Насколько можно судить, холодноводные раки Faxonius eupunctus обитают на 30-мильном участке реки Одиннадцать Пойнтов и больше нигде в мире. Согласно новому исследованию, животное наиболее многочисленно в средней части своего ареала, на скалистом просторе в южной части Миссури, где каждую секунду течет до 35 000 кубических футов холодной воды реки Озарк..
Поскольку раки настолько редки, природоохранные органы рассматривают возможность включения F.eupunctus как вид, находящийся под угрозой исчезновения. Но для этого требуется тщательный учет размера и распределения его популяции. Чтобы достичь этого, исследователи из Иллинойского исследования естественной истории в Университете Иллинойса использовали как методы старой школы, так и новые, высокотехнологичные методы.
«Традиционный способ поиска раков в этом типе рек - это метод, называемый ловлей с помощью ловушки», - сказал аспирант Кристофер Райс, который проводил исследование вместе с Кристофером Тейлором, куратором INHS по рыбам и ракообразным, и Эрик Ларсон, профессор природных ресурсов и наук об окружающей среде Университета штата Иллинойс.
«Вы берете сетчатый невод, прикрепленный к двум шестам, и стоите в потоке, а кто-то другой пинает камни и смывает воду и раков в сеть», - сказала Райс. После поимки животных можно подсчитать, измерить и определить пол - все это ценные данные для тех, кто надеется их сохранить. В новом исследовании команда обработала дюжину участков площадью 1 квадратный метр на каждом из 39 участков вдоль реки и в нескольких более мелких притоках, питающих ее.
Эти усилия обнаружили F. eupunctus на 21 из 39 отобранных участков. Ни в одном из притоков раки не обнаружены.
Исследователи также использовали метод, называемый ДНК окружающей среды. Они собрали речную воду в каждом из 39 мест, отвезли ее в лабораторию, чтобы отфильтровать и проверить на наличие ДНК F. eupunctus.
«Одна из наших целей состояла в том, чтобы сравнить eDNA с ловлей, чтобы увидеть, как эти методы работают по отношению друг к другу», - сказал Тейлор.
Ученые все еще пытаются понять, как использовать эДНК для изучения животных в разных средах обитания. По словам Ларсона, использование этой техники в ручьях и реках может быть особенно сложным.
«ДНК животного может разлагаться в течение нескольких часов или дней в воде, в зависимости от множества факторов», - сказал он. Температура, ультрафиолетовое излучение и кислотность воды могут влиять на скорость ее разложения.
«Это делает eDNA очень полезным инструментом обнаружения», - сказал Ларсон. Если бы ДНК сохранялась годами, ученые могли бы ошибочно полагать, что животное существовало, когда оно вымерло много лет назад.
Речная вода также движется, унося ДНК из того места, где она была первоначально сброшена животным в виде кожи, других тканей или выделений. Команда не знала, сможет ли эДНК обнаруживать раков в тех частях реки Элевен-Пойнт, где они присутствуют.
Тестирование эДНК подтвердило данные лова, обнаружив ДНК F. eupunctus в 19 из 21 мест, где команда нашла ее раньше. Также не было найдено никаких признаков существования твари в более мелких ручьях, питающих реку.
Это дополняет доказательства того, что F. eupunctus очень редок и обитает только в реке Элевен-Пойнт, предоставляя полезную информацию для защитников природы и управляющих ресурсами, сказал Тейлор.
Хотя эДНК могла достаточно надежно определить наличие организма, исследователи обнаружили, что она бесполезна в качестве способа измерения численности в определенных местах.
«Способность eDNA работать в экосистеме такого типа очень интересна», - сказал Тейлор.«Но наше исследование также показывает ценность традиционного отбора проб. Мы нашли виды в двух местах, где эДНК не обнаружила. Мы также смогли напрямую измерить численность с помощью метода ловли».
Исследователи сообщают о своих выводах в журнале Freshwater Biology. Проект Hatch Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США и Департамент охраны природы штата Миссури поддержали это исследование.