Пейн, Роберт Трит III

Роберт Трит Пейн III (англ. Robert Treat Paine; 13 апреля 1933, Кембридж, Массачусетс – 13 июня 2016, Сиэтл, Вашингтон) – американский эколог, зоолог и педагог, один из основоположников экспериментальной экологии сообществ. Наиболее известен введением концепций ключевых видов, трофических каскадов и динамики участков.

Роберт Трит Пейн III родился в Кембридже, штат Массачусетс, в семье куратора Бостонского музея изящных искусств и сооавтора книги «Искусство и архитектура Японии»^[1] Роберта Трита Пейна II и писательницы Барбары (урожденной Биркхофф), дочери известного математика Джорджа Биркгофа. Роберт Трит Пэйн с детства увлекался биологией. В 1954 году окончил Гарвардский университет со степенью бакалавра палеонтологии, затем поступил в аспирантуру Мичиганского университета, где переключился с палеонтологии на зоологию благодаря лекциям эколога Фридерика Э. Смита. В 1961 Пейн защитил докторскую диссертацию по экологии брахиопад и пошел в постдокторантуру в Океанографическом институте Скриппса[4]. После годовой стажировки Пейн поступил на работу в Вашингтонский университет, где проработал оставшуюся часть своей карьеры, вплоть до выхода на пенсию в 1998 году. Скончался 13 июня 2016 года от острого миелоидного лейкоза.

Роберт Пейн придерживался эмпирического познания мира и всегда говорил о важности эксперимента. В 1995 в своей монографии «Морские скалистые берега и экология сообществ: взгляд экспериментатора»^[2] он выразил свое мнение о важности практических опытов.

В 1960-ч Пейн со своей командой провел эксперимент, в ходе которого он отколол хищных фиолетовых морских звезд Pisaster ochraceus от скал побережья залива Муккау. Спустя 2 года он заметил, что калифорнийские мидии Mytilus californianus монополизировали пролив, вытеснив других обитателей, то есть резко сократилось видовое разнообразие. Пейн назвал Pisaster ключевым видом (keystone species), который не дает разрушаться разнообразию своего сообщества непропорционально своей численности, и предложил этот термин в своей статье 1969 года «Заметка о трофической сложности и стабильности сообществ»^[3]. Эта концепция стала альтернативой устоявшемуся взгляду стабилизации экологических систем системными свойствами, то есть разнообразием, и важным понятием в природоохранной биологии.

Роберт Трит Пейн в своей лекции Тэнсли Британскому экологическому обществу в 1979 году ввел термин трофический каскад, который попирается на исследования Джима Эстеса. В качестве примера трофического каскада по принципу «сверху вниз» Пейн приводил пищевую цепочку «морская выдра — морской еж — бурые водоросли», изученная Эстесом, где влияние хищников распространяется вниз по цепи, затрагивая даже растения.

Совместными трудами Роберт Пейн и теоретик Саймон Левин разработали модель динамики участков (patch dinamics) в приливной зоне^[4]. Они предложили рассматривать оголенные участки отливов как и отдельных организмов, имеющих историю жизни, так и как популяцию, имеющую демографию, а так же учитывать размер изначального участка отлива, от которого зависят механизмы и скорости зарождения и гибели участка. Эта модель, подтвержденная девятилетними полевыми испытаниями, позволила предсказывать важные для понимания и поддержания разнообразия возрастное распределение и размерную структуру участков.

Многолетние исследования Пейна и его студентов, аспирантов и коллег на острове Татуш у мыса Флеттери на полуострове Олимпик, наряду с исследованиями Джозефа Коннела, позволили установить, что вертикальная зональность в приливной зоне определяется градиентом факторов: в верхней зоне лимитирующую роль играют физические факторы (влажность, температура), а в нижней — биологические взаимодействия (хищничество, конкуренция). Тридцатилетний мониторинг Пейна с его аспирантом Крисом Харли верхней приливной границы красных водорослей Mazzaella (которую предложил отследить Эгберт Ли из Смитсоновского института тропических исследований) показал, что резкие экологические изменения могут быть вызваны совокупностью факторов, а не превышением предела одного из них^[5][6].

Роберт Трит Пейн был выдающимся педагогом и наставником, посвящал много времени и внимания своим студентам и аспирантам, поощряя их самостоятельные исследования. Его подход к обучению был практическим: для проведения экспериментов он со студентами часто использовал подручные материалы и оборудование из хозяйственного магазина. Пейн вырастил три поколения учеников, которые продолжают развивать его идеи в экологии.

• Стпендия Лернера в области морской биологии, Американский музей естественной истории (1959)
• Постдокторнатурная Стипендия Свердрупа, Океанографический Институт Скриппса (1961—1962)[5]
• Третий лектор Тэнсли, Британское экологическое общество (1979)[6]
• Стипендиат Американской Ассоциации Содействия Развитию Науки (1980)
• Стипендия Джона Саймона Гуггенхайма (1981—1982)
• Премия Роберта Х. Макартура, Экологической Общество Америки (1983)[7]
• Член Национальной Академии Наук США (1986)
• Премия Института Экологии (Германия) (1989)
• Почетная докторская степень, колледж Колби (1996)[8]
• Приглашенный лектор, Британское экологическое общество (1996)
• Премия Сьюэлла Райта, Американское Общество Натуралистов (1997)[9]
• Член Американской Академии Искусств и Наук (1999)
• Международная Премия Космос (2013)[10]

Наследие Пейна живет в его научных концепциях. В его честь было создано академическое генеалогическое древо, иллюстрирующее три поколения его учеников^[7]. После выхода на пенсию он учредил фонд для поддержки полевых исследований аспирантов в области экспериментальной экологии.

Пейн был женат, имел дочь Энн Пейн, которая в последние годы его жизни активно помогала в полевых исследованиях, когда его зрение ухудшилось.

Коллеги и ученики отмечали его удивительную человечность, глубокую нравственность, преданность науке, уважение к студентам и острый ум. Он был блестящим рассказчиком, а его научные работы и выступления отличались ясностью, образностью и избеганием ненужного жаргона. Его страстью была полевая работа, которую он продолжал вести, несмотря на суровые условия и физические трудности.

Род Пейна восходит к «Мэйфлауэру» и включает человека, подписывавшего Декларацию Независимости. В молодости, работая на Аляске, он научился жизненным навыкам, которые позже применял в полевых исследованиях, используя нестандартное оборудование вроде собачьих мисок и эпоксидной замазки для крепления приборов на скалах. Пейн критически относился к бездумному использованию термина биоразнообразие, предпочитая ему более широкое и вдохновляющее понятие природа. Одним из его принципов было не ставить свое имя в авторстве статьи, если он лично не собирал большую часть данных. Считал западное побережье штата Вашингтон своей «научной игровой площадкой»

• [11]
• Palumbi, Stephen R. (2017) «Robert Treat Paine III (1933—2016).» Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 114, no. 27, pp. 6881-82. JSTOR [12]
• Robert T. Paine (1983) «Ecological Determinism in the Competition for Space: The Robert H. MacArthur Award Lecture» Ecology, 65: 1339—1348.
• Phuong Le (2016) «Bob Paine, ecologist who introduced 'keystone species,' dies» Phys.org, 15 June 2016. Retrieved 16 June 2016.
• Yong, E. (2013). «Scientific families: Dynasty. Bob Paine fathered an idea — and an academic family — that changed ecology». Nature. 493 (7432): 286—289. doi:10.1038/493286a. PMID 23325190.