Во многих озерах Северной Америки крошечное когтистое существо стало большим хулиганом. Инвазивные ржавые раки бродят по дну озера, хватая улиток, двустворчатых моллюсков и водные растения, перекрывая запасы пищи для местных раков и других животных. А когда они чувствуют себя дерзко, некоторые устраивают дерзкие набеги на рыбью икру, сокращая популяцию спортивной рыбы.
Эрик Ларсон, адъюнкт-профессор кафедры природных ресурсов и наук об окружающей среде Университета Иллинойса, интригует именно этих очень смелых личностей. Каждое лето он и его ученики посещают озера северного Висконсина, чтобы следить за крабовыми тварями. И теперь, в новом исследовании, они выяснили, почему в некоторых озерах водятся более смелые и агрессивные раки.
«Раки кажутся более специализированными в поведении в озерах, где они очень многочисленны, становясь более агрессивными, смелыми или активными», - говорит Ларсон. «Даже если лишь немногие из них специализируются таким образом и совершают набеги на важную для отдыха рыбу, эти несколько особей могут привести к тому, что солнечная рыба или другая рыба будут исключены из этих озер. Вот почему мы рассматриваем поведенческую специализацию на уровне отдельных лиц."
Изучение особей - относительно новое явление в экологии. В прошлом странное поведение или характеры животных обычно рассматривались как выбросы или шум, который необходимо статистически сгладить в наборах экологических данных. Теперь экологи признают, что эти более специализированные особи могут нести непропорционально большую ответственность за крупномасштабные изменения экосистемы и даже могут сигнализировать о появлении новых видов. В любом случае, они заслуживают более пристального внимания.
Ларсон работал с соавтором и бывшей студенткой Амариллис Адей, которая сейчас учится в докторантуре Университета Нотр-Дам, над документированием диеты и поведенческой специализации на индивидуальном уровне для ржавых раков в шести озерах северного Висконсина. Важно отметить, что они хотели знать, влияет ли размер населения на специализацию.
Да.
Ларсон и Ади использовали стабильные изотопы углерода и азота, чтобы оглянуться на то, что раки ели за предыдущие несколько месяцев. Они обнаружили пик диетической специализации в озерах, где численность раков не была ни высокой, ни низкой.
Когда раков становится слишком много, они уже давно съели все самые лучшие источники пищи - улиток и другую добычу, которую легко поймать, - и почти каждому человеку приходится довольствоваться оставшейся пищей более низкого качества. над. В озерах, где мало раков, эти вкусные улитки все еще легко доступны, поэтому большинство людей сосредотачивают свои усилия на их ловле. А вот в средневодных озерах отдельные раки действительно проявляют свое чутье. Некоторые сосредотачиваются на листовой массе, а другие - на улитках.
Это похоже на День благодарения, когда больше людей хотят картофельного пюре, чем запеканки из зеленой фасоли. Когда у вас небольшая группа, каждый может получить немного картофельного пюре. Однако, когда группа становится больше, некоторые люди могут застрять с зеленой фасоли и никакого картофеля», - говорит Ади. «Точно так же, когда есть много раков, им, возможно, придется переключиться на пищу, которую они не так сильно любят, если другие раки сначала съедят все «картофельное пюре».
Что же касается поведения, то здесь возникла другая закономерность. По мере того, как раков становилось все больше в многоводных озерах, индивидуальное поведение становилось все более и более специализированным.
"Раки кажутся более разнообразными в поведении - и более агрессивными - в этих многоводных озерах. И это может отразиться на воздействии на нерестящихся рыб. Как будто они думают: "Эй, улиток нет". слева, я собираюсь совершить набег на гнездо солнечной рыбы, чтобы поесть яйца, или я собираюсь уничтожить водные растения.«Именно здесь, вероятно, вступают в игру связи между индивидуальным поведением и воздействием на окружающую среду», - говорит Ларсон.
Исследователи не пришли к таким выводам, изучая раков в озерах. Животные ведут ночной образ жизни и слишком малы, чтобы их можно было легко оснастить радиотрекерами. Вместо этого Ларсон и Ади собрали их в озерах с разным обилием раков и вернули их в лабораторию.
Каждого отдельного рака посадили в аквариум и снабдили уютным убежищем из труб из ПВХ. После того, как раки поселились в течение дня, Ади и Ларсон наблюдали, насколько они активны - по сути, сколько времени они проводили, исследуя аквариум, по сравнению с отдыхом в укрытии. Они также проверили свою смелость, наблюдая за тем, как быстро они хватали различные продукты питания, с другим раком или без него за прозрачной перегородкой в том же аквариуме. Для проверки агрессии они «бросали» раков деревянной удочкой, изображая нападающего.
Мы установили 20-минутный лимит для раков, чтобы исследовать новое пространство или брать пищу или нет. Кое-что из этого было довольно интересно. Мы убирали перегородку, и раки бежали по арене и хватали улитку. Но у нас были и другие раки, особенно из наших малочисленных местообитаний, где они не чувствовали особой необходимости из-за внутривидовой конкуренции. Мы убирали разделитель, и раки просто болтались в течение 20 минут. Это не очень увлекательный рабочий день», - говорит Ларсон.
Но Ларсон и Ади рады задокументировать индивидуальную специализацию в питании и поведении одновременно, в одних и тех же популяциях. Такого еще никто не делал. Открытие, наряду с новыми методами исследовательской группы, может помочь другим экологам лучше оценить различные личности животных и влияние этих индивидуальных различий на окружающую среду.