Исследование улучшает перспективы выживания исчезающего карпозубика Дьявольской дыры в неволе
Впервые сравнив микробиологию Дьявольской дыры с микробиологией её точной копии в Центре сохранения рыб в Эш-Медоуз (AMFCF), учёные из Института исследований пустынь (DRI) в Лас-Вегасе обнаружили ключевые различия в уровнях питательных веществ и видовом составе. Эти различия могут влиять на способность находящихся под угрозой исчезновения карпозубиков Дьявольской дыры (Cyprinodon diabolis) выживать в неволе.
Карпозубики Дьявольской дыры (популяция 115 особей осенью 2017 года) — это радужные синие рыбки длиной около 2,5 см. Они обитают только в Дьявольской дыре — изолированной заполненной водой пещере неизвестной глубины в Неваде. Это экстремальная среда с температурой воды и концентрацией растворённого кислорода, близкими к смертельным для большинства рыб.
С 2013 года учёные пытаются создать резервную популяцию этих рыб в построенном резервуаре AMFCF. Хотя объект был спроектирован так, чтобы соответствовать климату, химическому составу воды и физическим размерам мелководного участка Дьявольской дыры, рыбы имели лишь ограниченный успех в размножении и выживании в этой искусственной среде.
В 2015 году команда исследователей из DRI начала изучать другие факторы, которые могут влиять на успех этих рыб. Их новое исследование, опубликованное в мартовском выпуске PLOS One, характеризует и сравнивает химический состав воды и микробные сообщества между Дьявольской дырой и AMFCF.
Хотя температура воды и растворённый кислород в AMFCF намеренно поддерживаются на уровнях, немного отличающихся от Дьявольской дыры, эта работа показывает, что баланс питательных веществ между двумя объектами также сильно различается. AMFCF испытывает сильный дефицит азота — его уровень примерно в пять раз ниже, чем в Дьявольской дыре.
В микробных сообществах, которые влияют на распределение питательных веществ в воде и являются пищей для карпозубиков, исследовательская группа обнаружила в воде Дьявольской дыры более 2000 видов микробов из 44 различных типов. Они обнаружили схожий уровень видового разнообразия в AMFCF, но выяснили, что на каждом объекте доминируют разные бактериальные типы. Эти различия могут быть связаны с наблюдаемыми различиями в концентрациях азота.
«Уровни азота влияют на типы организмов, которые вы найдёте, и типы их метаболизма», — сказал Джошуа Сакетт, научный сотрудник DRI. — «Мы обнаружили гораздо меньше по крайней мере одной из основных категорий первичных продуцентов — цианобактерий — в AMFCF по сравнению с Дьявольской дырой, и мы считаем, что это связано с различиями в концентрации питательных веществ».
Сильной стороной этого сравнительного исследования является то, что данные с каждого объекта были собраны в один и тот же день. Работа подчёркивает потенциальную важность учёта химического состава воды и микробиологии при создании искусственных сред обитания для рыб.
«Эта работа выявила очень разные микробные популяции, что, как мы предполагаем, может соответствовать большим различиям в динамике питательных веществ между объектами — особенно в отношении азота», — сказал Дуэйн Мозер, доцент-исследователь микробиологии в DRI. — «Следовательно, некоторые относительно скромные изменения в работе резервуара потенциально могут улучшить перспективы выживания одной из самых исчезающих рыб на Земле».