Мелкие ракообразные обнаружены при поедании живых медуз в суровую арктическую ночь
В темноте и холоде полярной ночи, длящейся месяцами, пищевые ресурсы ограничены. Некоторые группы морских организмов в полярных регионах преодолевают эту проблему, впадая в состояние метаболического покоя зимой, выживая за счет запасов, накопленных за короткий сезон роста.
Но другие, например, несколько видов морского зоопланктона, выработали иную стратегию: они переходят со специализированной на всеядную диету во время полярной ночи, используя широкий спектр потенциально менее питательной пищи, доступной круглый год.
Теперь ученые показали, что один ключевой источник пищи для таких сезонных арктических всеядных животных до сих пор упускался из виду: мертвые и живые медузы. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Marine Science.
"Здесь мы впервые показываем, что медузы — считающиеся обычно бедными питательными веществами — тем не менее являются важным источником пищи для амфипод во время арктической полярной ночи", — сказала Аннкатрин Дишерайт, докторант Института Альфреда Вегенера в Германии и первый автор статьи.
"Например, мы нашли доказательства того, что некоторые амфиподы питаются 'джелли-фолс' — естественно затонувшими тушами медуз. Другие виды также могут охотиться на живых медуз".
В январе и феврале 2022 года Дишерайт и другие члены Молодежной исследовательской группы Гельмгольца ARJEL в Институте Альфреда Вегенера приняли участие в экспедиции на немецко-французскую исследовательскую станцию AWIPEV на Шпицбергене.
Выйдя на небольшой лодке из Конгсфьорда, исследователи обнаружили, что его воды кишат медузами: не только "настоящими медузами", такими как волосистая цианея, но и гидроидными, такими как напоминающая наперсток розовая перифилла, колониальными сифонофорами и неродственными гребневиками.
Исследователи отобрали пробы местных амфипод — ракообразных длиной от пяти до 20 миллиметров — с помощью сетей и ловушек с приманкой. Они решили сосредоточиться на амфиподах, потому что они здесь многочисленны и являются важными компонентами фьордовых экосистем. Улов в основном состоял из четырех видов: Orchomenella minuta и Anonyx sarsi (падальщики из надсемейства Lysianassoidea) и двух отдаленно родственных видов рода Gammarus.
ДНК-метабаркодинг съеденной добычи
Исследователи извлекли кишечник каждой амфиподы, а затем использовали ДНК-метабаркодинг для идентификации остатков добычи внутри.
ДНК медуз нескольких видов преобладала в кишечнике обоих видов Gammarus, наряду со следами водорослей и ракообразных. ДНК медуз также была обнаружена, но в меньшем количестве, у A. sarsi и O. minuta, что доказывает, что все четыре изученных вида регулярно потребляют ткани медуз. Авторы делают вывод, что A. sarsi и O. minuta, по-видимому, оппортунистически питаются медузами, в то время как оба вида Gammarus могут, кроме того, охотиться на живых гребневиков.
Рыба — живая или мертвая — также была важной пищей как для A. sarsi, так и для O. minuta, наряду с многощетинковыми червями, ракообразными и моллюсками.
Дишерайт и соавторы также обнаружили, что от 27% до 60% отобранных амфипод имели пустой кишечник. Это подтверждает, что нехватка пищи и голод являются проблемой для морских беспозвоночных во время полярной ночи, даже для видов, которые могут перейти на более всеядную диету.
Смена парадигмы в отношении медуз
"В последнее время в литературе по морской биологии произошел сдвиг парадигмы, признающий, что медузы, далекие от того, чтобы быть 'трофическим тупиком', на самом деле поедаются широким кругом организмов. Наши наблюдения подтверждают это важное изменение во взглядах ученых на роль медуз в пищевой сети", — сказала доктор Шарлотта Хаверманс, руководитель экспедиции 2022 года и последний автор исследования.
"Поскольку ткани медуз быстро перевариваются, их могли упустить из виду как объект добычи в предыдущих исследованиях, которые, в отличие от нашего, полагались на визуальную идентификацию пищевых объектов для определения рациона арктических беспозвоночных".
'Атлантификация' и новая Арктика
Сегодня Арктика нагревается с рекордной скоростью по сравнению с остальным миром, и наблюдается распространение видов медуз из Атлантического океана на север. Эта 'атлантификация' может сделать медуз еще более важным ресурсом в арктических пищевых сетях.
"Чтобы лучше понять роль медуз в арктической морской пищевой сети и как это может измениться, когда их популяции увеличатся в 'новой Арктике', мы планируем продолжить изучение рациона других беспозвоночных и рыб, которые потенциально питаются медузами. Остаются вопросы, например, являются ли медузы регулярной частью рациона амфипод или же они просто пищей для выживания во время полярной ночи", — заключила Дишерайт.