Их статья, опубликованная в научном журнале BMC Ecology, является первым поведенческим исследованием в мире, показывающим взаимодействие двух инвазивных видов в контексте исчезновения местных видов. В то же время, когда в начале 1990-х годов началось нашествие креветок-убийц (Dikerogammarus villosus), популяции многих местных беспозвоночных в крупных водных путях Центральной Европы, таких как Gammarus pulex, начали сокращаться.Предыдущее полевое исследование, проведенное кафедрой биологии водных систем в ТУМ, демонстрирует, насколько серьезна ситуация в настоящее время для местных родственников инвазивного новичка из региона Черного моря.
В этом исследовании исследователи изучали видовое разнообразие по берегам всего Верхнего Дуная от Кельхайма до австрийской границы. Местное ракообразное G. pulex практически вымерло в этих регионах.
Вместо этого исследователи поймали в свои сети большое количество креветок-убийц и бычков-круглых (Neogobius melanostomus). Оба вида происходят из региона Черного моря и, вероятно, попали в системы водотоков Центральной Европы в качестве «безбилетных пассажиров» на судах.
Долгое время инвазивная креветка-убийца с двумя выступающими горбами была главным подозреваемым в исчезновении вида среди своих местных родственников. Его считали хищным обжора, за что среди англоговорящих он получил печально известное прозвище «креветка-убийца».Любимое блюдо: амфиподы?
Чтобы выяснить, так ли это на самом деле, системный биолог доктор Себастьян Беггель, который долгое время много работал над биологией амфипод, вместе со своей рабочей группой в Вайенштефане провел стандартизированный лабораторный тест. Для этого команда создала аквариумы как с укрытиями, так и без укрытий, куда помещались оба ракообразных — поодиночке или вместе с круглыми бычками.
Идея этого возникла в результате исследований инвазивных бычков в Дунае, по которым на кафедре биологии водных систем уже были написаны две докторские диссертации. Таким образом, исследователи из Мюнхена знали, что, хотя у этих хищных рыб очень гибкая диета, они предпочитают определенный тип амфипод, так называемые гаммариды. Кроме того, они также смогли продемонстрировать, что бычки-круглые переключились на потребление этих гаммарид, когда достигли определенного размера.«Они всегда выбирают то, что дает им больше всего энергии, что делает их очень эффективными пользователями ресурсов.
Это дает им преимущество перед специализированными видами», — сказал Себастьян Беггель. Вдоль берегов некоторых рек бычки-круглые уже в некоторых местах составляют более 70 процентов всей популяции рыб.
Исследователи также знали, что когда они достигают определенного размера, их предпочтительная диета состоит из моллюсков и речных амфипод. Как обнаружила в своих экспериментах междисциплинарная группа кафедры биологии водных систем, когда они столкнулись с выбором между местными амфиподами и креветками-убийцами, которых они знали по своей старой родине, они явно предпочли «новый вкус».Поведенческие, а не только диетические эксперименты
В ходе эксперимента исследовательская группа убедилась, что плотность популяции соответствует плотности первоначального появления животных в дикой природе. «Это было важно для того, чтобы можно было применить наши выводы к естественным условиям», — пояснил Себастьян Беггель. Они также провели серию экспериментов с ракообразными разных размеров, чтобы исключить возможность того, что рыба предпочитает определенный размер. «Интересно то, что мы не просто проводили диетический эксперимент, а вместо этого рассматривали поведение животных», — прокомментировал он свой подход.Чтобы получить репрезентативные результаты, они провели различные экспериментальные серии в течение нескольких недель с до 20 повторениями.
В каждом заходе они точно записывали, как долго рачки плавали и как быстро они исчезали между большими камнями, предусмотренными в некоторых аквариумах в качестве возможных укрытий.Один особенно интересный вопрос заключался в том, изменится ли и как это поведение в присутствии хищных рыб. «Мы обнаружили, что три часа были хорошим периодом наблюдения для каждого прогона», — сообщил биолог. За это время животные проявили все свои поведенческие характеристики. «Более того, при последующих исследованиях содержимого желудка рыбы мы все же смогли кое-что найти, поскольку пищеварительный процесс не сильно продвинулся в течение этого относительно короткого периода времени».
Не убийца, а просто агрессивный скваттерПервые несколько тестовых запусков уже продемонстрировали, что креветка-убийца не считала своих местных родственников долгожданным дополнением к своему меню и не проявляла заметной склонности к охоте на них, что на сегодняшний день является причиной сокращения популяции амфипод. . Строго говоря, «креветка-убийца» не действовала как жадный хищник во время поведенческих экспериментов, а скорее взяла на себя роль агрессивного скваттера.
«Креветки-убийцы более интенсивно используют укрытия, вытесняя местные виды, — сказал Беггель, обобщая свои наблюдения. Например, в аквариумах с укрытиями, содержащими только местных ракообразных и бычков, всего девять процентов амфипод стали добычей рыб. Однако, если в аквариуме также присутствовали креветки-убийцы, это число возрастало до 60 процентов. «Исчезновение местных амфипод в водных путях, вероятно, связано с взаимодействием двух инвазивных видов», — подтвердили исследователи.«В Баварском Дунае обитает большое количество креветок-убийц и бычков-круглых, что ведет к совершенно новой пищевой сети с измененными сообществами видов», — сказал Беггель.
Он также считает это исследование еще одним доказательством того, что «инвазивное таяние», как постулируется в теории биологии вторжения в течение некоторого времени, уже давно имеет место в ряде крупных водотоков, таких как Дунай. Для таких ученых, как Себастьян Беггель, которые интересуются основными экологическими механизмами, это очень увлекательный процесс. «Вся система перестраивается — и мы должны это наблюдать».