Единая информационная служба
+7 (8182) 21-61-07

Ученые доказали, что потепление может привести к вымиранию европейской жемчужницы

Жемчужницы, фото Пола Асфолма (Paul Aspholm, Norwegian Institute of Bioeconomy Research)
12.01.2018
Ученые доказали, что потепление может привести к вымиранию европейской жемчужницы

Сокращение численности европейской жемчужницы, начавшееся с середины 20 века, скорее всего, вызвано глобальным изменением климата, а через 60 лет вид может почти полностью исчезнуть. Эти данные ученые представили в престижном научном журнале Scientific Reports. Ведущим автором статьи выступил ученый САФУ — Иван Болотов.

Всего над исследованием работали 20 ученых из шести европейских стран: Австрии, Финляндии, Латвии, Норвегии, России и Швеции.

«Мы работали над этим проектом в течение почти пятнадцати лет: с 2004 по 2017 год, — рассказал Иван Болотов. — В общей сложности мы изучили 3279 раковин европейской жемчужницы из 50 рек по всей Европе. Изучались как старые раковины, хранящиеся в музеях (они были собраны в ~1840–1940 гг.), так и моллюски из современных популяций (1984–2013 гг.). Наш анализ показал, что выпуклость раковины (отношение ширины к длине) в современных популяциях жемчужницы из равнинных рек возрастает от высоких к низким широтам, то есть раковины на юге более выпуклые, утолщенные, нежели на севере. Однако когда мы определили этот показатель в образцах, которые были собраны в 19 — начале 20 веках, мы обнаружили, что выпуклость раковин в южных и северных реках раньше была одинаковая. Далее мы померили выпуклость раковин в современных популяциях, заселяющих горные реки Австрии. Оказалось, что чем выше в горы, тем выпуклость раковины меньше. Основываясь на этих данных, мы предположили, что выпуклость раковины связана с температурой — чем теплее вода, тем сильнее раковина расширяется. Статистическое моделирование подтвердило это предположение: оказалось, что средние значения выпуклости раковин в образцах европейских жемчужниц прямо связаны со средней летней температурой воздуха. Более того, когда мы сравнили выпуклость раковин в жизнеспособных и в вымирающих популяциях, выяснилось, что они достоверно различаются по этому показателю. Получилась вот такая жесткая связка — выпуклость раковин — температура воздуха — состояние популяций моллюска. Эту связку мы отобразили математически в виде системы довольно простых линейных уравнений. В результате мы впервые получили надежную основу для создания количественных моделей влияния изменений климата на популяции пресноводных моллюсков. Никто и никогда раньше такого не делал».

В итоге ученые объединили морфометрические, экологические и климатические данные и представили их в виде пространственно-временных цифровых моделей. Выяснилось, что благоприятный период для европейской жемчужницы в Центральной и Южной Европе пришелся на холодные 1901–1920 годы, а после потепления 1991–2010 годов подходящие для обитания районы резко сократились. Сейчас жизнеспособные популяции в основном остались в Северной Европе и в северной части Британских островов, но большая часть прежнего ареала оказалась неблагоприятной или даже непригодной для европейской жемчужницы. Таким образом, подтвердилась гипотеза о том, что вид исчезает из-за быстрого сокращения числа подходящих районов распространения и связано это с глобальным изменением климата — потеплением.

«Эффект потепления проявляется в ускорении роста и метаболизма жемчужниц, снижении срока их жизни, высокой смертности среди молоди и ограниченном развитии личинок. Потепление может также иметь косвенные последствия, такие как увеличение количества водной растительности, массовые наводнения и сокращение численности рыб», — пояснил другой участник проекта Александр Махров, ученый из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН.

Прогноз на 2061–2080 годы при низких, умеренных и экстремальных сценариях изменения климата предсказывает почти полное исчезновение жемчужниц в Центральной и Южной Европе. Однако, как полагают ученые, высокогорные реки, например река Камп в Австрии, могут служить убежищем для жемчужниц и других обитателей холодных вод (например, лососей и форели) во время сильного потепления климата.

«Мы надеемся, что наше исследование будет способствовать сохранению европейских жемчужниц. Во всяком случае, мы должны сохранить этот уникальный вид и его удивительную среду обитания для будущих поколений, несмотря на изменения климата», — заключил Иван Болотов.

Отметим, что значительную часть исследовательской группы составляют архангельские ученые: кроме Ивана Болотова вклад в работу внесли Михаил Гофаров, Ольга Аксенова, Юлия Беспалая, Михаил Кабаков, Юлия Колосова, Александр Кондаков, Светлана Соколова и Илья Вихрев из Федерального центра комплексного изучения Арктики РАН. Также соавторами стали Андрей Островский, Игорь Попов, и Максим Винарский из Санкт-Петербургского государственного университета, Александр Махров из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН и Алексей Зотин из Института биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, Пол Асфолм из Норвежского института биоэкономических исследований, Томас Офенбек из администрации города Вены, Тед фон Прошвиц из Гетеборгского музея естественной истории, Мудите Рудзите и Марис Рудзитис из Музея истории науки и техники Латвийского университета, Ильмари Валовирта из финского Музея естественной истории.

Ссылка на статью:

Bolotov, I.N., Makhrov, A.A., Gofarov, M.Yu., Aksenova, O.V., Aspholm, P.E., Bespalaya, Yu.V., Kabakov, M.B., Kolosova, Yu.S., Kondakov, A.V., Ofenböck, T., Ostrovsky, A.N., Popov, I.Yu., von Proschwitz, T., Rudzīte, M., Rudzītis, M., Sokolova, S.E., Valovirta, I., Vikhrev, I.V., Vinarski, M.V., Zotin, A.A. (2018) Climate Warming as a Possible Trigger of Keystone Mussel Population Decline in Oligotrophic Rivers at the Continental Scale. Scientific Reports, 2018; DOI: 10.1038/s41598-017-18873-y

Возврат к списку