Удвоение биомассы рыб без увеличения количества или качества пищи

Согласно современной экологической теории, для увеличения биомассы рыб необходимо повысить либо количество, либо качество пищи. Однако в недавнем эксперименте исследователи из Университета Умео удвоили биомассу рыб при неизменных количестве и качестве пищи, контролируя лишь распределение общего объёма пищи между молодыми и взрослыми особями. Результаты имеют важные последствия для эксплуатации (вылова) рыбных популяций и сосуществования хищных рыб и их жертв.

В эксперименте использовали рыбу Heterandria formosa (Least Killifish). Самки этого вида могут вырастать до 41 мм и рожать свободно плавающее потомство длиной 5–6 мм. Эффективность использования пищи для роста и размножения зависит от размера особи: мелкие особи Heterandria formosa используют пищу эффективнее крупных.

Исследователи показали, что биомасса популяции увеличивается даже при постоянных количестве и энергетической ценности пищи. Ключевым фактором стало распределение пищи между особями разного размера.

• При равном распределении пищи между мелкими и крупными особями биомасса оставалась на исходном уровне.
• При изменении распределения, при котором менее эффективные крупные особи получали две трети общего объёма пищи, биомасса рыб удвоилась.

Этот результат демонстрирует, что продуктивность популяции зависит от того, как пища распределяется между особями разного размера (онтогенетическая асимметрия).

Значение для экологии и рыболовства

Результаты имеют серьёзные последствия:

1. Для эксплуатации ресурсов (например, рыболовства): стратегии вылова, которые меняют размерную структуру популяции, могут существенно влиять на её общую биомассу и продуктивность.
2. Для сосуществования хищника и жертвы: хищник может существовать только при достаточной численности жертвы. Если большая доля пищи доступна крупным особям жертвы (как в эксперименте), популяция жертвы производит больше биомассы. Это означает, что хищный вид сможет внедриться в систему при более низком общем уровне доступной пищи для жертвы по сравнению с ситуацией равного распределения пищи.

Исследование было проведено Бирте Райхштайн и Леннартом Перссоном из Университета Умео в сотрудничестве с Андре М. де Росом из Амстердамского университета. Опубликовано в журнале Nature Communications под названием "Ontogenetic asymmetry modulates population biomass production and response to harvest".