Российские ученые обнаружили, что микроскопические рачки рода Chydorus, обычные для пресных водоемов юга Австралии, прибыли туда из Северного полушария. Такое удивительное расширение ареала биологи связали с миграциями птиц и деятельностью человека. Открытие заставляет переосмыслить масштабы «путешествий» микроскопических животных. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Water.
Изображение Chydorus sphaericus, полученное методом оптической микроскопии. Источник: Алексей Котов
Ареалы многих видов животных и растений на Земле довольно динамичны. При этом, осваивая новые территории, живые организмы включаются в пищевые сети и, поскольку аборигенные виды могут не выдержать конкуренции, способны видоизменить местные экосистемы. Для беспозвоночных, в частности микроскопических ракообразных, такое расширение ареала стало обычным в связи с интенсивностью хозяйственной деятельности человека, непреднамеренно перемещающего покоящиеся яйца на значительные расстояния.
Ученые из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) совместно с коллегами из зарубежных стран исследовали ветвистоусых рачков рода Chydorus и обнаружили, что все их популяции в Австралии появились в результате заноса из Северного полушария.
Ученые собрали беспозвоночных животных из пресных водоемов Австралии планктонными сетями и предварительно определили их до вида по морфологическим признакам, таким как форма и размер тела, длина, форма и строение различных щетинок. У найденных представителей рода Chydorus биологи проанализировали последовательности митохондриального гена COI. Этот фрагмент ДНК иногда рассматривается как «штрих-код» для определения животного и отнесения его к определенному роду. На основании различий в последовательности нуклеотидов у разных особей биологи построили филогенетическое дерево — схему, отображающую родство между организмами.
Чтобы определить, действительно ли эти ветвистоусые рачки были занесены в Австралию из Северного полушария, ученые сравнили генотипы южных и северных популяций, а также реконструировали последовательность событий в истории данной группы. Однозначно показано, что она берет свое начало в Северном полушарии, а все ее представители с юга Австралии появились в результате заноса через экватор.
Изображение Chydorus sphaericus, полученное методом сканирующей электронной микроскопии. Источник: Алексей Котов
«Микроскопические ракообразные расселяются благодаря переносу их покоящихся яиц ветром, течениями воды, а также водоплавающими птицами на оперении и в желудке. В последнее время все больше случаев изменения их ареалов связано с человеческой деятельностью. Это и произошло с некоторыми видами рода Chydorus, который оказался в другом полушарии в несвойственных для себя местообитаниях. Подобный трансконтинентальный перенос происходил двумя независимыми путями: птицами во время их сезонных миграций и человеком в результате случайной транспортировки яиц при заселении Австралии рыбами для прудового разведения. Хорошо известно, что микроскопические рачки — отличные путешественники, их яйца легко выдерживают долгий путь и сохраняют при этом свою жизнеспособность. Однако масштаб данного переноса поражает воображение, ведь речь идет о том, что все популяции весьма обычного на юге Австралии рачка оказались вселенцами с севера», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Алексей Котов, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник ИПЭЭ имени А.Н. Северцова РАН.
В данный момент непонятно, насколько экосистемы Австралии пострадали от подобного «захвата». Однако массовое вселение на этот материк микроскопических животных из Северного полушария чревато серьезными последствиями, что уже продемонстрировано для более крупных животных: кроликов, собак динго, речного карпа и прочих. Описанный в данной работе случай подчеркивает важность исследования того, как даже мельчайшие ракообразные влияют на экосистемы континентальных водоемов.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
