В то время как инвазивные мидии-зебры питаются небольшими растительноподобными организмами, называемыми фитопланктоном, исследователи из Мичиганского государственного университета обнаружили в ходе долгосрочного исследования, что мидии-зебры могут на самом деле увеличивать микроцистис, тип фитопланктона, известный как «сине-зеленые водоросли» или цианобактерии, образующие вредные плавающие цветы.
«Microcystis буквально означает «мелкая клетка», но многочисленные клетки группируются в колонии, которые могут всплывать на поверхность, образуя пену», - сказал Орландо Сарнелле, почетный профессор Департамента рыболовства и дикой природы Колледжа сельского хозяйства и Природные ресурсы.«Это одна из наиболее распространенных причин неприятного цветения водорослей в водах, богатых питательными веществами, в том числе в озере Эри, где это является проблемой для муниципального водоснабжения».
В 1990-х годах исследователи наблюдали появление дрейссены размером с монетку в озере Галл, штат Мичиган. Вскоре после прибытия мидий исследователи заметили увеличение количества Microcystis, что было удивительно, поскольку в озере низкий уровень фосфора, а потребность Microcystis в воде с высоким содержанием питательных веществ подтверждена документально.
«Озера, колонизированные мидиями-зебрами, как правило, содержат примерно в три раза больше Microcystis», - сказал Стивен Гамильтон, профессор W. K. Kellogg Biological Station и Отделение интегративной биологии Колледжа естественных наук, которым также было любопытно узнать, существует ли связь между Microcystis и мидиями зебры.
"Мы заметили, что дрейссены могут отфильтровывать Microcystis с другими частицами, но затем они выплевывают Microcystis, потому что, очевидно, он для них неприятен", - сказал Гамильтон.
Сарнелл сотрудничала с Гамильтоном в многолетнем исследовании, которое было частью сети долгосрочных экологических исследований Национального научного фонда. Сорок лет назад NSF осознал необходимость научных исследований, которые длились более нескольких лет, и запустил сеть LTER. Это исследование является одним из пяти проектов, освещенных в недавнем выпуске журнала Экологического общества Америки Ecosphere.
«Долгосрочные измерения необходимы для нашего понимания многих экологических явлений», - сказал Сарнелл. «Есть много вещей, на которые вы не можете ответить в течение типичного двух-четырехлетнего грантового цикла».
Исследователи подозревали, что дрейссены поглощали конкурентов Microcystis, что проложило путь для процветания цианобактерий при более низкой доступности питательных веществ, чем обычно. В 2010 году неожиданная летняя гибель мидий-зебр в озере Галл во время длительных теплых температур стала проверкой взаимосвязи всего озера, возможностью, которую ученые иногда называют «естественным экспериментом»."
«Обычно Microcystis процветает в более теплой воде», - сказал Джеффри Уайт, который в то время был аспирантом, которого консультировал Сарнелл, а сейчас является преподавателем в Университете штата Фрамингем во Фрамингеме, штат Массачусетс. «Вместо этого мы наблюдали 80-процентное сокращение популяции Microcystis озера Чайки, когда полосатые мидии погибли, несмотря на оптимальные температуры для их роста».
Исследователи смогли использовать данные долгосрочного исследования, чтобы подтвердить свою гипотезу.
«Это случайное наблюдение после многих лет отбора проб усиливает аргумент о том, что существует причинно-следственная связь, а не просто корреляция, между мидиями-зебрами и увеличением количества Microcystis», - сказал Гамильтон. «Многолетние исследования могут выявить медленные, необычные или экстремальные события, которые могут привести к важным изменениям, приводящим к долгосрочным последствиям в экосистемах».