Инвазивный лох и инвазивный сомик помогли друг другу захватить приток реки Колорадо

Ихтиологи обнаружили, что 44 процента рациона канальных сомиков, завезенных в реку Сан-Хуан на юго-западе США, составляют плоды лоха узколистного — инвазивного вида деревьев, который попал в Северную Америку благодаря человеку. Несмотря на то, что плоды лоха не слишком питательны, они встречаются в изобилии и их легко собирать, что позволяет им обеспечивать 35,6 процента энергетических потребностей сомиков. Как отмечается в статье для журнала Ecology of Freshwater Fish, возможно, лох помог сомикам колонизировать реку Сан-Хуан и размножиться в ней — а сомики помогли лоху расселиться, распространяя его семена с пометом.

Ученым известно немало случаев, когда один инвазивный вид создает благоприятные условия для других инвазивных видов. Например, одичавшие свиньи (Sus scrofa) в Северной и Южной Америке и Океании разрывают почву, помогая чужеродным растениям колонизировать новые территории и размножаться вегетативным путем. А канадские бобры (Castor canadensis), попавшие на Огненную Землю благодаря человеку, строят на местных реках запруды, в которых отлично чувствует себя кумжа (Salmo trutta fario), инвазивная лососевая рыба.

Команда ихтиологов под руководством Кристофера Чика (Christopher A. Cheek) из Университета штата Южная Дакота описала еще один похожий пример. В центре их внимания оказалась популяция канальных сомиков (Ictalurus punctatus) из реки Сан-Хуан, притока Колорадо. Эти рыбы были завезены сюда в конце XIX века из восточной части Северной Америки и к настоящему времени сильно размножились. Сомики представляют серьезную угрозу для находящихся под угрозой исчезновения аборигенных видов рыб, с которыми они конкурируют и на которых охотятся.

Предыдущие исследования рациона канальных сомиков из реки Сан-Хуан показали, что они часто поедают плоды лоха узколистного (Elaeagnus angustifolia) — дерева, которое попало на запад Северной Америки из Евразии в начале XX века и быстро расселилось по континенту, особенно по берегам рек в центральной и западной части США. Чтобы уточнить, насколько сильно сомики из Сан-Хуана зависят от плодов лоха, Чик и его коллеги с сентября 2016 года по сентябрь 2017 года отлавливали этих рыб на четырех восьмикилометровых участках реки и анализировали содержимое их желудков. В общей сложности в выборку включили 749 особей. Кроме того, авторы оценивали доступность плодов лоха в разные сезоны. Для этого они устанавливали под кронами деревьев ловушки и подсчитывали количество упавших плодов.

Проанализировав собранные данные, исследователи пришли к выводу, что плоды лоха опадают с деревьев в течение всего года, причем в наибольшем количестве — осенью и зимой. При этом анализ содержимого желудков сомиков показал, что они поедают плоды лоха в течение всего года (эта пища была обнаружена в желудках у всех пойманных особей). Осенью и весной плоды являются для этих рыб главным источником пищи — а в течение года в среднем составляют 44 процента от общей массы их рациона. Кроме того, сомики поедают другие растения и водоросли, водных и наземных беспозвоночных, мелких наземных позвоночных, а также рыб, включая представителей собственного вида.

По оценкам Чика и его коллег, плоды лоха не слишком питательны. Около половины их массы составляет неперевариваемая косточка, а мякоть на 73,6 процента состоит из углеводов и всего на 5,6 процента и 1,7 процента из белков и жиров соответственно. Энергетическая плотность плодов лоха составила 1605 джоулей на грамм — намного ниже, чем у других объектов питания сомиков (у рыбы она составляет 4200 джоулей на грамм, а у водных насекомых — 4300 джоулей на грамм). Тем не менее, судя по расчетам авторов, в течение года плоды лоха обеспечивают в общей сложности 35,6 процента энергетических потребностей сомиков, достигших 30-сантиметровой длины (а также покрывают 38,7 процента энергии, необходимой для метаболических процессов, таких как дыхание и выделение). Еще 31,4 процента энергии эти рыбы получают, поедая наземных беспозвоночных и позвоночных. На водных беспозвоночных, рыбу и раков приходится соответственно 18,3 процента, 10 процентов и 4,6 процента энергии, получаемой сомиками.

Исследователи ожидали, что канальные сомики будут переключаться на плоды лоха лишь в тех случаях, когда им будет не хватать другой пищи, например, донных беспозвоночных. Однако в действительности эти рыбы едят плоды в течение всего года и используют их как надежный источник энергии. Несмотря на то, что плоды лоха не слишком питательны, их всегда много и на их поиски не нужно тратить много времени и сил. По мнению авторов, плоды лоха, покрывают значительную часть метаболических потребностей сомиков, позволяя использовать для роста энергию от пищи, богатой белками и жирами. Кроме того, растущие вдоль берегов рек деревья лоха могут привлекать наземных позвоночных, которые составляют около трети рациона сомиков.

Чик и его коллеги допускают, что распространение лоха узколистного вдоль берегов Сан-Хуана помогло канальными сомикам закрепиться в этой реке и достичь высокой численности. А сомики, в свою очередь, могут помогать лоху, распространяя его семена вместе с пометом. Впрочем, авторы подчеркивают, что каждый из этих видов вполне мог заселить реку Сан-Хуан самостоятельно. С другой стороны, сотрудничество двух инвазивных видов может идти на пользу аборигенным видам: в теории, поедая плоды лоха, сомики меньше конкурируют с местными рыбами (которые не приспособлены к кормлению плодами) и реже нападают на них.

Ранее экологи описали механизмы, с помощью которых инвазивные виды растений успешно закрепляются на новых территориях: это ускоренный набор наземной биомассы, ее возврат в почву и микробная минерализация, а также возможность фиксации азота и увеличение микробной биомассы в ризосфере. Благодаря этим особенностям древесные инвазивные азотфиксаторы (в частности — серебристая акация (Acacia dealbata)) обладают прекрасным потенциалом для рекультивации территорий и борьбы с климатическими изменениями.