Исчезающие виды карповых рыб в африканском озере сохраняют пищевую специализацию
Ученые выяснили, что усачи из эфиопского озера 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 густонаселенных районах планеты. Результаты исследования, https://rscf.ru/project/25-14-00124/ грантом Российского научного фонда (РНФ), https://doi.org/10.1002/ece3.73098 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).
Исследования 1990-х годов https://doi.org/10.1007/BF00004751, 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.
Ученые из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (Москва) и https://africaresearchconnects.com/institution/9001533230/(Эфиопия) во время экспедиции на озеро Тана https://doi.org/10.1002/ece3.73098 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.
«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 Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова 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 перешел на «смешанное» питание и, помимо рыбы, включил в свой рацион моллюсков и других придонных организмов.
«Ранее мы предполагали, что из-за деятельности человека пищевые предпочтения африканских усачей изменятся, и произойдет нарушение баланса потоков вещества и энергии в экосистеме. Однако несмотря на критическое снижение численности популяций африканских усачей и изменение условий обитания, их пищевые специализации сохранилась. 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 профессор РАН Евгений Есин, доктор биологических наук, заведующий лабораторией экологии низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.
Рисунок 1. Озеро Тана, Бахрдарский залив. Источник: Борис Лёвин.
