Рыбы-родственники проливают свет на расселение потомства

Исследование Университета штата Орегон показало, что тысячи крошечных мальков расколотой рыбы-каменного окуня могут держаться вместе в родственных группах с момента попадания в открытый океан до перехода на мелководье.

Исследование, проведенное в Колледже науки OSU, дает новое представление о том, как рыбы-каменные окуни — группа из нескольких видов, имеющих важное значение для коммерческого и любительского рыболовства на северо-западе — рассеиваются в океане и «рекрутируются», то есть занимают местообитания в прибрежной зоне. Ранее считалось, что личинки каменного окуня хаотично рассеиваются туда, куда их несут течения.

«Когда вы управляете популяциями, очень важно понимать, куда перемещаются молодые особи и откуда они появляются — как популяции связаны и пополняются», — сказала Су Споноугл, профессор интегративной биологии из Морского научного центра Хэтфилда OSU. «Это исследование помогает нам лучше понять, что возможно в плане перемещения потомства. Мы не знаем до конца, какими механизмами личинки держатся вместе, но эти данные позволяют предположить, что здесь играет роль поведение».

Результаты были опубликованы сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences. Основное финансирование поступило от исследовательской премии Mamie L. Markham Морского научного центра Хэтфилда.

Открытие «пространственной сплоченности» среди личинок стало возможным благодаря сбору недавно осевших каменных окуней в мелководной прибрежной среде у центрального побережья Орегона. Были собраны и генетически проанализированы почти 500 мальков, которые начали свой путь 6 месяцев назад как прозрачные личинки на глубине в несколько сотен метров. Результаты показали, что 11,6% из них имели по крайней мере одного родственника в группе.

«Это намного выше, чем мы ожидали бы, если бы они рассеивались случайным образом», — сказала Споноугл.

Каменные окуни — живородящие (самка может выпускать тысячи способных плавать личинок за раз) и обитают у морского дна в бентальной зоне. Это разнообразный род со многими видами.

Взрослые расколотые каменные окуни живут на большой глубине — обычно от 100 до 350 метров — но молодь часто оседает в прибрежных местообитаниях на глубине менее 20 метров после пребывания в открытом море до года. С учетом динамических влияний, таких как Калифорнийское течение, тот факт, что родственники рекрутируются в одну и ту же область, позволяет предположить, что они оставались близко друг к другу на стадии личинок, а не рассеивались случайно и затем воссоединялись как молодь.

«Это полностью меняет наше понимание расселения», — сказал ведущий автор Дэниел Оттманн, аспирант по интегративной биологии в Морском научном центре Хэтфилда. «Мы думали, что личинки просто выпускаются и затем в основном рассеиваются течениями, но теперь мы знаем, что поведение может существенно это изменить».

Расколотый каменный окунь обитает от Аляски до Нижней Калифорнии и может жить более 100 лет. Пелагическая молодь (молодь в открытом море) часто собирается у дрейфующих матов водорослей, и считается, что большое время, которое личинки и молодь проводят в открытом море, позволяет им рассеиваться на большие расстояния от родительского источника.

«Это исследование дает нам окно в стадию жизни рыб, о которой мы так мало знаем», — добавила Кирстен Гроруд-Колверт, доцент интегративной биологии в кампусе OSU в Корваллисе. «Мы не можем отслеживать личинок там, в океане; мы не можем наблюдать за их поведением на раннем этапе и видеть, куда они направляются. Но этот генетический метод позволяет нам увидеть, как они рассеиваются, и он меняет разговор. Теперь, когда мы знаем, что родственники оказываются в одних и тех же местах, мы можем подумать о том, как более эффективно управлять этими видами и защищать их».

Поскольку скопление личинок формирует процесс расселения больше, чем считалось ранее, это подчеркивает необходимость лучше понимать, что происходит в пелагической зоне океана и влияет на рост, выживание и расселение личинок, сказал Оттманн.

«Успешное пополнение критически важно для динамики популяций большинства морских видов», — сказал он. «Наши выводы имеют далеко идущие последствия для понимания того, как популяции связаны рассеивающимися личинками».

Кроме того, добавляет Гроруд-Колверт, есть простой и существенный «фактор удивления» от этих открытий.

«Эти крошечные рыбки, возрастом в несколько дней, там, в огромном океане, вместо того чтобы просто плыть куда попало, способны плавать и держаться вместе в своем эпическом путешествии», — сказала она. «Эти крошечные, крошечные существа, держащиеся вместе в открытом океане — это круто».