• Чавыча реки Сакраменто (Калифорния, США) демонстрирует различия в сроках покатной миграции, которые, по-видимому, соответствуют термальным режимам, свойственным этому водотоку. С помощью изотопного соотношения стронция (Sr87/Sr86) в отолитах можно достоверно классифицировать особи по времени ската: «раннему», «промежуточному» и «позднему».
• Молодь «раннего» и «среднего» типа скатывается в нижнее течение реки в зимний и весенний период соответственно, когда температура воды в реке еще достаточно прохладная. Особи «позднего» типа миграции скатываются лишь осенью, укрываясь от чрезмерно теплых летних температур нижнего течения р. Сакраменто в прохладных горных притоках.
• Исследование показало, что только 10% покатников относится к этому «позднему» типу. Однако из числа возвратившихся на нерест лососей «поздний» тип был зафиксирован у 60% особей, что говорит о более высоком коэффициенте выживаемости чавычи этого типа и о том, что этот, наиболее редкий тип миграции может быть диспропорционально значимым для выживания всего стада.
• Почти все вернувшиеся производители, ранее мигрировавшие в океан в рекордно сухие и теплые годы, принадлежали к “позднему” фенотипу, подчеркивая его преимущество по сравнению с весенним или летним временем ската.
• Авторы предполагают, что в особо теплые годы вода в низовьях р. Сакраменто, где проводят лето особи “раннего” и “промежуточного” типов, становится слишком теплой, снижая их шансы на выживание, тогда как наиболее благоприятные условия складываются для “позднего” типа, остающегося в это время в прохладных верховьях реки.
• Плотины блокируют большую часть исторических мест обитания чавычи “позднего” фенотипа, а прохладные верховья, все еще доступные в настоящее время, по прогнозам, станут менее пригодными для летнего нагула молоди из-за дальнейшего повышения температур.
• В случае чавычи р. Сакраменто, сохранение относительно редкого “позднего” типа миграции молоди может стать ключом к выживанию и восстановлению популяции в условиях потепления.

В статье Флоры Кордолеани и др., опубликованной 20 ноября 2021 г. в журнале «Nature Climate Change», представлены доказательства того, что сохранение относительно редких внутрипопуляционных признаков может быть ключом к защите и восстановлению видов, находящихся под угрозой. Объектом исследования стала чавыча бассейна реки Сакраменто в Калифорнии, США. Исторически чавыча обитала по всей территории этого водного бассейна. Однако из-за возведения плотин, ирригационных систем и других антропогенных факторов нынешний ареал этого вида значительно сократился, что хорошо видно ниже на карте (Рис. 1, панель а; приводится из статьи). Следует отметить, что почти все притоки, берущие начало в горном массиве Сьерра-Невада, сегодня недоступны для чавычи из-за плотин.

Как уже было описано другими специалистами, чавыча естественного происхождения, которая все еще обитает в этом бассейне, имеет три модели жизненного цикла. Молодь «раннего» типа вскоре после выклева из икры мигрирует в дельту р. Сакраменто, где проводит еще несколько месяцев, прежде чем выйти в океан. «Промежуточный» тип мигрирует позже, в весенние месяцы, и также некоторое время нагуливается в низовьях реки. Хотя по размеру молодь «раннего» типа изначально меньше «промежуточного», ко времени выхода в океан они становятся почти одинакового размера. Особи «позднего» ската — третий фенотип, который воспроизводится в более холодных горных водах верхней части речного бассейна. У них более продолжительный период развития в пресной воде, так как они остаются вблизи нерестилищ в течение всего лета и мигрируют к океану лишь осенью. Именно поэтому молодь «позднего» типа становится к началу ската значительно крупнее по сравнению с молодью «раннего» и «промежуточного» типов. Вполне вероятно, что эта «поздняя» форма когда-то населяла большинство горных притоков, которые перекрыты в настоящее время для прохода лосося вверх по течению.

Авторы обнаружили, что с помощью анализа соотношения изотопов стронция (Sr87/Sr86) в поперечном сечении отолитов молоди чавычи можно достоверно различить три представленных фенотипа. Отолиты — это кристаллические структуры карбоната кальция, накапливающие визуально различимые кольца по мере роста и старения особи, которые являются частью слухового аппарата рыбы. Помимо исследования отолитов молоди, авторы отобрали 123 взрослых особи из шести лет возврата чавычи этого бассейна и провели анализ их отолитов для определения фенотипа покатной миграции каждой рыбы.

Среди исследованной молоди рыб «поздний» фенотип встречался относительно редко – только у 10% из выборки покатников. Однако среди доживших до зрелости и возвратившихся взрослых особей «поздний» тип составлял в среднем 60% рыб. Кроме того, исследование  продемонстрировало, что почти все взрослые особи, вернувшиеся в 2012, 2014 и 2018 годах и соответствовавшие годам миграции молоди, когда летние температуры воды в низовьях р. Сакраменто были особенно жаркими, принадлежали к «позднему» фенотипу. Можно предположить, что поскольку покатники «раннего» и «промежуточного» типов находились в весенне-летние периоды нагула в нижнем участке реки, аномально высокие температуры воды могли негативно повлиять на их выживание. И наоборот, осеннее время ската особей «позднего» фенотипа помогло молоди избежать неблагоприятных температур, что способствовало их выживаемости.

Авторы полагают, что по мере потепления климата случаи возникновения неблагоприятных условий для выживания чавычи в низовьях реки в летний период будут все более частыми. Именно поэтому относительно редкий фенотип «поздней» миграции в океан может быть критически важным компонентом в составе популяций, особенно что касается сохранения дикой чавычи р. Сакраменто в будущем. Авторы отмечают, что несмотря на то, что изменение климата приведет к повышению температур воды даже в верховьях ручьев, где нагуливается молодь «позднего» типа, определенная часть пригодных мест обитания останется. Они считают, что стабилизировать вид еще возможно, если существующая среда обитания останется доступной, а еще лучше – будет расширена до исторических пределов, заблокированных ныне плотинами.

В целом, эта работа доказывает важность «сохранения всех компонентов» экосистем, к чему призывал в своей книге «Календарь песчаного графства» известный натуралист Альдо Леопольд. Тот факт, что относительно редкий фенотип жизненного цикла теперь оказывается ключом к выживанию и, возможно, будущей адаптации чавычи к климатическим изменениям в реке Сакраменто, иллюстрирует важный аргумент в деле сохранения видов, который как правило выпускают из вида. Сохранение для диких животных возможности взаимодействия с разнообразной естественной средой обитания способствует развитию внутривидовой фенотипической вариативности, что, в свою очередь, обеспечивает ощутимый буфер к изменению климата.

Обзор статьи подготовлен Викторией Чилкоут 

В других информационных источниках:

• Mirage News: Уцелевшие особи лосося сохраняются, несмотря на засуху и повышение температур
• Sierra Sun Times: Выжившие особи лосося, способные переносить периоды засухи и потепления, дают надежду на сохранение чавычи в Калифорнии
• Nature Asia: Экология – Лососи с поздним режимом миграции выживают даже в самые жаркие и засушливые годы
• Phys.Org:Выжившие особи лосося, способные переносить периоды засухи и потепления, дают надежду на сохранение чавычи в Калифорнии