Где живут и что нужно для выживания «адским саламандрам» Кентукки
Новое исследование Университета Кентукки использовало экологическую ДНК (eDNA) для поиска восточных аллеганских скрытожаберников — крупных, скрытных саламандр, прозванных «сопливыми выдрами» и «лазанья-ящерицами» из-за их слизистых выделений и кожных складок, помогающих дышать. Учёные проверили 90 участков в 73 реках.
Исследование, опубликованное в Freshwater Biology, выявило прямую связь между присутствием скрытожаберников и чистым, каменистым дном ручьёв. Там, где мелкие осадки заполняют пространства под камнями, этих животных найти гораздо меньше шансов.
Проект возглавляла Сара А. Томке во время работы над докторской диссертацией в Департаменте лесного хозяйства и природных ресурсов, совместно с временным главой департамента Стивеном Прайсом.
Команда собирала воду, фильтровала её и тестировала на наличие гена, специфичного для скрытожаберника. Этот подход позволяет биологам сосредоточить поиски, не переворачивая тяжёлые камни и не тратя дни на подводное плавание. ДНК скрытожаберника была обнаружена на 22 участках по всему штату, включая 12 с историческими записями о их обитании. Затем учёные использовали статистическую модель «обитания», чтобы разделить два вопроса: где животные присутствуют и когда их ДНК легче всего обнаружить.
«Увидеть скрытожаберника — невероятно, а подержать его в руках — это следующий уровень, — сказала Томке. — Но моей любимой частью были результаты по моделированию обитания. Мы смогли чётко связать качество среды обитания в ручье с тем, где появляется ДНК скрытожаберника».
Скрытожаберники могут достигать двух футов (около 60 см) в длину. Они прячутся под широкими плоскими камнями в прохладных, хорошо насыщенных кислородом реках бассейна Огайо и региона Аппалачи. Когда-то они были широко распространены в Кентукки, но теперь их трудно найти.
Исследование показало, что местная среда обитания важнее, чем общая химия воды или характер землепользования. Вероятность обитания скрытожаберников возрастала с увеличением количества булыжников, гравия и коренной породы в русле, а также с увеличением размера водотока. Она снижалась, когда мелкие осадки забивали щели под камнями.
«Мелкие осадки — большая проблема, — пояснила Томке. — Они заполняют потенциальные места для гнезд и мелкие пространства, которые личинки используют для укрытия. Без этого пространства под камнями животные не могут размножаться или долго выживать».
Исследователи также обнаружили, что более высокое содержание общего органического углерода в воде затрудняет обнаружение eDNA, что является полезной подсказкой для планирования подобных исследований.
Команда брала пробы в разные сезоны и показала, что начало осени (особенно сентябрь, во время периода размножения) — оптимальное окно для исследований eDNA. В это время животные выделяют дополнительный генетический материал, что облегчает положительную идентификацию и делает последующие поиски более эффективными.
Хотя команда Томке не подтвердила наличие новых животных за пределами известного, хорошо изученного участка во время её исследования, «дорожная карта» оказалась эффективной: позже биологи из Департамента рыбных и диких ресурсов Кентукки нашли скрытожаберников в двух ручьях с положительным результатом eDNA, подтвердив работоспособность метода.
Прайс назвал это исследование «самым масштабным проектом по eDNA для скрытожаберников в Кентукки на сегодняшний день», который заполняет давний информационный пробел.
«Проект Сары даёт нам чёткие цели по среде обитания, — сказал Прайс. — Во-первых, не допускать попадания осадков в ручьи. Затем защищать и восстанавливать каменистое дно и лесистые берега. Вот как мы даём этому виду шанс».
Важность скрытожаберников в экосистеме
Скрытожаберники также действуют как система раннего предупреждения. Когда их численность сокращается, это часто сигнализирует о проблемах для многих других видов в ручье, которые полагаются на них как на пищу.
«Жители, землевладельцы и сообщества играют роль в защите почвы и среды обитания, — отметил Прайс. — Стабилизация размывающихся берегов и придорожных канав, контроль за стоком со строительных площадок и внедрение сельскохозяйственных практик, удерживающих почву на месте, могут помочь сократить количество мелких осадков. Посадка деревьев вдоль ручьев помогает охлаждать воду, укреплять берега и фильтровать сток. В некоторых районах добавление устойчивых камней и восстановление чистого, связанного русла может вернуть пространство под камнями, необходимое скрытожаберникам для гнездования и укрытия».