Исчезающие виды рыб не потеряли свои пищевые специализации
Усачи, рыбы семейства карповых, в эфиопском озере Тана практически не изменили свои пищевые привычки на фоне катастрофических изменений экосистемы. Даже в условиях критического снижения численности, возрастающей нагрузки чужеродных видов, загрязнения и замутнения воды разные виды усачей продолжают питаться по-разному: одни — мелкой рыбой, вторые — моллюсками, третьи — насекомыми и другими ресурсами.
Эти наблюдения помогут лучше понять, как сохранить видовое разнообразие озер в густонаселённых районах планеты. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Ecology and Evolution.
В процессе эволюции бывает так, что родственные группы организмов, происходящие от общего предка, быстро разделяются на множество новых видов. В ходе этого процесса зарождающиеся виды приобретают специфические черты, позволяющие им приспособиться к разным условиям среды и новым способам добычи пищи. Например, в озере Тана в Эфиопии всего за 16 тысяч лет (очень мало по меркам эволюции) возникло 15 видов африканских усачей рода Labeobarbus (рыбы семейства Карповые).
Озеро Тана, Бахрдарский залив
Исследования 1990-х годов показали, что виды усачей сильно отличались друг от друга внешне, по местообитанию и способу питания (среди них были хищники, а также виды, питающиеся планктоном, водной растительностью, моллюсками или водными личинками насекомых). Однако до сих пор было неизвестно, как деятельность человека за последние 30 лет — загрязнение озера, строительство плотин, вылов рыбы — повлияла на это многообразие, экологические и пищевые предпочтения африканских усачей.
Сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва) и Бахр-Дарского центра исследований рыб и других водных организмов (Эфиопия) во время экспедиции на озеро Тана отловили африканских усачей, принадлежащих к 11 видам. Авторы взяли образцы мышц у всех рыб и проанализировали содержащиеся в них стабильные изотопы азота и углерода и жирные кислоты. Изотопы — это разновидности одного и того же химического элемента, которые различаются по массе.
Разнообразие танских усачей рода Labeobarbus
«В зависимости от того, что едят рыбы, они накапливают разное соотношение изотопов. Состав жирных кислот в мышцах также зависит от питания. Например, много омега-3 кислот с короткой углеродной цепью характерно для рыб, предпочитающих зоопланктон и водных насекомых, а накопление омега-6 кислот указывает на питание моллюсками и водорослями», — поясняет руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Борис Лёвин, ведущий научный сотрудник ИПЭЭ РАН.
По этим маркерам авторы определили, что большинство выловленных видов усачей продолжает придерживаться той же диеты, которая была характерна для них почти 30 лет назад. Лишь несколько видов — вероятно, из-за деятельности человека — изменили свои пищевые предпочтения. Сильнее других в экосистеме пострадали хищники. Например, усач вида Labeobarbus platydorsus из-за уменьшения количества доступной добычи перешёл на «смешанное» питание и, помимо рыбы, включил в свой рацион моллюсков и других придонных организмов.
Многомерное шкалирование танских усачей рода Labeobarbus по соотношению жирных кислот. (а) — показаны эллипсы 95 % доверительных интервалов для каждого вида; (b) — факторные векторы жирных кислот, разделяющие виды в пространстве главных компонент
«Ранее мы предполагали, что из-за деятельности человека пищевые предпочтения африканских усачей изменятся, и произойдёт нарушение баланса потоков вещества и энергии в экосистеме. Однако несмотря на критическое снижение численности популяций африканских усачей и изменение условий обитания, их пищевые специализации сохранились. Вероятно, эволюционные механизмы, в ходе которых возникло разнообразие трофических ниш, оказались достаточно устойчивыми к внешним изменениям. Это открытие важно для сохранения видового разнообразия озера Тана. Кроме того, оно помогает лучше понять процессы образования новых видов в природе», — рассказывает Евгений Есин, первый автор статьи, доктор биологических наук и заведующий лабораторией экологии низших позвоночных ИПЭЭ РАН.
Источник: пресс-служба РНФ.
