Паразитический червь может помочь восстановить популяцию синих крабов в Чесапикском заливе
Паразитические черви, поедающие икру, могут звучать как кошмар, но для синих крабов в Чесапикском заливе — это просто факт жизни.
Новое исследование, опубликованное в журнале PLOS One учёными из Школы Баттена и VIMS Колледжа Уильяма и Мэри, показывает, что эти черви могут служить ценным биомаркером для управления промыслом.
Последний зимний траловый съёмок, проведённый Школой Баттена и VIMS совместно с Департаментом природных ресурсов Мэриленда, зафиксировал исторически низкую численность синих крабов в Чесапикском заливе. Эти данные вызвали обеспокоенность и подчеркнули необходимость новых инструментов для баланса экономических и экологических приоритетов — данное исследование может в этом помочь.
Червь Carcinonemertes carcinophila инфицирует и живёт на кладках икры у самок синих крабов. Хотя они не съедают достаточно икры, чтобы резко снизить репродуктивный выход крабов, они растут и меняют цвет после питания, что делает их потенциальным биомаркером для определения, отнерестилась ли самка. Однако крабы в Чесапикском заливе живут в широком диапазоне солёности, и ранее было неясно, могут ли черви выживать при низкой солёности в некоторых частях залива и его притоках.
«Другие виды Carcinonemertes не могут выжить при солёности ниже 20 частей на тысячу, что часто встречается в притоках залива и во время сильных осадков, — сказал профессор Джеффри Шилдс из Школы Баттена и VIMS. — Мы обнаружили, что этот червь гораздо выносливее других видов».
Оценка потенциала червей как биомаркеров
Исследование продолжает работу, начатую бывшей студенткой Школы Баттена и VIMS Алекс Шнайдер, Ph.D. '24, которая изучала размножение синих крабов для улучшения управления промыслом. Часть её диссертации была посвящена потенциалу Carcinonemertes carcinophila для определения количества раз, которое самка краба размножалась.
Шнайдер сотрудничала с Алексом Помроем '23, студентом бакалавриата Колледжа Уильяма и Мэри и ведущим автором исследования. Под руководством Шилдса исследователи собрали червей с синих крабов и подвергли их воздействию широкого диапазона солёности.
Как и ожидалось, черви хорошо себя чувствовали при средней и высокой солёности 20–30 частей на тысячу (psu). Однако исследователи также обнаружили, что черви могут акклиматизироваться и выживать при солёности 10 psu и даже переносить и восстанавливаться после коротких периодов (до 39 часов) при уровне всего 5 psu.
«Самки крабов часто мигрируют из вод с низкой солёностью в воды с высокой солёностью, чтобы отложить икру. Мы обнаружили, что черви имеют широкую толерантность к солёности и хорошо выживают при низкой солёности, характерной для мест, где крабы могут начинать миграции, — сказал Помрой. — Это означает, что черви, вероятно, заражают крабов на протяжении всей их взрослой жизни, подтверждая их потенциал в качестве биомаркеров размножения».
Последствия для управления промыслом
Синий краб — один из важнейших коммерческих и рекреационных видов в Чесапикском заливе. Производство икры — ключевой компонент многих моделей промысла, но определить, сколько раз самка краба нерестилась, было сложно.
Самок крабов, ещё не производивших потомство, называют первородящими (primiparous), а тех, которые размножались несколько раз, — повторнородящими (multiparous). Предыдущие исследования Шнайдер и других учёных Школы Баттена и VIMS показали, что самки синих крабов производят больше потомства в первой кладке, а плодовитость (fecundity) снижается в последующих кладках. Исследование также показало, что почти все крабы, размножающиеся в июне, были первородящими, а те, что размножались позже в сезон нереста, — в основном повторнородящими.
В другом исследовании, опубликованном в журнале Marine Ecology Progress Series, Шнайдер и соавторы использовали червя, чтобы впервые оценить долю крабов, которые отнерестились или нет зимой. Эта информация помогает управляющим понять влияние коммерческого и рекреационного вылова на демографию нереста и общий состав популяции перед сезоном размножения.
«Если вы пытаетесь увеличить популяцию синих крабов в заливе, имеет смысл защищать первородящих крабов, если они производят больше потомства, — сказала Шнайдер. — Присутствие и физические характеристики этого червя могут служить своеобразной живой историей того, отнерестился ли краб, потенциально давая нам инструмент для определения того, как меняется плодовитость в течение жизни самки и какие крабы наиболее продуктивны».
В своей консультативной роли VIMS проводит съёмки популяций и предоставляет научные рекомендации для информирования управления промыслом и продолжает отслеживать долю повторнородящих нерестующих особей, используя червей в качестве биомаркера. Результаты этого и связанных исследований будут переданы всем партнёрам, участвующим в управлении промыслом синего краба в Чесапикском заливе. Авторы отмечают, что дополнительные исследования репродуктивной экологии самок синих крабов могут помочь лучше управлять этим жизненно важным видом.