Тайная жизнь рыб Амазонки раскрывается химическим составом их ушных камней

Важные для экономики и экологии Южной Америки виды рыб ведут загадочный образ жизни.

Учёные знают относительно мало о тысячах видов рыб, обитающих в крупнейшей речной системе мира — от примитивной костноязычной арапаимы, самой крупной рыбы Амазонки, до гигантских сомов, совершающих одни из самых длинных миграций среди пресноводных рыб в мире.

"Эти виды могут исчезнуть, если мы не узнаем о них больше. Мы почти ничего не знаем о многих из них, несмотря на то, что их вылавливают с угрожающей скоростью", — заявил Тед Херманн, аспирант по рыболовству в SUNY College of Environmental Science and Forestry (ESF). "Это уникальная экосистема, и некоторые из этих рыб — огромные животные. И они могут исчезнуть в течение нескольких десятилетий".

С этой целью Херманн и трое соавторов опубликовали исследование в новом онлайн-журнале Royal Society Open Science, в котором сообщается об использовании химического анализа ушных камней или "отолитов" для раскрытия истории жизни рыбы, потенциально показывая её миграционные пути и условия среды, с которыми она сталкивалась. В статье "Unravelling the life history of Amazonian fishes through otolith microchemistry" описана идентификация химических маркеров, которые могут отследить происхождение рыбы до эстуария Амазонки и до рек с "чёрной водой" против "белой воды". Другой маркер показывает, что по крайней мере один вид, амазонская корвина, может быть не таким оседлым, как считалось ранее, что ставит новые вопросы о том, как лучше обеспечить долгосрочное выживание этой экономически важной рыбы.

Исследование является частью формирующейся базы знаний, закладывающей критическую основу для сохранения и управления этими угрожаемыми видами. Цель — предоставить управляющим рыболовством и защитникам природы лучшую информацию о том, как защитить рыб от угроз, включая вырубку лесов, добычу полезных ископаемых, бурение нефтяных скважин, строительство плотин для гидроэлектростанций и перелов.

Исследование сосредоточено на миграциях видов рыб Амазонки, некоторые из которых преодолевают до 3200 км (почти 2000 миль) в реке Амазонка и пересекают государственные границы в течение жизни.

"Когда промысловые рыбы мигрируют между несколькими странами, их сохранение и управление требуют международных соглашений, а те, в свою очередь, требуют знания базовой биологии рыб", — сказал Дональд Дж. Стюарт, научный руководитель Херманна.

Особый интерес для исследователей представляют истории, рассказанные отолитами — ушными камнями, которые способствуют способности рыбы слышать и сохранять равновесие. Состоящие из карбоната кальция, отолиты растут по мере роста рыбы, образуя годовые кольца, которые можно читать так же, как кольца дерева. Их рост включает следы других элементов, отражающих химический состав воды, в которой жила рыба. С помощью рентгенофлуоресцентного анализа и масс-спектрометрии учёные могут извлечь из отолитов историю роста рыбы и её перемещений между разными средами.

Использование анализа химического состава отолитов в качестве метода исследования имеет явные преимущества перед другими методами отслеживания, сказал Херманн. Огромность системы Амазонки, дренирующей почти 7 миллионов квадратных километров, означает, что большинство мест достаточно удалены, чтобы сделать мечение непрактичным и дорогим для многих видов. Некоторые виды активно перемещаются в течение жизни, что затрудняет прямое отслеживание. Устройства для мечения и отслеживания обычно нельзя использовать на личинках или мелкой молоди, оставляя раннюю жизнь рыбы неизвестной; кроме того, дорогие спутниковые метки могут быть потеряны, если рыбу поймает рыбак.

Наилучшие управленческие решения требуют знания истории жизни рыбы от вылупления через личиночную, мальковую и взрослую стадии, а также её нерестового поведения. Например, отолиты рассказывают, жила ли рыба в "чёрной воде" (более кислых реках, напоминающих чай, с обилием разлагающегося растительного материала) или "белой воде" (реках, насыщенных осадками, которые выглядят как кофе с молоком). Эстуарий Амазонки также имеет свои собственные химические маркеры, связанные со смесью пресной и солёной воды, которые указывают, что рыба провела часть жизни в этой обширной уникальной экосистеме.

"Рыба — наш последний источник дикой пищи, — сказал Херманн. — Всё остальное у нас с ферм. Но тот филе трески из магазина было диким животным. Мы пытаемся изучать их биологию как можно быстрее — либо до того, как их среда обитания будет уничтожена, либо до того, как мы их всех съедим".