Крупные реки критически важны для сохранения дикого ручьевого голавля

Новое исследование учёных из Университета Пенсильвании впервые показало, что для ручьевого голавля (Salvelinus fontinalis) важны не только холодные родниковые ручьи (headwaters), но и более крупные реки, в которые они впадают.

В США этот вид сейчас в основном обитает в небольших горных ручьях, где температура круглый год не превышает 20°C (68°F). Угроза от потепления климата заставила предположить, что для выживания вида критичны именно эти верховья.

Однако генетический анализ 1627 особей ручьевого голавля из 33 точек в бассейне реки Лойалсок (площадь 460 кв. миль, Пенсильвания) выявил высокое генетическое сходство между популяциями. Исследователь Шэннон Уайт поясняет: это возможно только при перемещении рыб между притоками через основное русло реки Лойалсок длиной 86 миль.

Температура в Лойалсок превышает термоустойчивость голавля с июня по сентябрь, поэтому учёные полагают, что рыбы используют основное русло только зимой. Гипотеза такова: после нереста в притоке в октябре-ноябре часть голавлей уходит в главную реку и остаётся там до поздней весны, после чего может заходить в новые притоки.

«Если широко распространённые популяции генетически родственны, это указывает на перемещение рыб между ними. Высокая генетическая связность популяций, разделённых основным руслом, означает, что голавли используют Лойалсок как коридор для перемещения», — говорит Шэннон Уайт.

Понимание связности популяций критически важно для сохранения вида, так как более связанные популяции лучше выживают и адаптируются к стрессам.

Для построения «генеалогического древа» голавлей в бассейне Лойалсок исследователи отобрали пробы тканей (срезали хвостовые плавники). Они разработали модель «двунаправленного потока генов в речных ландшафтах» (bidirectional geneflow in riverscapes), чтобы оценить, как такие особенности среды, как водопады или дорожные водопропускные трубы, влияют на перемещение рыб.

«Некоторые из самых фундаментальных вопросов в экологии связаны с тем, как организмы перемещаются в своей среде. Для рыб их исторически было сложно решить, потому что трудно статистически оценить влияние уникальных особенностей ручьёв и рек на перемещение. Чтобы восполнить этот пробел, мы разработали модель потока генов в речных ландшафтах», — поясняет исследователь Тайлер Вагнер.

Новый подход показал, что голавли в бассейне Лойалсок не ограничиваются верховьями, а используют основное русло как сезонный термически подходящий коридор для перемещения. Учёные полагают, что эта ситуация типична для востока США, поэтому сохранение более крупных рек и ручьёв может быть необходимо для защиты критически важных миграционных коридоров, поддерживающих здоровье популяций ручьевого голавля.

Результаты, опубликованные в Ecological Applications, противоречат консенсусу о том, что голавли не перемещаются далеко. В большом бассейне Лойалсок рыбы перемещаются значительно, и популяции на противоположных концах водосбора генетически связаны.

Однако, как показало отдельное телеметрическое исследование 162 рыб, перемещается лишь небольшая часть популяции — около 20%. При этом не было выявлено различий по полу, размеру или возрасту. Это позволяет предположить, что склонность к перемещению может иметь генетический компонент: у некоторых рыб есть гены, «запрограммированные» на путешествия.