Гребневики съели свое потомство для удержания новых территорий
Инвазивные гребневики Mnemiopsis leidyi на севере своего ареала питаются личинками своего же вида, когда их обычной еды недостаточно, сообщается в Communications Biology. Ближе к концу теплого сезона, когда зоопланктона уже становится мало, они все равно активно размножаются, тем самым создавая пищевой резерв из собственных голодающих потомков. Эта необычная стратегия позволяет мнемиопсисам закрепляться в холодных морях, где холодный период бескормицы длится особенно долго.
Виды-вторженцы (инвазивные виды) активно расширяют свой ареал и существенно меняют экосистемы, в которые попадают. Часто упоминают, что их успех связан с отсутствием хищников и конкурентов, однако ни один организм не сможет жить там, где ему самому не хватает пищи. Поэтому можно объяснить, как гребневик мнемиопсис, который изначально обитал на западе Атлантического океана, размножился в больших количествах в теплом Черном море (сейчас его численность там сдерживается другим гребневиком), но сложнее понять, как ему удается выживать в более холодном и зимой бедным зоопланктоном Балтийском море.
У берегов Северной Америки Mnemiopsis leidyi не находили выше 42 градусов северной широты, а в европейских водах его можно встретить и на 58-й параллели. Это тем интереснее, что мнемиопсис не имеет специализированных жизненных стадий для зимнего покоя, а когда размножается, часто делает это взрывообразно, поедая при этом практически всю доступную пищу. У берегов Германии он продолжает выпускать в воду сперматозоиды и яйцеклетки и в конце августа, хотя личинки, которые появляются из оплодотворенных в этом время яиц, не доживают до весны. Они существуют две-три недели, а после этого срока теряют в весе, так как голодают, и погибают. Неясно, зачем балтийским мнемиопсисам нужно такое позднее расточительное размножение.
Исследователи из Австралии и нескольких европейских стран во главе с Томасом Ларсеном (Thomas Larsen) из Института мировой истории Общества Макса Планка с 12 августа по 21 октября 2008 года считали число взрослых особей и личинок Mnemiopsis leidyi у Килер-Фёрде, а также каждую неделю оценивали массу зоопланктона в этом заливе. Они заметили, что 1 сентября численность гребневиков была максимальной, и в это время зоопланктона было достаточно. Через неделю она уже падала. Особенно стремительно сокращалось количество личинок гребневиков, и зоопланктона при этом тоже уже было мало. Появилось предположение, что взрослые особи поедали молодых.
Его подтвердили позже, в сентябре 2016 года, лабораторными экспериментами. Взрослых особей 36 часов держали вместе с личинками, в которых ввели изотоп азота-15. После этого измеряли концентрацию данного изотопа в половозрелых гребневиках и сравнивали ее с таковой для взрослых животных из контрольной группы, которые то же время провели без личинок. В первом случае она оказалась существенно выше (P = 0,008). Элементный анализ показал, что взрослые гребневики за полтора дня получили от личинок 4,1 процента всех атомов углерода своего тела и 2,5 процента атомов азота. Это первое прямое доказательство того, что Mnemiopsis leidyi занимаются каннибализмом в северных частях своего нынешнего расширенного ареала.
Поедание представителей своего же вида довольно широко распространено в природе, часто жертвами становятся именно маленькие молодые особи, и обычно животные переходят на каннибализм, если другие источники пищи становятся малодоступны. Мнемиопсисы в каком-то смысле действуют на опережение: в то время, когда количество их обычного корма еще не катастрофически мало, они производят живые запасы еды на будущее — поздних личинок, которые обречены осенью быть съеденными более крупными особями. Вероятно, это знание поможет регулировать численность Mnemiopsis leidyi и тем самым останавливать его распространение по новым акваториям.
В исследовании не сообщается, ели ли гребневики тех личинок, которым они приходятся родителями. А про некоторых рыб и амфибий достоверно известно, что они порой питаются представителями своего вида, но не трогают собственных детенышей и даже активно защищают их от каннибализма со стороны других особей.
Светлана Ястребова
Виной всему масштабное и преждевременное таяние морского льда
Четыре из пяти колоний императорских пингвинов в центральной и восточной части моря Беллинсгаузена не смогли вывести птенцов в 2022 году. Виной всему масштабное таяние льда, которое началось до того, как молодые особи успели опериться. В результате несколько тысяч птенцов пингвинов, скорее всего, утонули, а их родители покинули колонии. Как отмечается в статье для журнала Communications Earth & Environment, ученые впервые сталкиваются с провалом размножения у императорских пингвинов в пределах целого региона. Однако в будущем из-за антропогенных изменений климата такое будет происходить все чаще, что ставит будущее вида под угрозу. Императорские пингвины (Aptenodytes forsteri) выводят потомство в колониях, расположенных на морском льду вокруг Антарктиды. Они прибывают к местам размножения с конца марта по апрель, а в мае-июне откладывают яйца, из которых спустя два месяца вылупляются птенцы. Пингвинята растут медленно и оперяются только в декабре-январе. Таким образом, чтобы успешно вырастить птенцов, императорским пингвинам необходим стабильный ледовый покров с апреля по январь. Однако, по прогнозам ученых, из-за антропогенных изменений климата площадь льдов вокруг Антарктиды к концу века сильно сократится. В результате более девяноста процентов колоний императорских пингвинов лишатся подходящих мест для размножения, перестанут поддерживать свою численность и исчезнут. Команда орнитологов под руководством Питера Фретуэлла (Peter T. Fretwell) из Британской антарктической службы обнаружила, что по крайней мере в одном регионе Антарктиды императорские пингвины уже в наши дни испытывают серьезные проблемы из-за потери морского льда. Речь о море Беллинсгаузена, которое лежит к западу от Антарктического полуострова. В его центральной и восточной части расположены пять колоний императорских пингвинов, самая большая из которых насчитывает около 3500 пар, а самая маленькая — около 630 пар. Все они были открыты в течение последних 14 лет благодаря изучению спутниковых снимков — и лишь одну из них посещали ученые. В конце 2022 года, когда площадь ледового покрова вокруг Антарктиды находилась на рекордно низком уровне, некоторые части моря Беллинсгаузена начали оттаивать неожиданно рано и уже к ноябрю полностью очистились ото льда. Чтобы понять, как это сказалось на птенцах пингвинов, которые в это время года как раз переходят к самостоятельной жизни, Фретуэлл и его соавторы обратились к спутниковым снимкам всех пяти местных колоний. Исследователи искали на них коричневые пятна, соответствующие пингвиньему помету — по их площади можно судить о численности и успехе размножения колонии. В результате выяснилось, что из-за раннего исчезновения морского льда императорским пингвинам из большинства колоний в море Беллинсгаузена не удалось вывести потомство в 2022 году. Вероятно, птенцы в этих колониях не успели обзавестись водонепроницаемым оперением до того, как лед растаял, в результате чего утонули или умерли от переохлаждения, а их родители просто покинули колонии. Авторы оценивают потери в несколько тысяч молодых особей. В частности, вокруг колонии у острова Смайли, состоящей из примерно 3500 пар, припай разрушился на две недели раньше срока. Из-за этого часть местных пингвинов перебрались на большой айсберг, однако удалось ли выжить кому-то из птенцов, неизвестно. Колонию в заливе Верди осенью прибыло меньше особей, чем обычно — и даже они покинули ее после разрушения морского льда в конце октября — начале ноября. Колония Пфрогнер-Поинт, которая находилась на шельфовом леднике, также исчезла в начале ноября. А месяцем позже похожая судьба постигла колонию Брайант-Кост — после таяния многолетнего припая, на котором она располагалась. Исключение составила лишь небольшая колония у острова Ротшильда. Вокруг него ледовый припай начал разрушаться лишь в конце декабря, благодаря чему около 800 птенцов успели подрасти и опериться (эта цифра была получена во время облета колонии на вертолетах круизного лайнера). Судя по всему, таяние льда около острова Ротшильда замедлилось благодаря особенностям ландшафта и наличию айсбергов вокруг него. Фретуэлл и его соавторы отмечают, что отдельные колонии императорских пингвинов время от времени терпят неудачи, когда морской лед рушится под воздействием сильных штормов. Однако исследователи этого вида никогда не сталкивались с полным провалом размножения у большинства колоний в целом регионе. Более того, до сих пор в море Беллинсгаузена был известен всего один пример, когда колония не смогла вывести ни одного птенца за сезон. В теории императорские пингвины после неудачного года могли бы переместить колонию туда, где ледовые условия более надежны. Однако в море Беллинсгаузена таких мест почти нет. Экстремально низкая площадь антарктического льда в 2022-2023 годах не обязательно напрямую связана с антропогенными изменениями климата (поскольку она сильно колеблется от года к году). Возможно, эта аномалия лучше объясняется тремя подряд годами Ла-Ниньи. Тем не менее, по прогнозам климатологов, по мере того, как планета нагревается, площадь льда вокруг Антарктиды будет сокращаться. А значит, императорские пингвины все чаще будут испытывать серьезные проблемы с размножением, что поставит существование этого вида под угрозу. Магеллановы пингвины (Spheniscus magellanicus), которые обитают на побережьях Южной Америки, тоже страдают от антропогенных изменений климата. Однако для них проблемой стало не отсутствие льда (его в местах их обитания никогда не бывает), а участившиеся волны жары, которые убивают взрослых особей в период размножения. По расчетам зоологов, из-за все более жаркой погоды крупнейшая колония магеллановых пингвинов, расположенная на атлантическом побережье Аргентины, исчезнет в течение ближайших пятидесяти лет.