Разнообразие потенциальных жертв помогло хищному рачку не объесться
Один из гаммарусов
Ученые из Севастополя выяснили, как питается хищный рачок гаммарус в присутствии одного и двух видов жертв. Оказалось, что если вокруг есть только жаброногие рачки артемии, то охотник выест их полностью очень быстро, а вот добавление личинок комара-звонца (мотыля) позволило артемиям сосуществовать с врагом в 3-4 раза дольше — крошка-хищник уставал в процессе охоты и питания их «конкурентом». Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованного на страницах Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology, позволит подбирать оптимальный состав аквакультуры, ведь гаммарус, как и его обе жертвы, являются одними из самых распространенных и питательных кормов для рыб.
Структура пищевых цепей является ключевым фактором, обеспечивающим устойчивость любой экосистемы. Важно, чтобы чрезмерное размножение одного вида не подавляло другой, хищники не выедали полностью своих жертв и прочее.
«Обычные сообщества, например, населяющие пресные водоемы, и их межвидовые связи хорошо изучены, чего нельзя сказать об экстремальных экосистемах. Наша группа исследует обитателей гиперсоленых крымских озер, где соленость может быть втрое больше, чем в Черном море. Здесь видовое разнообразие не столь велико, а потому существует строгое равновесие между разными организмами. Его понимание важно, если мы хотим использовать соленые озера в аквакультуре, например при получении кормов для рыб», — рассказывает Елена Ануфриева, кандидат биологических наук, руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, и лаборатории экстремальных экосистем ИнБЮМ.
Сотрудники Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН (Севастополь) исследовали то, как ведет себя хищный рачок гаммарус в присутствии двух типов пищи — жаброногого рачка артемии и личинки комара-звонца (мотыля). Для этого они запускали хищника в сосуд с водой и субстратом на дне или без него, а затем добавляли двух жертв: либо двух рачков, либо двух личинок, либо рачка и личинку. Ученые анализировали не только поведение животных, но и оценивали, как быстро гаммарус съест предложенную еду, а при наличии выбора — кто станет первым блюдом.
В самом начале водные обитатели плавали по всему объему сосуда, а затем гаммарус и мотыль опускались и продолжали движение у дна. В этом случае у них была выше вероятность столкнуться, однако личинки активно сопротивлялись и порой им даже удавалось уходить из захвата. Если на дне был субстрат, то мотыль мог успеть еще и сформировать вокруг своего тела «домик» из частичек и таким образом отложить свою участь быть съеденным. В экспериментах с осадком на дне исследователи практически не увидели разницы в системах с одним видом жертв или с двумя; очередность при наличии выбора также не играла никакой роли.
Личинки оказались не такой уж легкой добычей, и поедание их занимало у гаммарусов порядка 50 минут, после этого хищнику требовалось время на отдых (до нескольких часов), прежде чем он снова начнет охотиться или хотя бы доест кусочек, оставшийся в челюстях. Гораздо проще ему оказалось управиться с артемиями: захват и поедание происходили с первого раза и занимали буквально 16 минут, а уже через 10-20 минут он пускался на поиски новой добычи.
«Гаммарусам энергетически выгоднее охотиться на рачков артемий, так что в отсутствие альтернатив они могут просто выесть всю популяцию жертв, а затем погибнуть от голода. Значит, при разведении в кормовых целях содержать эти виды вдвоем нельзя. Если же в систему добавить мотыль, то на его поедание тратится слишком много ресурсов, и гаммарусы не будут объедаться, а сообщество просуществует втрое, а то и вчетверо дольше. Это один из механизмов поддержания устойчивости экосистем», — подводит итог Николай Шадрин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник ИнБЮМ.
Это исследование — лишь одно из первых шагов к описанию пищевого поведения хищных обитателей гиперсоленых озер, соленость в которых выше океанической. В дальнейшем авторы планируют рассчитать, сколько ресурсов тратят гаммарусы во время охоты, а также какова энергетическая ценность их жертв. Таким образом удастся составить рекомендации по рациональному и продуктивному использованию водоемов с экстремальными условиями для аквакультуры.