События

Планктон: через годы, через расстоянья

Давным-давно, в далеко-далекой Канаде, 18 мая 1642 г. был основан город Монреаль. Что может быть общего у этого населенного пункта и российского заповедника «Керженский»? Мы тоже думали, что ничего, до тех пор, пока наш зам. директора по науке не прислал вот эту замечательную статью про североамериканские виды организмов, появившиеся в водоемах нашей родины. Мы дочитали материал до конца! Забегая вперед, успокоим читателей: микроскопические пришельцы не убьют нас и не заберут наших женщин и драгоценные металлы… Ну, а теперь сама статья.

Редкие и чужеродные виды планктонных организмов Нижегородского Заволжья

Более 10 лет группа гидробиологов кафедры экологии ННГУ им. Н.И. Лобачевского под руководством д.б.н. профессора Галины Васильевны Шургановой проводит исследования организмов зоопланктона на территории Нижегородского Заволжья.

В последние десятилетия биоразнообразие пресноводных гидробионтов снижается намного быстрее, чем морских. Это обусловлено растущим спросом на пресноводные ресурсы, изменением климата и продолжающимися биологическими инвазиями. При этом популярными мерами для сохранения пресноводного биоразнообразия является создание особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и восстановление водно-болотных угодий.

В конце XX - начале XXI веков многие водные объекты Европы и европейской части России в частности, вплотную столкнулись с проблемой вселения чужеродных видов. Одним из существенных факторов, способствующих расселению видов-вселенцев в различные водные экосистемы, является устранение человеком естественных барьеров между водными бассейнами вследствие создания каналов, водохранилищ и др. Чужеродные виды могут серьезно влиять на экосистемы, в которые они проникают. Фауна вселенцев обладает более высокой жизнеспособностью и склонностью к массовому развитию, чем аборигенная. Постепенно вытесняя аборигенную фауну, она начинает доминировать во многих биотопах. Однако такой сценарий существует не всегда. Мирное сосуществование чужеродной и аборигенной фауны является весьма частым явлением. По мнению известного ученого Н.Н. Смирнова, у видов-вселенцев в процессе эволюции были выработаны специальные морфологические, физиологические и поведенческие адаптации.

Другой, крайне интересной группой организмов, являются редкие виды. Зачастую местообитания редких видов в конечном счете приобретают статус ООПТ, а сами виды берутся под охрану. Редкость вида может иметь разный характер. В одних случаях это виды, которые крайне редко встречаются и имеют низкую численность, в других случаях это виды изначально известные из уникальных местообитаний и, например, являющиеся эндемиками определённой территории.

Первые сведения о находках чужеродных видов планктона в водоемах Нижегородской области были опубликованы в 2014 г. научным сотрудником Керженского заповедника Н.Г. Баяновым. Это были первые сведения о находке североамериканской коловратки Kellicottia bostoniensis (рис. 1). Однако уже спустя два года, появились данные о первых находках этого вида и на территории Нижегородского Заволжья.

Коловратка была найдена в р. Керженец в пределах Керженского заповедника. На тот момент этот вид активно захватывал новые водоемы и водотоки на территории всей европейской части России. Дальнейшие исследования водных объектов заповедника позволили установить, что вид-вселенец также обитает и в реках Рустайчик, Пугай и Черная. В Нижегородской области вид был обнаружен уже в 32 водных объектах. Однако, на этом расселение чужеродной коловратки на территории Нижегородского Заволжья не закончилось. Исследования 2017 и 2018 гг. показали, что Kellicottia bostoniensis заселила еще 7 водных объектов Керженского заповедника. На этот раз вселенец из Северной Америки был обнаружен в пойменных озерах р. Керженец.

В Нижегородской области, как и в других регионах, Kellicottia bostoniensis многочисленна в озёрах, испытывающих гипоксию (содержание растворённого кислорода ниже 1 мг/л). Она населяет небольшие реки и пойменные мелководные озёра, а также глубоководные участки в речной части Чебоксарского водохранилища. Этот вид, в отличие от аборигенного, способен обитать как в чистых водоемах, так и в загрязненных, а значит, более конкурентоспособен.

Рис. 1. Kellicottia bostoniensis (Rousselet, 1908), партеногенетическая самка:

1 – общий вид; 2 – панцирь с яйцом; 3 – шипы переднего края панциря; 4 – задний шип

Обширные исследования крупных левобережных притоков р. Волги в пределах Нижегородского Заволжья позволили обнаружить тропический вид планктонных ракообразных. Так, в июле 2018 г. в нижнем течении р. Ветлуги был обнаружен тропический вид Ilyocryptus spinifer (рис. 2). Наиболее северными точками обитания этого вида в азиатской части России считаются северные притоки р. Амур. Находка популяции Ilyocryptus spinifer в р. Ветлуга является первой находкой этого вида не только для европейской части России, но и для Европы в целом. Поскольку Ilyocryptus spinifer очень широко распространен на нескольких континентах, то можно предположить, что проникновение в более высокие широты обусловлено значительной экологической пластичностью данного вида. При этом достаточно часто находки теплолюбивых организмов в более северных регионах связывают с расширением их естественных ареалов в связи с глобальным потеплением климата.

Рис. 2. Ilyocryptus spinifer Herrick, 1882, партеногенетическая самка: 1 – общий вид;

2 – постабдомен, общий вид; 3 – постабдоминальный коготок; 4 – антенна II; 5 – антенна I; 6 – фрагменты антенны I при большом увеличении. Масштаб 0,1 мм

На территории Нижегородского Заволжья обитают и редкие виды планктонных организмов. В последние годы мы наблюдаем расширение ареала рачка Holopedium gibberum (рис. 3). Это представитель северной фауны, арктический реликтовый вид. Он широко распространён в озерах Северо-Западной Европы, и на востоке в бореальной зоне Северной Евразии. В Нижегородской области этот вид занесен в Красную книгу как редкий вид, который находится на границе своего ареала. Ранние находки этого вида были приурочены к глубоким карстовым озерам, однако наши последние исследования показывают, что этот вид обитает также и в неглубоких пойменных озерах, которые по своему химическому составу сходны с глубокими озерами севера нашей страны, в которых он широко распространен. Исследования водных объектов Нижегородского Заволжья позволили рекомендовать внесение в Красную книгу Нижегородской области ряда поправок, касающихся этого вида.

Рис. 3. Holopedium gibberum Zaddach, 1855, партеногенетическая самка: 1 – общий вид;

2 – постабдомен; 3 – панцирь взрослой особи

Еще одним интересным и достаточно редким видом не только Нижегородской области, но и европейской части России является ветвистоусый рачок Ovalona karelica (рис. 4.). Этот вид является эндемиком Западной Палеарктики, известен из ряда стран Северной и Восточной Европы. Ovalona karelica обитает среди зарослей водных растений у дна в литорали стоячих водоемов, а также болот. В Европе этот вид считается крайне редким. В Нижегородском Заволжье этот вид впервые обнаружен в 2017 г. в устьевой области р. Керженец среди зарослей телореза и кубышки желтой.

Рис. 4. Ovalona karelica (Stenroos, 1897), партеногенетическая самка:

1 – общий вид; 2 – постабдомен

При этом остается открытым вопрос о том, насколько популяции чужеродных видов из Нижегородского Заволжья стабильны во времени. Это может быть выяснено только в ходе дальнейших работ по мониторингу планктонных организмов левобережного бассейна р. Волги.

Распространение чужеродных видов за пределы своих естественных ареалов, по всей видимости, связано с деятельностью человека и транспортировкой балластных вод судами. Кроме того, их расселение может быть связано с переносом яиц рачков и коловраток перелетными видами водоплавающих птиц. Так, над Европейской Россией проходят пути миграции различных видов птиц из Арктики и умеренных климатических зон в субтропические и тропические регионы. Новые исследования левобережного бассейна р. Волги помогут судить не только об успешности натурализации этих видов, но и об экологических последствиях их проникновения на территорию европейской части России.

Исследования поддержаны РФФИ (проект №18-35-00691 и №19-34-90013), Русским географическим обществом (проект №10/2016И, №04/2017-Р, №06/2018-Р, №02/2019-Р) и администрацией ФГБУ «Государственный заповедник «Керженский».

Г.В. ШУРГАНОВА, В.С. ЖИХАРЕВ, Д.Е. ГАВРИЛКО, Т.В. ЗОЛОТАРЕВА, кафедра экологии Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского