Теперь ученые-рыбаки из Государственного университета Монтаны, U.S. Геологическая служба и U.S. Служба рыбных ресурсов и дикой природы показала, почему, впервые подробно описав биологический механизм, который вызвал длительное сокращение численности бледного осетра в реке Миссури и привел к тому, что 25 лет назад он был включен в список исчезающих видов.
В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Fisheries, ученые показывают, что обедненные кислородом мертвые зоны между плотинами в верховьях реки Миссури напрямую связаны с неспособностью вылупившихся бледных эмбрионов осетровых, находящихся под угрозой исчезновения, дожить до взрослого возраста.
«Мы, безусловно, думаем, что это важное открытие в истории того, почему бледный осетр не может пополняться в верховьях реки Миссури», – сказал Кристофер Гай, помощник руководителя подразделения Исследовательского отдела кооперативного рыболовства Геологической службы США штата Монтана и профессор МГУ, который был первым из них. ведущий автор статьи. «Мы в основном говорим о живом динозавре, которому требуется 20 лет, чтобы достичь половой зрелости, и который может прожить столько же, сколько средний американец. После миллионов лет успеха популяция бледного осетра оступилась, и теперь мы знаем, почему. С точки зрения сохранения, это большой прорыв."
Это первое исследование, которое устанавливает прямую связь между вызванными плотиной изменениями в переносе речных наносов, последующим влиянием этих изменений на снижение уровня кислорода и выживание исчезающего вида, бледного осетра.
«Это исследование показывает, что переходная зона между свободно текущей рекой и водохранилищами является экологическим стоком – мертвой зоной – для бледного осетра», – сказал Гай. "По сути, вылупившиеся зародыши осетровых рыб погибают в обедненных кислородом отложениях в переходных зонах."
Гай сказал, что биологи-рыболовы давно подозревали, что массивные водоемы реки Миссури не позволяют вылупившимся эмбриональным бледным осетрам дожить до стадии молоди. Но первые попытки связать проблему с низким уровнем растворенного кислорода оказались безуспешными.
«Причина в том, что мы не отобрали достаточно глубоких сэмплов», – сказал Гай. "Только когда мы взяли пробы воды на дне, где оседают эти отложения, мы не обнаружили растворенного кислорода. Поскольку вылупившиеся бледные эмбрионы осетровых обладают отрицательной плавучестью, они имеют тенденцию погружаться во враждебную среду."
В статье подробно описаны факторы, действующие в обедненных кислородом переходных зонах. Эрик Шолль, докторант МГУ и соавтор исследования, обнаружил в лабораторных экспериментах, что нехватка кислорода является функцией высокой микробной активности в зоне с отложениями.
Хилари Тринор, научный сотрудник МГУ, работающая с Гаем, сказала, что они смогли показать, насколько враждебными могут быть эти переходные зоны между речной средой и водохранилищем для вылупившихся эмбрионов осетровых.
В экспериментах на U.S.
Рыба и дикая природа Центр технологий рыбной ловли в Бозмане с соавторами Молли Уэбб, Кевином Каппенманом и Джейсоном Илгеном, Тринор сказал, что вылупившиеся эмбрионы разного возраста обрабатывались водой с различным уровнем растворенного кислорода. Самый низкий уровень, который они могли воссоздать – 1.5 миллиграммов кислорода на литр воды – все равно больше, чем в пробах, взятых со дна верхнего конца водохранилища Форт-Пек.
На этих истощенных уровнях вылупившиеся эмбрионы почти сразу пострадали.
"Мы довольно быстро заметили изменения в их поведении.
Они были дезориентированы и не могли двигаться так, как должны были », – сказал Трианор. "Через час мы начали видеть смертность. К концу эксперимента все они были мертвы."
Бледный осетр, произрастающий в реках Миссури и Миссисипи, был внесен в список исчезающих видов в 1990 году.
Вид может иметь продолжительность жизни более века.
По данным U.S.
Служба охраны рыболовства и дикой природы, менее 175 нерестившихся бледных осетров – все взрослые особи – живут в свободно текущей реке Миссури над озером Сакакавеа. С 1990 года, несмотря на интенсивные поиски, не известно, что ни один бледный осетр, выращенный в дикой природе, не дожил до молоди.
За последние пять лет исследователи определили самую важную причину сокращения популяции бледного осетра в верховьях реки Миссури: отсутствие выживания естественных эмбрионов.
Гай сказал, что это последнее исследование осетровых было основано на исследовании, проведенном рыбным биологом USGS Патриком Браатеном, которое продемонстрировало, что между резервуарами недостаточно доступного расстояния дрейфа для вылупившихся бледных эмбрионов осетровых до попадания в резервуары в верховьях реки Миссури.
До плотин вылупившиеся зародыши дрейфовали на сотни миль, в конечном итоге оседая из течения реки в районах с низким потоком, где они созрели достаточно, чтобы преодолеть течение реки.
«Эта команда показала, как много мы можем сделать, когда у нас есть сотрудничество между MSU, USGS и всемирно известными репродуктивными физиологами Молли Уэбб и Кевином Каппенманом с U.S. – Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы », – сказал Гай. «Кроме того, в процессе проведения этого исследования мы обучили дюжину аспирантов МГУ и ряд студентов, работающих в полевых и лабораторных условиях."
Учитывая то, что новое исследование показывает, что кислород недоступен для вылупившихся бледных эмбрионов осетровых рыб, авторы документа предполагают, что чиновникам необходимо рассмотреть инновационные подходы к управлению водохранилищами реки Миссури для сохранения бледного осетра.
Он также может предоставить некоторые руководящие принципы для строительства новых плотин по всему миру, сказал Гай.
«Это исследование является заметным прорывом в определении причины, по которой численность бледного осетра в реке Миссури сокращается в течение стольких десятилетий», – сказала Сюзетт Кимбалл, исполняющая обязанности директора Геологической службы США. "Выявив биологический механизм, ответственный за сокращение численности этого вида, распорядители ресурсов получают жизненно важную информацию, которую они могут использовать в качестве ориентира для сохранения бледного осетра."