Эволюция и биоразнообразие в масштабах Швейцарии

Сиг, рыба из семейства лососевых (coregonus), составляет сегодня 60% продукции швейцарского рыбоводства и рыболовства. Keystone

Сейчас слово «биоразнообразие» находится буквально у всех на слуху, но так ли все это важно, на самом деле? Допустим, потеряем мы тот или иной вид животного и растения, и что? Окажет ли этот факт такое уж критическое влияние на состояние биосферы? Проводимые сейчас в Швейцарии исследования в сфере популяции местных видов речных и озерных рыб показывают, что понижение степени природного разнообразия является самой настоящей миной замедленного действия.

Если турист, путешествующий по франкоговорящей части Швейцарии, серьезно проголодается, то очень велик шанс, что он захочет поужинать в местном ресторане рыбой, которую здесь называют «féra», а в русскоязычном обиходе ее больше знают под именем «сиг». Доступная по цене, простая в приготовлении и ароматная, эта непритязательная рыба относится к семейству лососевых и повсеместно встречается в меню многих ресторанов Лозанны, Веве, Монтрё и Женевы.

Изначально наименовение «féra» относилось только к одному виду рыбы, обитавшему в Женевском озере, который, если быть совсем точным, назывался «Coregonus féra». Но представители конкретно этого вида не встречались в Швейцарии уже начиная с 1920 года, и сейчас они считаются полностью исчезнувшими. В наше время данное наименование используется для обозначения примерно 15-20 разных видов рыб, которые хотя и принадлежат к одному виду, но очень отличаются внешне: и по форме, и по размерам, и что касается предпочтительной среды обитания.

Напомним, что, по большому счету сиг играет в науке роль мухи-дрозофилы: на этом представителе вида лососевых очень удобно изучать разного рода процессы, происходящие, в частности, в экосфере. Сейчас в Швейцарии можно встретить достаточно большое число разновидностей сигов, но, по большому счету, это лишь очень небольшая часть того видового богатства, которое существовало здесь раньше еще несколько десятилетий назад. В течение второй половины 20 века активное насыщение водоёмов биогенными элементами, а попросту говоря неочищенными стоками с полей и жилых агломераций, привело к гибелиВнешняя ссылка сразу нескольких десятков видов сига, исконно водившихся в Швейцарии.

В 2012 году Оле Зеехаузен (Ole Seehausen) и его коллеги из швейцарского Института исследования водных ресурсов «EAWAG» впервые связали факт сокращение количества видов сига с эвтрофикацией. Итоги своих исследований они опубликовали в авторитетном журнале Nature. А вот недавно последовала их новая публикация, в которой делается вывод о том, что резкое сокращение числа видов данной рыбы также может негативно влиять в целом на эффективность озерных экосистем, в том числе с точки зрения воспроизводства в них запасов рыбы.

«Мы рассмотрели статистические данные по промысловому рыболовству по всем озерным кантонами обнаружили, что самые богатые уловы были зарегистрированы в водоемах, в которых биологическое разнообразие сигов существенным образом не пострадало», — разъяснил О. Зеехаузен в интервью порталу swissinfo.ch.

Напоминает о себе десятилетие спустя

Эвтрофикация происходит, как правило, в результате избыточного поступления в водоемы питательных веществ и минералов, особенно фосфора. Сам по себе переизбыток питательных веществ может и не казаться серьезной проблемой, но с другой стороны он вызывает цепную реакцию, которая может нарушить хрупкий экологический баланс. Избыток фосфора, например, часов приводит к активному росту водорослей, и когда водоросли умирают, они опадают на дно озера, где их поедают микроорганизмы, которые потребляют слишком много кислорода, которого недостаточно для более крупных форм жизни, например, для рыб.

Пик процесса эвтрофикации в Швейцарии пришелся на период с 1950-х по 1980-е годы. С тех пор природоохранные мероприятия (в особенности, введение этапа удаления фосфора в процесс очистки сточных вод и запрет на использование фосфатов в средствах для стирки белья) помогли существенно сократить содержание фосфора в водах швейцарских водоемов. Но экологические последствия эвтрофикации дают о себе знать и сейчас, даже десятилетия спустя.

Чтобы продемонстрировать влияние сокращения биоразнообразия на ситуацию с рыбной популяцией в швейцарских озерах, О. Зеехаузен и его коллеги еще раз проанализировали данные из своей работы 2012 года, в которой особое внимание уделялось измерению жаберных тычинок различных видов сига. Жаберные тычинки — это небольшие шипы из хрящевой или костной ткани, рядами выступающие с внутренней стороны глоточной полости рыбы.

Они очень отличаются по размеру и количеству, в зависимости от предпочтительного источника пищи конкретного вида рыбы. Виды сига с редкими и твердыми жаберными тычинками предпочитают просеивать отложения на дне озера в поисках обитающих в грязевых потоках организмов, те же рыбы, у которых более частые и тонкие жаберные тычинки, отфильтровывают частички пищи (планктон) непосредственно из озерной воды.

Используя варианты жаберных тычинок в качестве индикатора разнообразия видов, команда института EAWAG сравнила эти данные с кантональной статистикой промысловых уловов на разных швейцарских озерах. Они обнаружили, что озера, в которых обитают рыбы с меньшим разнообразием типов жаберных тычинок, вследствие того, что озеро серьезно пострадало в прошлом от эвтрофикации (как, например, Женевское озеро), производят в 4-5 раз меньше рыбы, чем те водоемы (как, например, Тунское озеро), которые в меньшей степени пострадали от этого вида загрязнения, и, соответственно, чье биоразнообразие тоже пострадало гораздо меньше.

Новый взгляд на биоразнообразие

Исследователи института EAWAG называют эту взаимосвязь человека, рыб и озера «возможным эволюционным циклом обратной связи». И эти отношения до нынешнего дня не были хорошо изучены и поняты. По крайней мере, ситуация в области научного познания и анализа в этой сфере не идет ни в какое сравнение с достижениями в области агрономии, что уже получены довольно убедительные доказательства связи степени биоразнообразия и сельскохозяйственной продуктивности земель.

Но вот теперь, как говорит О. Зеехаузен, получены данные, подтверждающих наличие похожей взаимосвязи и в водных экосистемах. И какой же вывод можно из всего этого сделать? «Нам надо быть очень и очень осторожными с ситуацией в области биоразнообразия и прилагать все усилия для того, что чтобы сохранить то, что мы еще имеем», — резюмирует Оле Зеехаузен.

Рыболовство в Швейцарии

Швейцарцы стали в последние годы есть больше рыбы. Сейчас в стране в среднем потребляется примерно 8,8 кг рыбы на человека в год, тогда как, для сравнения, в 1964 году этот показатель составлял 6,4 кг.

Большая часть потребляемой рыбы импортируется в страну. При этом в стране все еще существует местная рыболовная и рыбоводческая промышленность, 60% продукции которой приходится на сига, рыбу из семейства лососевых.

В 2014 году, данным Федерального ведомства статистики Швейцарии, улов сига в Швейцарии составил менее 1 млн кг.

Стремительная эволюция видов

Ученые швейцарского Института исследования водных ресурсов «EAWAGВнешняя ссылка» и Бернского университета опубликовали в феврале 2017 года в журнале «Nature CommunicationsВнешняя ссылка» статью, в которой было предложено решение научной загадки, давно волнующей ученых и связанной с причинами значительного роста степени разнообразия в озере Виктория (Восточная Африка) видов циклидов, мелких окуневых рыб (500 видов), произошедшего за последние 15 тыс лет.

Эволюция такого огромного количества видов, как обнаружили ученые, стала возможной благодаря идеальной комбинации благоприятных условий гибридизации и наличия большого количества специализированных ниш обитания.

Иоанна Майер (Joana Meier) из Бернского университета кратко описала это явление следующим образом: «Это похоже на игру с деталями конструктора LEGO для трактора и самолета: комбинируя их можно получить очень широкий набор самых разных транспортных средств».

Перевод на русский и адаптация: Нина Шулякова.