Кости уха раскрывают секреты нереста судака в озере Эри

Экологи долгое время считали, что рыбы стремятся вернуться для нереста в ту же реку, где вылупились. Однако исследователи из Университета штата Огайо установили, что это старое правило работает не всегда — по крайней мере, для судака озера Эри.

С помощью статистического анализа химических веществ, обнаруженных в слуховых костях (отолитах) судака, учёные смогли рассчитать процент рыб, вылупившихся в реках Сандаски и Моми, которые вернулись на нерест "домой", и процент тех, кто отправился в другие места.

Они обнаружили, что почти все судаки, нерестившиеся в Моми, вылупились именно там. Однако только около двух третей судаков, нерестившихся в Сандаски, были родом из этой реки. Большинство оставшейся трети вылупились в Моми.

Эти выводы, которые будут представлены на Объединённом статистическом собрании в Ванкувере 5 августа, помогут специалистам по охране дикой природы определить, каким рекам может угрожать перелов, а каким — нет.

Отолиты, часто называемые "ушными камешками", — это кости внутреннего уха, которые помогают рыбе чувствовать равновесие и движение в воде. Похожие структуры выполняют ту же функцию в человеческом ухе.

Как работают отолиты

"По мере роста рыбы растут и отолиты, — пояснила Бетанн Мангель Пфлюгейзен, только что получившая степень магистра статистики. — Каждый день на внешней стороне отолита откладываются новые слои. Микроэлементы из воды встраиваются в эти слои, и экологи могут "прочитать" эти химические "сигнатуры", чтобы восстановить жизненный путь рыбы".

Отолиты содержат кольца, похожие на годичные кольца деревьев, которые отмечают смену сезонов. Учёные могут взять пробу материала между кольцами, чтобы определить, где рыба жила в конкретный сезон.

Управление популяцией и значение исследования

Судак — официальная рыба штата Огайо, и он высоко ценится коммерческим рыболовством, рыболовами-любителями и гурманами. Его можно найти во всех Великих озёрах, но судаки, обитающие в озере Эри, обычно нерестятся либо в Сандаски, либо в Моми — двух притоках, находящихся на расстоянии около 35 миль друг от друга на юго-западном берегу озера.

"Почти ни один судак из других мест не приходит на нерест в Моми, — сказала Мангель Пфлюгейзен. — Поэтому, если в Моми когда-нибудь случится перелов, популяция вряд ли восстановится, поскольку рыба не будет приходить из других мест для её пополнения. Однако, поскольку так много рыб из других мест приходят на нерест в Сандаски, эта река менее уязвима для перелова".

Её научный руководитель, доцент статистики Кэтрин Калдер, отметила более широкое значение работы: "Статистические методы в диссертации Бетанн достаточно общие, чтобы их можно было напрямую применять в исследованиях других видов рыб в разных регионах мира".

Методология исследования

Мангель Пфлюгейзен сравнила количество двух ключевых элементов — стронция и кальция — в ядре каждого отолита (части кости, которая сформировалась сразу после вылупления рыбы).

Коренная порода под Сандаски содержит больше стронция, чем под Моми, при этом оба места содержат примерно равное количество кальция. Следовательно, рыбы, вылупившиеся в Сандаски, должны были поглотить гораздо больше стронция из воды в ранний период жизни и накопить гораздо более высокие концентрации стронция в своих отолитах за то время.

Выделив уникальную химическую сигнатуру для двух рек, она использовала статистический метод, известный как байесовское иерархическое модельное смешивание, для анализа данных.

Анализ показал, что:

• Около 92% рыб, пойманных в Моми, также вылупились в Моми, и очень небольшой процент происходил из Сандаски.
• В Сандаски только около 66% пойманных рыб были "возвращенцами" (вылупились в Сандаски), и около 30% происходили из Моми.

Результаты подтвердили то, что уже подозревала профессор Элизабет Маршалл: судаки из Моми приходили на нерест в Сандаски, но не наоборот.