Резкое сокращение численности инвазивного краба
Десять лет назад местные грязевые крабы Делавэра были на грани полного вытеснения инвазивными азиатскими береговыми крабами. Новое исследование показывает, что ситуация неожиданно изменилась.
«Я был шокирован», — сказал Чарльз Эпифанио, учёный из Колледжа Земли, Океана и Окружающей среды Университета Делавэра. — «Когда этот краб прибыл сюда и захватил каменистую литоральную среду обитания, это было поразительно. Это было не постепенно. Это был взрыв».
К 2001 году два из трёх местных видов грязевых крабов в этой среде обитания исчезли, их заменили азиатские береговые крабы. Захватчики установили такое сильное господство, что исследователи предположили, что тенденция сохранится, и не возобновляли подсчёт популяции до последующего проекта летнего стажёра в 2011 году.
«Сначала я подумал, что она ошиблась», — сказал Эпифанио о работе стажёра.
Он был так удивлён возрождением грязевых крабов, что вернулся со студенткой, чтобы перепроверить её методику. Затем, чтобы исключить вероятность того, что 2011 год был аномалией, Эпифанио и аспирант Кори Шаб повторили эксперименты в 2012 и 2013 годах с аналогичными результатами.
Действительно, так же внезапно, как и появились, инвазивные крабы начали сокращаться. В 2001 году инвазивные азиатские береговые крабы составляли 75% крабов, обнаруженных в каменистой среде обитания у устья залива Делавэр. Сегодня они составляют лишь 25%.
Лаборатория Эпифанио задокументировала этот феномен «бума и спада» в недавнем Journal of Shellfish Research в статье «Возвращение аборигена: историческое сравнение инвазивных и местных популяций крабов у устья залива Делавэр».
Инвазивный бум
Взрослые азиатские крабы, казалось, появились из ниоткуда, вызывая научное любопытство с момента их появления 26 лет назад.
«Было действительно интересно, потому что когда мы отбирали пробы на личинок крабов, мы почти не находили личинок инвазивных видов», — сказала Сьюзан Парк, помощник директора по исследованиям Virginia Sea Grant.
Низкое количество личинок могло бы означать, что популяция не будет расти, но Парк сказала: «Когда возвращаешься и отбираешь пробы на взрослых особей и молодняк, это в основном инвазивные виды».
Это указывало Парк на то, что для азиатских береговых крабов выживание, возможно, не игра в числа. Даже если лишь немногие личинки достигали зрелости, эти немногие взрослые особи выживали лучше, чем местные, что привело к демографическому взрыву.
Добавляя загадочности, каким-то образом эти инвазивные крабы начали появляться вдоль всего восточного побережья, от Мэна до Северной Каролины.
«Вопрос был: "Как?", потому что эти крабы не плавают, как рыбы», — сказала Парк.
Личинки слишком малы, чтобы плыть против течений. Вместо этого они перемещаются, позиционируя себя, чтобы ловить и использовать разные течения. Личинки грязевых крабов остаются в той же среде обитания в течение своего жизненного цикла, перемещаясь вверх и вниз в толще воды.
Преобладающие атлантические течения вдоль побережья движутся на юг. Течения, движущиеся на север, находятся дальше от берега.
«По сути, это почти случайность — двигаться на север», — говорит Парк, но если бы пара азиатских береговых крабов случайно переместилась на север к Мэну, потребовалось бы всего несколько выживших, чтобы начать вторжение.
Когда её исследование завершилось в 2001 году, инвазивные крабы, казалось, были на грани полного захвата.
Но этого не произошло.
Инвазивный спад
Почему азиатский береговой краб перешёл от бума к спаду — новая загадка. Хотя он не знает, что вызвало сдвиг в популяции, Эпифанио говорит, что такое резкое изменение численности не является неслыханным.
«Когда у вас есть любые два конкурирующих местных вида, часто происходят переключения», — сказал он.
В одно десятилетие один будет более распространён, чем другой, а затем они меняются местами. Эти виды производят миллионы потомков каждый год, поэтому увеличение даже на 1% может привести к огромному числу.
«Если это происходит с местными видами, почему бы этому не произойти с инвазивными видами, как только они обоснуются?» — сказал он.
Хотя Эпифанио приближается к пенсии, а его лаборатория больше не активна, он рассматривает возможность продолжения полевых исследований через программу NSF «Исследовательский опыт для бакалавров» (Research Experience for Undergraduates), чтобы изучить некоторые потенциальные причины сокращения популяции. Он надеется провести более количественное исследование, чтобы увидеть, есть ли связь между осадками, средой обитания и сдвигами популяции. Болезни и паразиты также могут быть值得 изучения, сказал он.
Для Эпифанио документирование таких наблюдений, как это изменение популяции, указывает на необходимость долгосрочных усилий по мониторингу. Обычно, как только инвазивный вид переживает первоначальный демографический взрыв, исследования прекращаются.
«Мы часто закрываем книгу», — сказал Эпифанио. — «Мы говорим здесь: если мы вернёмся десять лет спустя, возможно, их там больше не будет».