у выніку захоўваецца «гушканне» папуляцый. Гінуць ласі часцей за ўсё ад наступстваў недаядання: яны худнеюць і запавольваюцца з-за артрыту, пакуль не становяцца лёгкай здабычай воўчай зграі . Акрамя таго, цяляты пакутуюць ад недаядання, калі яны нараджаюцца падчас шматснежнай зімы з занадта высокім снегавым покрывам для лёгкага пошуку ежы.
Лось складае дзевяць дзясятых рацыёну ваўка з вострава Айл-Роял (астатняе — амерыканскі заяц і канадскі бабёр). Ласі ў лепшыя гады звычайна збягаюць ад ваўкоў падчас палявання, асабліва па мяккім снезе: ласі могуць перасякаць снег глыбінёй 60 сантыметраў са скорасцю 32 км/г. Нават калі ваўкі могуць дагнаць лася, яны не заўсёды могуць яго паваліць; даследчыкі часта знаходзяць ваўкоў з паляўнічымі сінякамі і шнарамі.Weier, Anita. «Isle is Perfect Laboratory for Moose and Wolves — Their Interactions Studied Since 1958. (Saturday Extra)» The Capital Times (Madison, WI) (May 31, 2003): 1B. Каб палепшыць свае шанцы, ваўкі выбіраюць цялятаў, старых, хворых або параненых. Тыпічнаму забітаму ласю каля 12 гадоў, ён пакутуе на артрыт, астэапароз і/або парадантыт.«Isle Royale is a study in moose and wolves.» Akron Beacon Journal (Akron, OH) (Dec 29, 2005): NA. Ад васьмідзесяці да дзевяноста адсоткаў ласёў забіваюць ваўкі, а не непасрэдна хвароба, Peterson, R.O., R.E. Page, and K.M. Dodge. «Wolves, moose, and the allometry of population cycles.» Science 224 (June 22, 1984): 1350(3) і кожны воўк забівае ў сярэднім ад 0,44 да 1,69 лася ў месяц.Vucetich, JA & RO Peterson. 2004. Long-term population and predation dynamics of wolves on Isle Royale. Pages 281—292 in Biology and Conservation of Wild Canids, edited by D. Macdonald & C. Sillero-Zubiri, Oxford University Press.
Дынаміка папуляцыі ваўка
Ваўкі на востраве гістарычна падзяляліся на тры ці чатыры зграі, у кожнай зграі звычайна было ад трох да васьмі членаў, у тым ліку два ці тры шчанюкі . Колькасць ваўкоў у зграі залежыць галоўным чынам ад колькасці снегу, які выпаў леташняй зімой. У маласнежныя зімы дзіцяняты, як правіла, пакідаюць зграю, каб знайсці сабе партнёраў, таму зграя складаецца з чатырох ці пяці асобін; у шматснежныя зімы шчанюкі застаюцца са зграяй, у якой можа быць дзесяць-дванаццаць галоў. Калі шмат членаў зграі гіне, зграя распускаецца і на працягу года ўтвараецца новая. Адна зграя разыходзіцца прыкладна раз у трыццаць гадоў.Vucetich, JA & RO Peterson. 2004. Long-term population and predation dynamics of wolves on Isle Royale. Pages 281—292 in Biology and Conservation of Wild Canids, edited by D. Macdonald & C. Sillero-Zubiri, Oxford University Press.
У 2006 годзе папуляцыя ваўка, за выключэннем 10 адзіночак і асобных пар, складала тры зграі: усходняй, цэнтральнай і зграі гавані Чыпева.«Moose population decline leaves Isle Royale wolves scrapping for food.» The America’s Intelligence Wire (March 11, 2006): NA. Ваўчыныя зграі на востраве, змагаюцца за пашырэнне сваёй тэрыторыі і, такім чынам, забеспячэнне запасамі ласёў. У 2006 годзе ўсходняя зграя забіла альфа-самца зграі Чыпева, пра што сведчыць Джон Вучэціч, прафесар Мічыганскага тэхналагічнага ўніверсітэта, адзін з вядучых даследчыкаў на востраве, які лічыў, што зграя гавані Чыпева можа вымерці без свайго правадыра.
Стары Сівы Хлопец У пачатку 1997 года даследчыкі на востраве назіралі асабліва мужнага ваўка, які не нарадзіўся на востраве. Гэта быў першы раз, калі дарослы воўк увайшоў у ізаляваную папуляцыю Айл-Рояла з пачатку даследавання, і мяркуецца, што ён пераправіўся праз лёд з мацерыковай часткі Антарыа, якая знаходзіцца ў 19 км. Воўк, якога даследчыкі з Каралеўскага вострава пазначылі M93 і пазней далі мянушку «Стары Сівы Хлопец» з-за светлай поўсці. Ён быў буйнешым і больш тэрытарыяльным, чым іншыя ваўкі з Каралеўскага вострава. Зграя Старога Сівога Хлопца вырасла да незвычайна вялікай колькасці ў 10 ваўкоў, што прывяло адну з чатырох іншых зграй да вымірання. За восем гадоў размнажэння ваўчыца нарадзіла 34 дзіцяняці, якія, у сваю чаргу, далі яшчэ 45 шчанюкоў. Было падлічана, што да 2009 года 56 % ваўкоў на востраве Айл-Роял былі нашчадкамі Старога Сівога Хлопца.
Навукоўцы думалі, што ўкараненне генаў Старога Сівога Хлопца ў інбрэдную папуляцыю выкліча папуляцыйны бум «генетычнага выратавання», але агульная папуляцыя ваўкоў істотна не павялічылася з цягам часу. У інтэрв’ю The New York Times у 2011 годзе даследчык ваўкоў Джон А. Вуцэціч сказаў, што гэта не варта разглядаць як доказ супраць тэорыі «генетычнага выратавання», мяркуючы, што іншыя фактары маглі перашкаджаць росту папуляцыі ваўкоў і што папуляцыя ваўкоў Айл-Роял магла б цалкам знікнуць, калі б Стары Сівы Хлопец ніколі не прыбыў. Больш за тое, нашчадкі Старога Сівога Хлопца неўзабаве пачалі размнажацца адно з адным, што прывяло да таго, што новы набор прыкмет умацаваўся моцным інбрыдынгам. Даследаванне 2023 года паказала, што ўплыў Старога Сівога Хлопца на генафонд быў часткова адменены, бо яго інбрэдныя нашчадкі памерлі без шчанюкоў.
Тэндэнцыі Першапачаткова меркавалася, што папуляцыі ваўкоў і ласёў дасягнуць стабільнага балансу. Аднак на працягу амаль шасцідзесяці гадоў даследавання папуляцыі абодвух відаў вагаліся ўверх і ўніз: колькасць ласёў змянялася ў межах ад амаль 2500 да 500, а колькасць ваўкоў — ад 50 знізілася да аднаго ў 2017/18.
На працягу 2016 года папуляцыя ваўкоў была амаль знішчана, засталіся толькі два ваўка з цяжкімі спадчыннымі хваробамі. Папуляцыя ласёў складала каля 2/3 ад свайго гістарычнага максімуму з дастатковай колькасцю корму і хутка расла. Пры адсутнасці новай колькасці ваўкоў-мігрантаў або ўмяшання чалавека першапачатковая сітуацыя з высокай папуляцыяй ласёў, абмежаванай толькі голадам, з’яўлялася перспектывай.
У снежні 2016 года Служба нацыянальных паркаў (NPS) вылучыла план, згодна з якім яны прывязуць на востраў ад 20 да 30 ваўкоў, каб прадухіліць поўнае знікненне зграі.
У снежні 2017 года Сара Хой і інш. з Мічыганскага тэхналагічнага ўніверсітэта апублікавалі вынікі 40-гадовага даследавання, якое паказала памяншэнне памераў і працягласці жыцця ласёў. Аналіз чэрапаў ласёў зафіксаваў 16-працэнтнае ўсаджванне, верагодна, праз пацяпленне зім, што карэлюе з меншым памерам мозгу ў аднагадовых ласёў. За апошняе дзесяцігоддзе папуляцыя ласёў павялічылася ўтрая, дасягнуўшы прыкладна 1600 асобін згодна з даследаваннем 2017 года, але з набліжэннем вымірання ваўкоў канкурэнцыя за ежу з-за перанаселенасці стане дадатковым стрэсам для ласёў.