Расстояния миграции молоди рыб — ключ к эффективной охране морских экосистем

Морские заповедники (участки океана, где рыболовство запрещено) способствуют устойчивости коралловых рифов, предотвращая перелов и увеличивая численность и разнообразие рыб. Однако для эффективности их размер и расположение должны учитывать, как далеко молодь рыб уплывает от родителей после нереста.

Учёные из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) совместно с исследователями из Австралии, Франции и Саудовской Аравии измерили расстояния расселения двух видов рифовых рыб на акватории в 3000 квадратных миль — площади, сравнимой с Йеллоустонским национальным парком. Исследование, опубликованное 8 мая 2017 года в журнале Nature Ecology & Evolution, стало крупнейшим и наиболее полным исследованием расселения личинок и имеет важные последствия для определения размеров и расстояний между морскими заповедниками.

"Расстояние, на которое рыбы расселяются в течение жизни, критически важно при проектировании морских заповедников", — отметил соавтор исследования, старший научный сотрудник WHOI Саймон Торролд. "Впервые мы смогли измерить расстояния расселения в пространственных масштабах, релевантных для заповедников, и теперь можем предоставить данные для оптимизации их размера и размещения".

Эмпирический подход

Чтобы преодолеть ограничения предыдущих методов (генетических подходов и компьютерного моделирования течений), Торролд и его коллеги провели прямые измерения в полевых условиях. В 2009 и 2011 годах в заливе Кимбе (Папуа — Новая Гвинея) они собрали образцы ДНК у тысяч взрослых особей и молоди рыбы-клоуна и рыбы-бабочки. Подводные работы заняли у команды из 30 человек тысячи человеко-часов.

В лаборатории учёные применили анализ ДНК-родства, позволивший сопоставить молодь с их родителями на основе образцов ДНК и данных о местах нереста и оседания. Это позволило установить точные линейные расстояния расселения:

• Большинство молоди рыб-клоунов оставались относительно близко к "дому", оседая на среднем расстоянии 10–15 км от родных рифов.
• Рыбы-бабочки расселялись дальше, преодолевая в среднем 43–64 км перед оседанием на новом месте.

Значение для проектирования заповедников

Полученные данные критически важны для определения оптимальных размеров и расстояний между заповедниками:

• Если заповедник слишком мал, он не сможет поддерживать достаточное количество личинок для устойчивости популяции.
• Если он слишком велик, личинки останутся в его пределах и не будут пополнять популяции на соседних промысловых участках — что является ключевой вторичной функцией заповедников для улучшения управления рыболовством.

Преимущества, выходящие за рамки проектирования

Измерения также позволяют:

1. Подтвердить "эффект спасения" — возможность репопуляции заповедника, пострадавшего от катастрофической смертности, личинками из других заповедников сети. В ходе исследования удалось отследить такое перемещение личинок между заповедниками.
2. Оценить эффективность существующих заповедников, определив, вносят ли они вклад в рыбные популяции за своими границами. "Если можно проследить путь личинок из заповедника на промысловый участок, можно напрямую измерить, сколько рыб заповедник поставляет в эксплуатируемые популяции", — пояснил Торролд.

Будущая работа

По словам Торролда, по мере усиления антропогенного давления на коралловые рифы морские заповедники останутся важным инструментом охраны. Следующим шагом станет разработка связанной биофизической модели района исследования, которая позволит обобщить полученные результаты и применить их к другим коралловым рифам по всему миру.

"Ограниченные ресурсы для управления океаном, особенно в развивающихся странах, требуют максимизировать шансы на успех природоохранных усилий. Подобные научные данные будут критически важны для повышения устойчивости экосистем коралловых рифов перед лицом эксплуатации и изменения климата", — заключил учёный.