Ученые Санкт-Петербурга впервые за 130 лет провели перепись арктических моллюсков.
Сотрудники лаборатории макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ на основе ранее опубликованных данных и собственных исследований дали оценку видовому разнообразию пресноводных моллюсков Северной полярной области. Всего ученые насчитали 104 вида этих беспозвоночных, обитающих в водоемах, расположенных севернее полярного круга. Выжить в условиях Крайнего Севера моллюскам помогли гермафродитизм, умение вмораживаться в лед и "дружба" с птицами. Результаты исследования опубликованы в журнале Hydrobiologia.
Список видов, составленный учеными, отражает все имеющиеся сведения по данному вопросу, в том числе и впервые полученные авторским коллективом. Последний раз подобный список был опубликован в Швеции в 1887 году и к настоящему времени серьезно устарел.
Согласно результатам исследования, на территорию Арктики сумело проникнуть менее 2 % от глобальной фауны пресноводных моллюсков. Из-за специфических природных условий Северной полярной области видовое разнообразие улиток и двустворчатых здесь небольшое. Проанализировав биологию и экологию арктических видов моллюсков, ученые предположили, какие биологические особенности помогли этим беспозвоночным попасть в Заполярье и выжить там.
- Прежде всего это гермафродитизм, благодаря которому отдельная особь в условиях ограниченного числа особей своего вида может спариваться с любым членом популяции (к тому же многие виды арктических моллюсков способны к самооплодотворению). Другая полезная черта – способность к расселению по воздуху, например с птицами. Помимо этого, короткий жизненный цикл моллюсков помогает быстро размножиться и образовать жизнеспособные популяции в северных водоемах. Отдельно стоит выделить умение этих беспозвоночных сохранять жизнеспособность будучи вмерзшими в лед. Сочетание этих биологических признаков, по-видимому, и является "входным билетом" в Арктику для моллюсков, позволяющим им просочиться через невидимый фильтр, создаваемый средой обитания, – рассказал руководитель лаборатории макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский.
Генетический и биогеографический анализ показал, что в циркумполярной зоне Арктики нет ни одного эндемика – вида, который бы проживал только в Арктике. Как оказалось, все обитающие на данной территории пресноводные моллюски – пришельцы из более низких широт. Еще в 2017 году профессор СПбГУ Максим Винарский и старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии Иван Нехаев получили такие результаты для Гренландии, а сейчас этот вывод удалось распространить на весь Арктический регион. Ученые полагают, что отсутствие эндемичных моллюсков в Заполярье связано с геологической молодостью этой территории, сравнительно недавно освободившейся от покровного ледника.
Биологи также сравнили видовое богатство отдельных субрегионов Арктики: европейского Заполярья, Крайнего Севера Сибири, Берингии и Северной Америки. Оказалось, что наибольшее видовое разнообразие наблюдается в Сибири – здесь обитает 57 из 104 описанных видов. Беднее всего фауна моллюсков в Северной Америке, где было обнаружено всего 39 видов пресноводных моллюсков. Такая разница не может объясняться слабой изученностью моллюсков Северной Америки, которая исследуется уже более 200 лет, уточнили в пресс-службе СПбГУ.
Отдельно ученые рассмотрели геотермальные экосистемы Арктики и Субарктики, которые, по их мнению, могли служить потенциальным убежищем для моллюсков в ледниковые периоды. В отличие от большинства водных объектов Северной полярной области, тепловой режим которых в значительной степени определяется сезонными изменениями температуры, в геотермальных источниках круглый год поддерживается высокая (более 20 градусов Цельсия) температура воды. Большинство пресноводных улиток и двустворчатых не выживают в подобных экстремальных условиях, однако биологи Университета установили, что не мене пяти видов отряда Pulmonata (легочные брюхоногие улитки) оказались способны побороть термический шок после вселения в геотермальные источники и сформировать в них устойчивые популяции.
Несмотря на то, что арктическая биота в целом весьма уязвима к глобальным изменениям и вмешательству человека, только три моллюска из числа представленных в списке к настоящему моменту получили международный охранный статус: Margaritifera margaritifera (пресноводная жемчужница), Euglesa hinzi и Valvata mergella. Большинство арктических видов относятся к числу широко распространенных и массовых форм. Однако, как утверждают биологи СПбГУ, это не означает, что эти виды не нужно защищать. К негативному влиянию от интенсивного хозяйственного освоения Арктики, ведущему к деградации пресноводных экосистем, добавляются и глобальные климатические изменения.
- Из-за потепления в Арктический регион проникают виды животных, которые раньше обитали в менее суровых условиях. Уже сейчас можно сделать вывод о том, что как минимум три рода улиток и двустворчатых могут расширить свои ареалы обитания далеко на север в условиях глобального изменения климата. Это может оказать непредсказуемое пока воздействие на аборигенные экосистемы – например, вызвать вытеснение местных видов моллюсков. Возможно и продвижение на север очагов паразитарных заболеваний, промежуточными хозяевами которых выступают многие виды пресноводных моллюсков. Пока влияние чужеродных видов моллюсков на пресноводные сообщества Арктики минимально, но в ближайшие десятилетия эта ситуация может измениться, – подчеркнул Максим Винарский.
