Ученые связали расселение мальков рыб в океане с экологией взрослых особей

Популяции рыб в океане изменчивы, и их численность часто меняется непредсказуемо. Понимание причин этих изменений важно для управления рыболовством и сохранения видов.

Впервые ученые связали экологию взрослых популяций рыб, обитающих на коралловых рифах, с расселением мальков между рифами, описав динамику живой сети — «морской метапопуляции».

«Это не похоже на изучение оленей в лесу, где нужно лишь подсчитать рождаемость и смертность, чтобы понять, как меняется численность, — и это уже сложно», — говорит старший автор Марк Хиксон.

«Задача понимания изменений численности рифовых рыб в метапопуляции — одновременно измерить производство икры взрослыми особями на нескольких рифах и расселение мальков между этими рифами», — объясняет первый автор Даррен Джонсон.

Как и у многих морских видов, мальки (личинки) большинства коралловых рыб попадают в океанские течения, и лишь немногие в итоге находят риф для поселения.

«Личинки похожи на лотерейные билеты: некоторым везет, большинство гибнет. Выжившие могут вернуться на риф своих родителей или осесть на рифе в сотнях миль», — отмечает соавтор Марк Кристи.

Ученые использовали новые генетические методы, анализируя небольшие образцы ткани плавников пойманных и выпущенных рыб. Это позволило сравнить взрослых рыб Stegastes partitus на Багамах с мальками, появляющимися на тех же или других рифах в течение трех лет, и установить связь «родители-потомки».

«Такие паттерны связности через личинок теперь задокументированы, но мы замкнули жизненный цикл популяции, интегрировав расселение личинок с производством икры взрослыми», — говорит соавтор Тим Пусак.

Количественно оценив «демографическую связность», ученые рассчитали расселение личинок как функцию от исходного производства икры. Для этого они добавили на рифы искусственные гнезда, в которых рыбы откладывали икру.

«Мы подсчитали, сколько икры произвело каждое гнездо, и, объединив эти данные с генетическими данными о происхождении, смогли оценить, сколько личинок, покинувших риф, возвращается домой, а сколько уплывает на другие рифы», — сообщает соавтор Кристофер Столлингс.

Наиболее важными рифами для пополнения всей метапопуляции оказались те, где наблюдался высокий уровень успешного расселения личинок относительно количества произведенной икры.

Изучение только расселения личинок или только производства икры — типичное для предыдущих исследований — не давало четкой картины факторов, влияющих на численность рыб.

«Это первое полевое исследование, успешно измерившее и расселение, и производство икры. Результаты подтверждают необходимость связывать эти два аспекта для понимания изменений популяции», — отмечает ихтиолог Дж. Уилсон Уайт.

Интеграция такой сложноизмеримой информации позволит ученым выявлять наиболее ценные рифы для защиты и управления популяциями коралловых рыб.