ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН

28.09.2021 | Учёные ФИЦКИА УрО РАН и СПбГУ проводят совместные исследования пресноводной фауны Южных Курил

В сентябре зоологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН и Санкт-Петербургского государственногo университета провели экспедицию на остров Кунашир, в ходе которой была исследована фауна пресноводных моллюсков и других беспозвоночных. Работа велась согласно договору о сотрудничестве в научно-исследовательской деятельности с заповедником «Курильский».

В состав экспедиции вошли заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский; ведущий научный сотрудник Российского музея центров биологического разнообразия ФИЦКИА УрО РАН Ольга Аксёнова, научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА УрО РАН Андрей Аксёнов и аспирант стажёр-исследователь лаборатории эволюционной экологии и геномики гидробионтов Александр Кропотин.

Учёные имеют немалый опыт полевых исследований на Дальнем Востоке России, в том числе в Хабаровском и Приморском краях, на Камчатке и Чукотке, а для руководителя группы Ольги Аксёновой это была уже вторая экспедиция на Кунашир. В свой первый приезд, 10 лет назад она с коллегами фокусировалась на изучении двустворчатых моллюсков из семейства пресноводных жемчужниц (Margaritiferidae).

На этот раз исследования проводились в реках и озёрах острова, а также в местах выхода термальных источников, в том числе на территории заповедника «Курильский» и его охранной зоны. Как отметили учёные, моллюски, живущие в непосредственной близости к термальным источникам, интересны с точки зрения их морфологии, генетической обособленности и присущих им адаптаций к обитанию в подобных условиях. Примечателен даже сам факт освоения ими таких экстремальных мест обитания.

– Как правило, в местах непосредственного выхода горячих терм моллюсков нет, в отличие от термофильных микроорганизмов, способных к существованию при температурах около 100 градусов. Моллюски обычно встречаются в воде с температурой до 35-40 градусов или на подогретой влажной почве на берегу термальных ручьёв, – пояснила Ольга Аксёнова.

Исследования показали, что у термальных популяций моллюсков меняются признаки их морфологии. Например, моллюски становятся мельче в размерах. В своё время учёные прошлых лет на основе этих морфологических отличий выделяли их в отдельные виды. Также у моллюсков сокращается продолжительность жизни, но увеличивается численность особей. Как правило, все моллюски, обитающие в термальных источниках, относятся к давно известным видам, а отличие во внешних признаках и жизненном цикле – это локальная адаптация, которая, тем не менее, помогает изучить процессы микроэволюции, протекающие в пресноводных экосистемах. Моллюски оказались очень удачным модельным объектом для подобных исследований.

Оценка таксономического разнообразия водных беспозвоночных Курил – одна из задач экспедиционных работ. Несмотря на то, что исследования в этой области проводились ранее, вследствие развития научной методологии есть основания для проверки и пересмотра сложившихся представлений. На данный момент для выделения видов первичным является не морфологическое сходство, а степень генетической близости (или удалённости). Поэтому видовую принадлежность того или иного объекта исследования, а также его родственные отношения с другими организмами по собранным материалам выясняют в лаборатории после определения последовательности ДНК (секвенирования).

В ходе нынешней экспедиции коллектив собрал данные и по некоторым другим группам водных беспозвоночных, таким, как пиявки и ракообразные.

– Мы уже несколько лет плодотворно сотрудничаем с коллективом ФИЦКИА УрО РАН в рамках проектов по изучению пресноводных моллюсков, а исследование пресноводной фауны Южных Курил важно потому, что помогает понять эволюцию и историю формирования пресноводной биоты Северной Азии в целом. Здесь могут обитать эндемичные виды беспозвоночных, изучение которых даёт возможность реконструировать историю фауны в целом. Мы пытаемся установить, имеются ли эволюционные связи курильских беспозвоночных с фауной Японии, Камчатки, материковой частью российского Дальнего Востока, разобраться, какие связи были в прошлом между местными беспозвоночными и теми, кто обитает сейчас в высоких широтах (т.е. в водоёмах Арктики), – сообщил Максим Винарский.

По его словам, чтобы сохранять редкие виды водных беспозвоночных, необходим комплексный подход: не загрязнять водные объекты, не нарушать естественный гидрологический режим и сохранять не отдельные виды, а экосистему в целом. Тогда и моллюски имеют шанс на успешное существование. Отдельно взятый вид сохранить очень трудно – для большинства людей они незаметны, как бы, просто не существуют. Потенциально опасны вселения чужеродных моллюсков, которые могут начать замещать туземные виды. Надо иметь в виду, что островные экосистемы всегда были и остаются наиболее уязвимыми. И это касается не только беспозвоночных.

Например, на Кунашире, распространены такие двустворчатые моллюски как пресноводные жемчужницы, в том числе курильская жемчужница (Kurilinaia kurilensis, Красная книга РФ). Пресноводные жемчужницы обитают только в чистых, незагрязнённых реках, где нерестится лосось. Жизненный цикл этих моллюсков тесно связан с лососевыми рыбами. Жемчужницы используют рыб в качестве транспорта, чтобы расселяться в реке: личинки временно прикрепляются к жабрам рыб. С сокращением численности островных популяций лосося, следует ожидать и снижение количества этих моллюсков.

После окончания работ на Кунашире группа продолжила исследования на острове Итуруп.

Собранные данные планируется использовать для инвентаризации фауны пресноводных моллюсков острова Кунашир и уточнения списка видов, занесённых в Красную Книгу Сахалинской области. По результатам молекулярно-генетических исследований новые последовательности ДНК найденных беспозвоночных животных будут размещены в международной базе данных NCBI GenBank и будут служить основой для работы разных специалистов.

Данные исследования проводятся в рамках нескольких проектов, поддержанных Российским научным фондом (РНФ): № 19-14-00066 «Влияние ландшафтно-зональных условий и антропогенных воздействий на биологическое разнообразие и экосистемы пресных вод Арктики (в масштабе геологического и исторического времени)», № 21-74-10155 «Пресноводные моллюски России: интегративная таксономия, биогеография, экология и паразитофауна» и № 21-14-00092 «Филогения, биогеография, интегративная таксономия и особенности Corbicula (Bivalvia: Cyrenidae)».

По материалам Государственного природного заповедника «Курильский»