Жизнь у островов с инвазивными крысами сделала рыбок-фермеров менее агрессивными

Ученые выяснили, что завезенные на острова крысы влияют на поведение звездчатых рыб-ласточек в окрестных водах. Инвазивные грызуны разоряют колонии морских птиц, что снижает приток азота в прибрежные экосистемы. В результате водоросли, которые выращивают рыбы-ласточки, хуже растут и становятся менее питательными. В этих условиях рыбкам-фермерам приходится расширять свои участки — и тратить меньше сил на стычки с конкурентами, поскольку защита водорослей с пониженной питательной ценностью перестает окупать себя. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Nature Ecology & Evolution.

Крысы (Rattus) и домовые мыши (Mus musculus) считаются одной из главных угроз для островных экосистем по всему миру. За последние столетия эти грызуны благодаря человеку заселили многие острова от тропиков до субантарктических широт. Здесь они быстро размножились и начали активно поедать местную флору и фауну. В результате целый ряд эндемичных видов животных и растений вымер, что привело к заметному упрощению экологических сообществ.

Недавно ученые установили, что влияние завезенных людьми крыс и мышей не ограничивается островами, на которых они поселились, а распространяется на окружающие их моря. Дело в том, что инвазивные грызуны поедают яйца и птенцов гнездящихся на островах морских птиц, из-за чего многие их колонии сокращаются в численности или вовсе исчезают. Между тем, пернатые, которые охотятся в открытом море и возвращаются на острова, где выкармливают потомство и испражняются, обеспечивают поступление азота в прибрежные воды. Когда численность морских птиц на острове сокращается по вине грызунов, морские экосистемы в нескольких сотнях метрах вокруг него начинают испытывать дефицит азота, что отрицательно сказывается на росте кораллов и рыб. А истребление инвазивных млекопитающих позволяет частично восстановить поток питательных веществ между открытым океаном и мелководьем.

Команда зоологов под руководством Рэйчел Ганн (Rachel L. Gunn) из Ланкастерского университета предположила, что изменения в прибрежных экосистемах, которые происходят из-за деятельности крыс и мышей на островах, могут отражаться на поведении морских обитателей. Исследователи сосредоточили внимание на звездчатых рыбах-ласточках (Plectroglyphidodon lacrymatus) из семейства помацентровых (Pomacentridae), которые широко распространены на коралловых рифах в Индийском и Тихом океанах. Подобно некоторым другим представителям семейства, звездчатые рыбы-ласточки являются «земледельцами»: они ухаживают за водорослями на своем участке, отгоняют от них конкурентов и время от времени снимают урожай. При этом из предыдущих исследований известно, что вокруг заселенных крысами островов звездчатые рыбы-ласточки медленнее растут.

Ганн и ее соавторы предположили, что в водах вокруг свободных от крыс и мышей островов, где благодаря многочисленным морским птицам много азота и водоросли растут лучше, рыбы-ласточки контролируют участки меньшего размера и агрессивнее защищают их от конкурентов. Напротив, вокруг заселенных грызунами островов рыбкам, чтобы прокормиться, нужны более крупные участки с водорослями, однако охранять они их будут не так активно. Чтобы проверить эту идею, ученые провели исследования вокруг десяти атоллов в архипелаге Чагос в Индийском океане. Пять из этих островов заселены инвазивными черными крысами (Rattus rattus), попавшими сюда в XVIII веке, а на пяти других эти грызуны отсутствуют. При этом на атоллах, где крыс нет, плотность морских птиц выше в 720 раз, а поступление азота в прибрежные воды — выше в 251 раз.

На первом этапе ученые определили соотношение изотопов азота на участках рыб-ласточек вокруг выбранных атоллов. Оказалось, что на водорослевых лужайках, которые расположены около свободных от крыс островов, доля изотопа ₁₅N выше, что указывает на значительный приток азота с гуано морских птиц. Площадь покрова дерновых водорослей мало отличалась между разными атоллами. Тем не менее, авторы подчеркивают, что вокруг островов, где нет крыс, дерновые водоросли благодаря дополнительному азоту питательнее, что позволяет рыбам-ласточкам получать больше калорий на единицу усилий.

Затем Ганн с соавторами выбрали в окрестностях каждого атолла по шесть рыб-ласточек, оценили размер их участков и с помощью камеры отследили их поведение на протяжении двадцати минут. Как и ожидалось, обильный приток азота, который делает водоросли питательнее, позволяет рыбкам, живущим в окрестностях свободных от крыс островов, обходиться участками меньшего размера (в среднем 0,48 квадратных метра против 0,62 квадратных метра около островов с крысами). А поскольку рыбы-ласточки вокруг таких островов лучше питаются, они могут позволить себе тратить время и энергию на защиту территории от конкурентов. Напротив, около островов с крысами энергетические затраты на защиту территории не окупаются из-за низкой питательности водорослей.

Авторы подчеркивают, что им впервые удалось продемонстрировать связь между сухопутными инвазивными видами и поведением морских обитателей. Однако вполне вероятно, что влияние завезенных на острова крыс распространяется далеко за пределы водорослевых лужаек рыб-ласточек. Дело в том, что эти рыбки часто проявляют агрессию против представителей других видов, например, рыб-бабочек (Chaetodontidae) и синих хирургов (Acanthurus coeruleus). Когда из-за нехватки питательных веществ рыбы-ласточки становятся менее территориальными, их соседи, вероятно, начинают активнее кормиться на рифе.

В заключение Ганн и ее коллеги отмечают, что истребление инвазивных крыс на островах способно вернуть поведение рыб-ласточек в окружающих водах к норме и принести тем самым пользу всей экосистеме.

Ранее мы рассказывали о том, как у коралловых рыбок Stegastes diencaeus, которые тоже занимаются выращиванием водорослей, обнаружились маленькие помощники — планктонные рачки-мизиды. В присутствии этих существ водоросли растут лучше, что положительно сказывается на состоянии рыбок. В обмен на это стегастесы обеспечивают мизидам защиту от хищников.