Биологи выяснили причины быстрого размножения моллюсков-вселенцев в российских водоемах

Учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН (Архангельск) при участии коллег…

Учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН (Архангельск) при участии коллег из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва) отобрали и изучили образцы инвазионных моллюсков рода Сorbicula, активно распространяющихся в Европейской части России. Исследование нуклеотидных последовательностей митохондриальных и ядерных генов во многом объясняет причины стремительного развития популяций видов корбикула флюминея или восточная корбикула (Corbicula fluminea) и корбикула флюминалис (Corbicula fluminalis) в российских водоёмах.    

Моллюски рода Corbicula (от лат. сorbis – корзина), исторически обитавшие в пресных и солоноватых водоёмах Азии, Австралии, Африки и на Ближнем Востоке, в последние десятилетия значительно расширили свой ареал, заселившись в реки и каналы Европы, включая Европейскую часть РФ, а также Южной и Северной Америки, сообщает портал “Научная Россия”.

В России инвазии впервые были зафиксированы в реке Шура-Озень (бассейн Каспийского моря, Республика Дагестан) в 2013 году, а затем и в других водоёмах Каспийского бассейна (Юзбаш-Сулакский  и Присулакский каналы и т.д.). Первыми местообитаниями корбикул на севере Европейской части РФ были искусственные водоёмы с подогретой водой, созданные при объектах энергетики. В 2015 году корбикул обнаружили в районе сброса подогретых вод Костромской ГРЭС в р. Волга и в технологическом канале Архангельской ТЭЦ (бассейн реки Северная Двина). Затем моллюски-«корзинки» были найдены в теплом канале Новочеркасской ГРЭС и в реке Дон. В 2022 году учёные Южного научного центра РАН отмечали высокую плотность популяций корбикул на некоторых участках в низовьях Дона (до 50 особей на квадратный метр).

С большой долей вероятности корбикулы могли попасть в водоёмы РФ на речных судах вместе с балластными водами, а также путём их переноса перелётными птицами и вместе с интродукцией объектов аквакультуры.

Как пояснила директор Института биогеографии и генетических ресурсов Лавёровского центра Юлия Беспалая, корбикулы являются теплолюбивыми представителями животного мира. Для размножения им нужна температура не ниже + 6℃. Моллюски использовали подогреваемые воды энергообъектов в качестве рефугиумов (экологических убежищ), постепенно адаптируясь и распространяясь в соседние водоёмы. Глобальное потепление создаёт дополнительные условия для дальнейших масштабных инвазий.

Корбикулы, как и другие двустворчатые моллюски, являются активными биофильтраторами. Попадая в новые водоёмы, они быстро размножаются, достигают большой численности и начинают конкурировать за пищевые ресурсы с местными видами моллюсков, отфильтровывая их личинки (глохидии) из толщи воды и снижая, таким образом, их численность. Высокая плотность «корзинок» также способствует трансформации местообитаний.

Для полного понимания репродуктивного успеха инвазионных видов учёные провели анализ не только митохондриальной, но и ядерной ДНК. Ядерная ДНК инвазионных корбикул в России исследовалась впервые.

По словам младшего научного сотрудника Лавёровского центра Александра Кропотина, результаты исследований показали, что особи C. fluminea и C. fluminalis могут быть гибридами. Иначе говоря, один живой организм содержит в хромосомах разные варианты ядерной ДНК. Некоторые гибридные особи корбикул полиплоидны, в этом случае организм имеет более одной пары хромосом.

– Стремительное развитие популяций связано с тем, что корбикулы могут размножаться путём андрогенеза («мужской партеногенез»). В таких случаях может быть достаточно одной особи, чтобы дать новую популяцию. Мы впервые исследовали ядерные гены корбикул во всех обнаруженных популяциях и выяснили, что в них присутствуют как гибридные, так негибридные особи, – пояснила Юлия Беспалая.

Также в ходе исследования было установлено происхождение «вселенцев». Например, особи корбикулы флюминалис, обнаруженные в водоёмах Дагестана и Ставропольского края, оказались генетически наиболее близки к моллюскам, обитающим в реках Азербайджана, Таджикистана, Мьянмы и Турции. Следует отметить, что впервые C. fluminalis из реки Евфрат была описана датским натуралистом Отто Фредериком Мюллером ещё в 1774 году, т.е. почти 250 лет назад.

Исследование проведено в рамках работы по гранту РНФ № 21-14-00092 «Филогения, биогеография, интегративная таксономия и особенности репродукции двустворчатых моллюсков рода Corbicula (Bivalvia: Cyrenidae)».

Corbicula fluminea входит в 100 наиболее опасных инвазивных видов Европы.