Местоположение имеет значение: для инвазивных водных видов лучше начать с верховья

Исследователи обнаружили, что инвазия вида, начавшаяся у верхней границы его ареала, может иметь серьёзное преимущество перед конкурентами, распространяющимися снизу, по крайней мере, в средах с сильным преобладающим направлением течения воды или ветра.

Учёные из Университета Джорджии, Университета Нью-Гэмпшира, Смитсоновского центра экологических исследований и Университета Вермонта изучили популяции европейского зелёного краба (Carcinus maenas). Этот вид был дважды завезён на восточное побережье Северной Америки — как у верхней, так и у нижней границ своего ареала. Их выводы, недавно опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, могут помочь в контроле инвазивных видов и сохранении находящихся под угрозой аборигенных видов.

Европейский зелёный краб был впервые обнаружен в Северной Америке в Нью-Джерси в начале 1800-х годов. Он медленно распространялся на север, против преобладающего направления океанических течений, пока не достиг Галифакса (Новая Шотландия) в 1964 году. Это была предельная граница его ареала вдоль восточного побережья до 1990-х годов, когда популяции внезапно появились по всей канадской провинции Приморье.

Биолог-консервационист Джо Роман из Университета Вермонта определил, что эти новые популяции генетически отличались от ранее установившихся. Анализ показал, что, в отличие от первых вселенцев, они были родственны европейским зелёным крабам из Балтики, что указывало на новую интродукцию напрямую из Европы в Новую Шотландию.

Теория и механизм распространения

Теория учёных заключалась в том, что старая инвазия распространилась так далеко вверх по течению, насколько это было возможно, прежде чем борьба с течениями сделала дальнейшее распространение невозможным. Новая инвазия оказалась успешной, по сути, благодаря физике. В отличие от предшественников, новым вселенцам не нужно было бороться с течением, чтобы распространиться. Им достаточно было выпустить личинок в толщу воды и позволить течению нести их на юг вдоль побережья.

Вторая инвазия краба закрепилась в проливе Кансо и озере Бра-д'Ор на севере Новой Шотландии — местах, хорошо подходящих для выполнения роли крупных зон удержания популяции. Эти зоны служат якорями для популяции краба, поскольку не подвержены сильным течениям, типичным для внешнего побережья.

Генетическое подтверждение

Джеб Байерс и его коллеги генетически проанализировали образцы крабов из популяций от Нью-Йорка до северной Новой Шотландии в период с 1999 по 2007 год. Они обнаружили, что со временем доля северных крабов в популяции на каждом месте отбора проб увеличивалась. «Северные крабы стали на 20% более распространёнными всего за несколько поколений», — отметил Байерс.

Также выяснилось, что районы, ранее не заселённые южными крабами, были уязвимы для инвазии северными крабами. Течения переносили личинок краба вниз по течению от северных популяций в районы, которые крабы, двигавшиеся самостоятельно с юга, не смогли колонизировать.

Практическое значение

Выводы команды могут помочь в планировании мер по контролю инвазивных видов и сохранению аборигенных видов в средах, подверженных влиянию сильных течений воды или воздуха.

«Зоны удержания в верховьях должны доминирующим образом влиять на разнообразие на уровне видов и генов в средах с сильным физическим воздействием», — заявил Байерс. — «Именно там нам нужно сосредоточить нашу бдительность, потому что такие зоны удержания способны заселить целые регионы.

Если вы пытаетесь контролировать инвазивный вид, вы будете более эффективны, если сможете атаковать источник популяции; а если вы пытаетесь сохранить аборигенный вид, защита популяций в зоне удержания будет критически важной».