«Зебра»-инвайдер: учёные Лавёровского центра выяснили, откуда на Европейском Севере России появилась речная дрейссена

Речная дрейссена (Dreissena polymorpha) – обитающий в пресных и солоноватых водах двустворчатый моллюск, который за последние десятилетия существенно расширил границы своего ареала. Как показывает мировая практика, его способность образовывать скопления с чрезвычайно высокой плотностью может представлять угрозу для гидротехнических объектов. Учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН выявили особенности распространения чужеродного вида на Европейском Севере России.

 

– Дрейссена полиморфа относится к числу агрессивных видов-инвайдеров. Но если ситуация с его расселением в Западной Европе и Северной Америке была изучена достаточно основательно, то на территории России и Белоруссии исследований было проведено немного. Очевидно, что для Европейского Севера России этот вид чужеродный, но откуда он к нам пришёл было неизвестно, – констатирует директор Лавёровского центра, чл.-корр. РАН Иван Болотов. 

 

Первое упоминание этого вида связано с именем учёного-энциклопедиста немецкого происхождения Петра Симона Палласа, обнаружившего дрейссену в реке Урал в 1769 году. Сейчас моллюска-зебру, называемого так из-за характерного полосатого рисунка на раковинах, часто упоминают в контексте ущерба объектам гидроэнергетики в Северной Америке. Известны случаи, когда образовавшиеся в трубопроводах друзы (скопления сросшихся особей) снижали эффективность систем охлаждения и оборотного водоснабжения на энергообъектах в США.  

 

– Дрейссена входит список 100 наиболее опасных чужеродных видов в мире: она способна трансформировать экосистемы. Но в основном изучается её экология, взаимоотношения с другими организмами и окружающей средой, а не генетика. Поэтому наше многолетнее исследование было посвящено генетическому разнообразию северной популяции и вопросам расселения вида из нативного ареала, –  говорит директор Института биогеографии и генетических ресурсов Лавёровского центра Юлия Беспалая.  

 

Нативный ареал Dreissena polymorpha – реки Понто-Каспия (бассейнов Чёрного, Азовского и Каспийского морей). Как отмечает научный сотрудник музея центров биоразнообразия ФИЦКИА УрО РАН Оксана Травина, распространение дрейссены в мире во многом было связано с деятельностью человека – строительством каналов, соединяющих водоёмы, и развитием судоходства.

 

«Речные зебры» ведут малоподвижный образ жизни, зачастую прикрепляясь к раковинам других мягкотелых. Будучи активными биофильтраторами, дрейссены конкурируют с иными видами моллюсков за питание, влияя на состав воды и стимулируя появление новых организмов.

 

Река Северная Двина фактически является северной границей распространения полиморфы. Впервые она была здесь найдена в конце XIX века.

 

– Нельзя сказать, что в Северной Двине развилась большая, плотнозаселённая популяция. Скорее всего, такому развитию препятствуют суровые условия среды и химические показатели воды. Тем не менее, дрейссена встречается по всему руслу реки. Ранее предполагалось, что этот вид здесь не размножается, а присутствует за счёт заносов личинок. Наши исследования показали, что она здесь прекрасно себя чувствует. Начинает сезон размножения при температуре 12 °С, хотя ранее были данные, что такое возможно преимущественно при температуре не ниже 15 °С, – объясняет Оксана Травина.   

 

Пути расселения «зебры»-инвайдера на Европейском Севере России помогли установить молекулярно-генетические исследования. Для анализа генетического разнообразия и определения векторов распространения дрейссены использовались гены-маркеры митохондриальной и ядерной ДНК (ген первой субъединицы митохондриальной цитохром оксидазы и ядерные последовательности ITS2 (внутренние транскрибируемые спейсеры рибосомальных генов)).

 

Полученные данные и моделирование позволяют говорить о том,  что инвазивные популяции дрейссены пришли в реки бассейна Белого моря из водоёмов Каспийского бассейна. Было подтверждено, что популяции в реках бассейна Балтийского моря происходят из бассейна Чёрного моря. Кроме того моделирование показало, что популяции «зебр» из рек бассейна Азовского моря могли также стать источником инвазий в зону Балтики и Беломорья.

 

Генетика этого вида моллюсков до сих пор представляет собой загадку.

 

Как сообщил ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии Лавёровского центра Александр Кондаков, анализ 28S рибосомной РНК, выделенной из биологического материала некоторых особей «северных» дрейссен, демонстрирует существенную генетическую дистанцию и с Dreissena polymorpha, и с распространённым в России близкородственным видом полиморфы – Dreissena rostriformis. И это при том, что и по морфологическим признакам, и по результатам анализа цитохром-с-оксидазы – это дрейссена полиморфа, подчёркивает учёный.

 

Исследователи предполагают, что ранее неизвестный вариант 28S рибосомной РНК может быть результатом гибридизации видов. Другая гипотеза допускает, что это может быть «генетический след», своего рода «атавистический отпечаток» уже вымершего вида дрейссен, который смог перенести свой генетический материал с помощью близкородственного вида.

 

Работа с гипотезами будет продолжена в рамках проекта молодого учёного Лавёровского центра Оксаны Травиной «Генетическое разнообразие, филогеография инвазионного вида Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) в нативном и инвазионном ареалах», получившего поддержку Российского научного фонда. 

 

            

       Фото Юлии Колосовой.