Учёные наблюдали, как дафнии захватывают новые территории

В новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Ecology, изучалась способность к расселению и успех в дикой природе у мелких ракообразных Daphnia pulex (водяная блоха).

Ключ к выживанию — покоящиеся эмбрионы

Частью устойчивости дафний является стратегия выживания, общая для многих зоопланктона: когда водоём пересыхает, эмбрион может сохраняться в состоянии покоя. Исследования показывают, что такие эмбрионы могут выживать десятилетиями или даже веками, пока водоём не наполнится снова, или их не перенесёт ветер, насекомое или амфибия в новое место.

Эксперимент в новых прудах

Учёные из Университета Иллинойса под руководством профессора Карлы Касерес и аспиранта Кристофера Холмса исследовали облигатно-бесполые разновидности D. pulex, которые размножаются только клонированием. Они заселили 27 из 38 новых искусственных прудов в лесах штата Нью-Йорк клонами дафний, взятыми из местных водоёмов. Цель — наблюдать процесс колонизации и доминирования в новой среде.

• Схема заселения: 13 прудов получили по одному из шести отдельных клонов, 14 прудов — все шесть клонов одновременно. В каждый заселённый пруд было внесено 750 особей.
• Мониторинг: Пруды отбирали пробы каждые две недели с мая по август в 2011 и 2012 годах, а также разово в 2013 и 2014 годах. Особи идентифицировали с помощью генетических тестов.

Результат: преимущество разнообразия и первенства

Исследование показало, что более высокое генетическое разнообразие D. pulex на момент создания пруда повышало вероятность того, что хотя бы один клон выживет и со временем станет доминирующим в этом водоёме.

«Теория гласит, что тот, кто первым попадает в новую среду обитания, может установить численное преимущество, монополизировать её и предотвратить иммиграцию других особей. Наши данные подтверждают, что более высокое генетическое разнообразие усиливает эти "эффекты первенства"», — пояснил Кристофер Холмс.

Контекст и значение

• Дафнии — идеальный модельный объект для изучения водных экосистем из-за их размера, плодовитости и важной роли в пищевой цепи.
• Исследование помогает понять факторы, контролирующие биоразнообразие.
• Понимание экосистем, где дафнии конкурируют с личинками комаров за пищу (водоросли и микробы), может быть полезно для сдерживания распространения болезней, переносимых комарами.