Когда в 2009 году крошечные и инвазивные колючие водяные блохи начали появляться в сетях исследователей Университета Висконсин-Мэдисон, ученые начали задаваться вопросом, как озеро Мендота, одно из наиболее изученных озер в мире, превратилось из блох- бесплатно для зараженных, казалось бы, в одночасье. Последующие исследования показали, что захватчик годами сохранялся при низкой плотности населения, которая оставалась незамеченной, даже несмотря на то, что подготовленные техники регулярно брали пробы озера..
Теперь в новом отчете, опубликованном в журнале Ecosphere, говорится, что история с озером Мендота может быть правилом, а не исключением.
"Наша первоначальная идея заключалась в том (спросить): "Как это возможно? В каком случае мы пропустим колючую водяную блоху в течение 10 лет, даже после стольких усилий?", - говорит Джейк Уолш, ведущий автор исследования. учится и является научным сотрудником в Центре лимнологии UW-Madison в Лимнологии.
Ответ заключается в том, что полное отсутствие вида «не только возможно, но и вероятно», говорит Уолш, отмечая, что исследование может помочь в изучении экологии инвазивных видов и является «способом использования математики и компьютерного моделирования для заполнения пробелы того, что мы видим."
Вместе с директором Центра лимнологии Джейком Вандером Занденом и Эриком Педерсеном, коллегой из Канадского отдела рыболовства и океанов, Уолш разработал теорию вероятности обнаружения вида по мере изменения плотности его популяции.
Их моделирование показывает, что, когда численность видов в данной среде обитания невелика, способность ученых обнаруживать их резко падает.
Это может объяснить, почему колючие водяные блохи оставались незамеченными в озере Мендота в течение десятилетия. По словам Уолша, раньше исследователям приходилось погружать свои сети в озеро «сотни или даже тысячи раз». Как только захватчики стали более многочисленными, обнаружение стало намного проще: «Вы можете взять пробу три раза и, вероятно, обнаружить колючих водяных блох».
Часть проблемы в размере. Даже если бы на каждый кубический метр воды в озере Мендота приходилась одна колючая водяная блоха, поймать ее сетью было бы все равно, что найти кунжутное семя примерно в 250 галлонах воды.
Одно из решений, как показывает исследование, может состоять в том, чтобы ученые увеличили размер воронкообразных планктонных сетей, которые они таскают по воде, когда ищут маленькое существо. Стандартные сети имеют диаметр примерно один фут, но при переходе на сеть шириной один метр (около трех футов в диаметре) «обнаружение значительно увеличивается», - говорит Уолш..
По словам Уолша, более тщательное взятие проб на наличие колючих водяных блох и других инвазивных насекомых в нужных местах и в нужное время также может повысить шансы ученых на их обнаружение. Колючие водяные блохи - это тип зоопланктона (мелкие свободно плавающие ракообразные), которые путешествуют группами, называемыми роями, и перемещаются ветром и течениями. Рой может двигаться в любое время из любого заданного места отбора проб. И их обилие меняется в течение года. Например, колючие водяные блохи в наибольшем количестве присутствуют в озере Мендота осенью.
"Если вы удвоите свои усилия по отбору проб колючек осенью, - говорит Уолш, - вы получите такое же преимущество, как если бы вы удвоили свои усилия в течение всего года".
Исследование предлагает некоторые «основные эмпирические правила» для разработки программ наблюдения за видами любого рода - от вероятных инвазивных до редких или находящихся под угрозой исчезновения аборигенов, говорит Уолш.
«Это связано с тем, что мы лучше направляем наши усилия и находим время года, когда вещей больше, или области, где их больше, потому что это резко увеличивает скорость обнаружения», - говорит он.«Если вы потратите немного больше времени, чтобы познакомиться с видами, которые вы ищете, это действительно окупится».