«Спящие» яйца зоопланктона сохранят биоразнообразие соленых озер: Биология

Покоящиеся яйца рачков, извлеченные из донного грунта

© Анастасия Тамаровская / ФИЦ КНЦ СО РАН

Ученые выяснили, что «спящие» яйца зоопланктона в донном иле позволяют соленым озерам восстанавливать биоразнообразие после неблагоприятных условий. И даже самые маленькие и неприметные водоемы могут хранить большой видовой запас рачков. При этом соседние озера активно обмениваются видами, повышая общую устойчивость экосистем. Результаты исследования опубликованы в журнале Freshwater Biology.

Одной из главных угроз для водных экосистем становится засоление. Оно происходит из-за добычи полезных ископаемых, работы сельского хозяйства и неправильном использовании реагентов, которыми посыпают дороги зимой. Повышение уровня солей негативно влияет на экосистемы, качество воды и сокращает видовое разнообразие живых организмов в озерах. Особенно повышенная соленость сказывается на планктонных рачках, которые обеспечивают самоочищение воды и служат кормом для рыб. Однако у природы есть скрытый резерв. Многие рачки и коловратки умеют откладывать «покоящиеся яйца», которые до «пробуждения» могут годами лежать в иле, дожидаясь благоприятных условий.

Ученые Красноярского научного центра СО РАН сравнили разнообразие зоопланктона в четырех озерах на юге Сибири с разной соленостью: от почти пресных до заметно соленых. В лабораторных экспериментах биологи «разбудили» яйца из донного ила и проверили, какие виды смогут выжить при изменении содержания соли. Результаты исследования позволяют понять механизмы устойчивости водных экосистем к засолению и поддержания видового разнообразия зоопланктона. В лабораторных экспериментах покоящиеся яйца из каждого озера помещали в воду с четырьмя соленостями. При этом диапазон солености не превышал критического порога для большинства пресноводных видов. Затем ученые сравнили, какие сообщества зоопланктона вылупляются в разных условиях, как они соотносятся с естественными популяциями в самих озерах, и смогут ли они поддерживать устойчивость экосистем.

Примечательно, что из яиц одного озера при разной солености вылуплялись разные сообщества зоопланктона. Разнообразные виды, которым не подходит нынешняя соленость, сохраняют свои яйца до лучших времен на дне озера. Так, например, в одном из озер ученые обнаружили виды, которые давно исчезли из активной фазы, но сохранились в виде яиц. При этом наибольшее разнообразие зоопланктона в экспериментах показали покоящиеся яйца из самого маленького озера, где в естественных условиях было зафиксировано наименьшее число видов. Это говорит, что даже небольшой водоем, который обычно не рассматривают как ценный природный объект, может служить резервом биоразнообразия.

Еще одним интересным открытием стал «обмен рачками» между озерами. Из 27 зарегистрированных видов зоопланктона больше половины встречались во всех водоемах. Это частично подтверждает идею об обмене видами между соседними озерами. Но при этом ученые отметили, что по результатам экспериментов каждое озеро все равно обладает уникальным набором видов. Значит, соленость — не единственный фактор, влияющий на численность и разнообразие зоопланктона. Важны также размер озера, трофический статус и наличие в нем рыбы.

«Для сохранения биоразнообразия в условиях глобального засоления пресных вод важно понимать, что донные отложения — это настоящий генетический банк. Покоящиеся яйца позволяют видам «переждать» неблагоприятный период. Наше исследование показало, что, даже если озеро сегодня кажется обедненным, его ил хранит виды, исчезнувшие из активной фазы, возможно, десятилетия назад. Когда соленость возвращается в норму, экосистема не начинает с нуля, она «просыпается». Обнадеживает, что маленькие, незаметные озера, которые часто списывают со счетов при природоохранном планировании, могут содержать богатый «спящий» резерв. А наличие сети соседних водоемов повышает стабильность всей системы: виды мигрируют, озера обмениваются яйцами, и это делает сообщество в целом устойчивее к колебаниям солености, чем любой изолированный водоем», — отметила Татьяна Лопатина, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института биофизики СО РАН.

Исследование поддержано Российским научным фондом и Красноярским региональным научным фондом (№ 23-24-10044).

Источник: indicator.ru