Сохранение азиатских мечехвостов с помощью целевых стратегий охраны

Мечехвостов называют «живыми ископаемыми» — четыре известных вида, включая три в Азии и один в Северной Америке, почти идентичны своим древним родственникам, жившим сотни миллионов лет назад.

Они играют ключевую роль в прибрежных морских экосистемах (их яйца — важный источник пищи для перелетных птиц) и используются в биомедицине для тестирования вакцин на токсины.

Только атлантический мечехвост (Limulus polyphemus) изучен хорошо. Данные о трех азиатских видах скудны: в Красном списке IUCN два вида (мангровый и прибрежный мечехвост) значатся как «недостаток данных», а трёхшипый мечехвост считается вымирающим.

Восполнение пробелов в знаниях

Исследовательская группа под руководством доцента Франка Райндта из Национального университета Сингапура (NUS) провела первое всестороннее популяционно-геномное исследование всех трёх азиатских видов:

• Мангровый мечехвост (Carcinoscorpius rotundicauda)
• Прибрежный мечехвост (Tachypleus gigas)
• Трёхшипый мечехвост (Tachypleus tridentatus)

Исследование подчеркивает критическую важность мелководного региона Сундашельф в Юго-Восточной Азии как ключевого местообитания и убежища для этих видов в условиях изменения климата.

Ученые также создали первую геномную базовую базу данных для этих видов, заложив основу для целевого планирования охраны. Результаты, предлагающие разные стратегии для каждого вида, опубликованы в Conservation Letters 16 декабря 2024 года.

Генетический подход к сложному мониторингу

«Чтобы защитить эти виды, необходимо понять структуру их популяций, эволюционную историю и уязвимость к изменению климата», — отметил доц. Райндт.

Наблюдать за мечехвостами сложно: они живут на морском дне и достигают зрелости за 14 лет. Исследователи преодолели это, проанализировав ДНК 251 особи, собранных на 52 участках в 11 странах.

Созданная геномная база данных позволила картировать структуру популяций и определить генетические границы. «Это помогает выявить популяции с уникальными адаптивными признаками и приоритетные для охраны прибрежные зоны», — пояснил первый автор работы доктор Тан Цянь.

Анализ также показал, что Сундашельф служил для мечехвостов жизненно важным убежищем и миграционным коридором в прошлые периоды климатических изменений, сохраняя генетическое разнообразие.

Индивидуальные стратегии охраны

Исследование показало разную степень риска от будущего изменения климата для трёх видов. Их способность к адаптации отличается: например, малоподвижный мангровый мечехвост подвержен более высокому риску локального вымирания, чем более мобильные виды.

Предложенные стратегии:

• Мангровый мечехвост: Защита и восстановление мангровых зарослей. Приоритет — охрана популяций в Тонкинском заливе и Южно-Китайском море, испытывающих наибольшее эволюционное давление.
• Прибрежный мечехвост: Защита региона Сундашельф (особенно Бенгальский залив, Малаккский пролив, Южный Вьетнам) и сохранение связности между популяциями.
• Трёхшипый мечехвост: Внедрение устойчивых правил рыболовства и восстановление прибрежных местообитаний (особенно в Японии, Тайване, Китае). Основная угроза — антропогенная (вылов, потеря среды), а не климатическая.

Следующие шаги

«Наше исследование даёт необходимые базовые данные для сохранения ключевых местообитаний, — сказал доктор Тан. — Однако наша работа основана на экологических факторах и не учитывает будущую деятельность человека, например, освоение побережья. Выживание мечехвостов будет критически зависеть от местных мер».

В планах учёных — изучить эволюционный потенциал видов, в том числе роль конкретных функциональных генов в адаптации. Для поддержки исследований создан Глобальный биорепозиторий мечехвостов в Музее естественной истории Ли Конг Чиана (NUS). Ведутся совместные геномные исследования трёхшипого мечехвоста с Китайским университетом Гонконга.