Тихоокеанская устрица требовательна к температуре на большинстве стадий своей жизни. Для завершения созревания и нереста требуется температура выше 16-20 градусов несколько дней подряд. После вылупления личинки тоже очень чувствительны к низким температурам. Поэтому было высказано предположение, что Скагеррак функционировал как температурный барьер против распространения на север личинок, произведенных у берегов Швеции и Дании. Исследователи из Норвежского института водных исследований (NIVA) хотели дополнительно изучить это предположение.
Начиная с тысячелетия водные массы в море Скагеррак стали достаточно теплыми, чтобы личинки тихоокеанских устриц смогли пережить путешествие в Норвегию от берегов Швеции и Дании. В тот же период резко увеличилось количество диких устриц вдоль норвежского побережья. Является ли дрейф личинок устриц через Скагеррак причиной такого большого увеличения? Новый анализ ДНК дает представление о происхождении первых популяций диких норвежских морских устриц.
Если этим летом вы планируете отдыхать на пляжах Южной Норвегии, опасайтесь наступить на острые края тихоокеанской устрицы (Crassotrea gigas). Появление этого чужеродного вида резко возросло в последние годы. Только с 2012 по 2016 год вероятность наблюдения тихоокеанских устриц в Осло-фьорде увеличилась с 4 до 80 процентов. Тихоокеанская устрица из Азии вот-вот вытеснит местные виды в норвежских водах.
Самые счастливые в жару
Тихоокеанская устрица была завезена в Норвегию в 1980-х годах для целей аквакультуры. Впервые ее заметили на диком севере Скагеррака в Крагерё, Южная Норвегия, в 2005 году. Изменение климата и повышение температуры океана являются основными причинами, по которым тихоокеанская устрица внезапно процветает в районах, где раньше было слишком холодно; Устрица требовательна к температуре на большинстве стадий своей жизни. Для завершения созревания и нереста требуется температура выше 16-20 градусов несколько дней подряд. После вылупления личинки тоже очень чувствительны к низким температурам. Поэтому было высказано предположение, что Скагеррак функционировал как температурный барьер против распространения на север личинок, произведенных у берегов Швеции и Дании. Исследователи из Норвежского института водных исследований (NIVA) хотели дополнительно изучить это предположение.
«Распространение тихоокеанской устрицы является агрессивным и тревожным. Необходимо выяснить происхождение диких популяций, чтобы можно было принять наиболее эффективные превентивные меры», - говорит Эли Ринде, старший научный сотрудник НИВА.
Анализ ДНК и модели океанских течений
Для выявления происхождения норвежских популяций тихоокеанских устриц были применены два различных метода: (1) анализ ДНК устриц и (2) моделирование дрейфа личинок через Скагеррак с учетом определенных температурных критериев для выживания и изменения температуры с 1990-х гг. Была проанализирована ДНК 262 устриц, собранных в четырех норвежских, одной шведской и одной датской местности, что позволило провести генетическое сравнение. Результаты выявили степень родства между населенными пунктами. С другой стороны, моделирование дрейфа личинок показало влияние повышения температуры на потенциал распространения через Скагеррак. Результаты были недавно опубликованы в научном журнале PLoS ONE.
Введен несколько раз
Норвежскими населенными пунктами были Эспевик к югу от Бергена, Гримстад и Внутренний и Внешний Осло-фьорд (Сэтре и Тьёме, соответственно). Согласно имитационному модели, Тьёме (Хуэй) наиболее сильно пострадал от приема личинок устриц с юга. Это удивило исследовательскую группу при сравнении с результатами анализа ДНК, говорит старший научный сотрудник Марк Англес д'Ориак:
Согласно имитационному модели, Тьёме является горячей точкой для приема личинок устриц из Швеции и Дании. Однако генетический анализ показал, что гены устриц Tjøme значительно отличаются от генетического материала шведских и датских устриц. Другими словами, исследованные нами устрицы Tjøme не приживаются в результате дрейфа личинок из соседних стран», - объясняет NIVA-ученый Англес д'Ориак.
Сложная картина
Устрица Tjøme была не единственной устрицей с характерным генетическим профилем. Гены устриц Эспевик еще больше отличались от других групп, тогда как устрицы из Гримстада и Сетре были достаточно генетически схожи, чтобы их можно было рассматривать как одну группу. То же самое касается устриц из Швеции и Дании.
«Результаты показывают, что тихоокеанские устрицы были завезены на норвежское побережье несколько раз и что устрицы имеют различное происхождение», - говорит Англес д'Ориак.
Согласно имитационному модели, лето 2002 и 2006 годов было достаточно теплым для того, чтобы личинки смогли выжить в Скагерраке. Но исследователи НИВА считают, что есть еще несколько факторов, ограничивающих выживаемость личинок.
Личинки устриц, вероятно, подвергаются риску хищничества и голода на пути через Скагеррак, и у них могут возникнуть проблемы с выживанием в долгом путешествии. Поскольку генетический материал некоторых норвежских популяций сильно отличался от шведского /Danish, особи, которых мы исследовали, произошли не от дрейфующих личинок», - говорит Ринде.
Какие меры можно принять?
Если взрывной рост популяции норвежских устриц вызван личинками местного производства, снижение плотности может быть эффективной мерой: просто соберите и уберите устрицу с производственных площадей. Но по мере повышения температуры шансы на выживание в Скагерраке также увеличиваются, а добыча устриц может быть не такой эффективной. Необходимы дальнейшие исследования и анализ, чтобы выявить, в какой степени нынешнее взрывное распространение вдоль побережья Норвегии связано с дрейфующими шведскими и датскими личинками. Неотъемлемой частью этой работы будет дополнительный анализ генов вновь созданных популяций.
Исследование было проведено при финансовой поддержке Исследовательского совета Норвегии и NIVA.