Рыбоводни могут увеличить численность дикого лосося, но снизить его разнообразие

Способность рыбоводческих заводов увеличивать численность дикого лосося может достигаться за счёт снижения генетического разнообразия диких популяций, как показало новое исследование под руководством Университета Аляски в Фэрбенксе.

Количество молоди лосося, выпускаемой рыбоводнями в северную часть Тихого океана, резко возросло во второй половине прошлого века и сейчас превышает 5 миллиардов особей ежегодно. Благодаря рыбоводням ежегодный вылов горбуши в заливе Принс-Уильям увеличился с примерно 4 миллионов рыб до программ разведения до примерно 50 миллионов в последние годы.

Используя данные, собранные в рамках Alaska Hatchery Research Project в нерестовых ручьях горбуши в заливе Принс-Уильям (Аляска), исследователи установили, что многие рыбы, выращенные на заводах, заходят на естественные нерестилища и скрещиваются с дикими популяциями. В связанном исследовании с помощью симуляций, построенных на реальных данных, учёные смоделировали последствия такого постоянного притока рыб с заводов для диких популяций.

«Даже если лишь небольшой процент рыбы заводского происхождения заходит в дикие популяции, малая доля от огромного числа всё равно может быть значительной», — заявил Сэмюэл Мэй, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Royal Society Open Science.

Разнообразие жизненных стратегий — отличительная черта дикого лосося, адаптированного к локальным условиям своих родных ручьёв. Моделирование показало, что численность диких популяций увеличилась, так как с участием заводских рыб размножалось больше особей, чем без них.

Однако этот рост произошёл ценой снижения разнообразия: по мере распространения генетических вариантов заводского происхождения в диких популяциях, различия между самими популяциями сокращались.

«Дикие популяции могут сильно отличаться друг от друга, а заводская рыба часто более однородна. Если множество особей со сравнительно схожими признаками попадает в разнообразные популяции, это может сделать эти популяции более похожими. Снижение разнообразия между популяциями может уменьшить их устойчивость к будущим изменениям», — пояснил Мэй.

Предыдущие исследования показали, что лососи заводского происхождения, которые могут быть адаптированы к иной среде и не сталкиваются с теми же эволюционными давлениями, что и рыбы, рождённые в естественных ручьях, производят примерно в два раза меньше потомства, чем дикие особи. Внедрение их генетических вариантов в дикие популяции может потенциально повлиять на способность последних адаптироваться к будущим вызовам в природе.

Моделирование опиралось на масштабный проект в заливе Принс-Уильям, в рамках которого с 2011 года были собраны образцы тканей сотен тысяч особей горбуши. Alaska Hatchery Research Program собрал образцы из 30 ручьёв региона, создав огромную базу данных ДНК для исследований, которые должны информировать политику Аляски в области устойчивого управления ресурсами.

Эта беспрецедентная работа по отбору проб позволила исследователям восстановить родословные горбуши из пяти таких ручьёв и определить, какие рыбы ведут своё происхождение от рыбоводческих заводов.

Мэй отметил, что, как и в случае с любой симуляцией, трудно полностью учесть все сложные взаимосвязи в природе. Моделирование в этом исследовании было специфичным для горбуши в заливе Принс-Уильям, и делать общие выводы о других системах или видах следует с осторожностью.

«Те же самые особенности, которые делают такие модели невероятно полезными в конкретных контекстах — такие как упрощающие допущения и параметризация эмпирическими данными, — также делают их вводящими в заблуждение, если применять их в неправильном контексте», — предупредил Мэй.

Исследование является результатом сотрудничества учёных из Департамента рыболовства и охоты Аляски и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).

«Лососевые рыбоводни на Аляске стали яблоком раздора, из-за чего обсуждение вариантов политики утопает в раздорах и враждебности. Мы надеемся, что эта работа может направлять дискуссии, служа согласованной реальностью: рыбоводни могут увеличить численность лосося как заводского, так и дикого, но это сопряжено с неизбежным компромиссом для экологического разнообразия диких рыб, такого как сроки захода на нерест», — сказал Питер Уэстли, доцент UAF и главный исследователь проекта.