Исследователи установили, что «спящие» яйца зоопланктона, содержащиеся в донных отложениях, способствуют восстановлению биоразнообразия соленых озер после наступления неблагоприятных периодов. Даже небольшие и малозаметные водоемы могут обладать значительным количеством видов ракообразных. Кроме того, близлежащие озера демонстрируют активный обмен видами, что способствует повышению общей устойчивости экосистем. Материалы исследования были опубликованы в журнале Freshwater Biology.
Засоление представляет собой одну из серьезнейших опасностей для водных экосистем. Этот процесс обусловлен добычей полезных ископаемых, сельскохозяйственной деятельностью и некорректным применением противогололедных реагентов. Увеличение концентрации солей оказывает отрицательное воздействие на водные экосистемы, ухудшает качество воды и приводит к уменьшению разнообразия видов живых организмов в озерах. Особенно ощутимо негативное влияние повышенной солености на планктонных ракообразных, которые играют важную роль в естественном очищении воды и служат пищей для рыб. Тем не менее, в природе существует определенный механизм саморегуляции. Некоторые виды ракообразных и коловраток способны откладывать яйца в состоянии покоя, которые могут сохраняться в иле в течение многих лет, до наступления более подходящих условий.
Специалисты Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук изучили состав зоопланктона в четырех озерах южной Сибири, различающихся уровнем солености – от близких к пресным до значительно соленых. В ходе лабораторных опытов биологи активировали яйца, извлеченные из донного ила, чтобы определить, какие виды способны переносить колебания солености. Полученные данные помогают разобраться в процессах, обеспечивающих устойчивость водных сообществ к засолению и сохранение разнообразия зоопланктона.
В ходе лабораторных исследований яйца, собранные из каждого озера, помещали в воду с четырьмя различными концентрациями соли. При этом уровень солености не выходил за пределы, безопасные для большинства обитателей пресноводных водоемов. После этого исследователи проанализировали, какие сообщества зоопланктона формируются в разных условиях, как они сопоставимы с естественными популяциями в озерах и способны ли они обеспечивать стабильность экосистем.
Заметно, что в зависимости от солености воды, из яиц, собранных в разных озерах, вылупляются различные популяции зоопланктона. Виды, которым текущая соленость не подходит, хранят свои яйца на дне озера до более благоприятных условий. Например, в одном из озер исследователи нашли виды, которые вышли из активной фазы своего развития, но сохранились в виде яиц. Наибольшее разнообразие зоопланктона в экспериментах продемонстрировали яйца в состоянии покоя, взятые из самого маленького озера, где в естественной среде было отмечено наименьшее количество видов. Это указывает на то, что даже небольшой водоем, который обычно не считается важным природным объектом, способен являться источником биологического разнообразия.
Заметным открытием стало выявление «обмена рачками» между озерами. Более половины из 27 зарегистрированных видов зоопланктона были обнаружены во всех исследуемых водоемах, что поддерживает гипотезу о перемещении видов между близлежащими озерами. Однако, согласно результатам экспериментов, каждый водоем сохраняет свой неповторимый набор видов. Таким образом, соленость – не единственный определяющий фактор, влияющий на численность и видовое разнообразие зоопланктона. Значительную роль также играют размер водоема, его трофический статус и популяция рыб.
«Сохранение биоразнообразия в условиях глобального засоления пресных вод требует понимания того, что донные отложения представляют собой своего рода генетический резерв. Застывшие яйца обеспечивают возможность выживания видов “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.
Работа была поддержана Российским научным фондом и фондом науки Красноярского края (№ 23-24-10044).
Материалы и изображения предоставлены Федеральным исследовательским центром «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»