Новое исследование выявило дополнительные пути выживания для исчезающего зимнего чавычи

Самый опасный этап жизни лосося — миграция из родной реки в океан в молодом возрасте, обычно в первые несколько месяцев. Для исчезающих видов этот ранний путь — вопрос жизни и смерти для всей популяции.

В новом исследовании, проведенном Metropolitan Water District (MWD), Калифорнийским университетом в Дейвисе, NOAA Fisheries Service и Ливерморской национальной лабораторией им. Лоуренса (LLNL), ученые восстановили этот путь, изучив кости взрослых особей исчезающего чавычи, вернувшихся из океана на нерест. Неожиданным открытием стало то, что в молодости в среднем половина этих успешных взрослых рыб покидала родной участок реки Сакраменто для нагула перед выходом в океан, используя для этого неожиданные реки.

Исследование опубликовано в журнале Biological Conservation.

«До сих пор большинство мер по сохранению зимнего чавычи были сосредоточены на восстановлении и защите местообитаний в основном русле Сакраменто, — говорит Кори Филис, ученый из MWD и ведущий автор исследования. — Но наша работа показывает, что зимний чавычи использует разнообразные местообитания, которые ранее не учитывались, что открывает новые возможности для сохранения вида».

Объектом исследования стала исчезающая популяция зимнего чавычи реки Сакраменто в Калифорнии. По данным NOAA, этот вид особенно важен, поскольку демонстрирует уникальную для Западного побережья стратегию жизненного цикла: нерест происходит летом, в самые жаркие месяцы.

Поэтому зимнему чавычи необходимы реки, остающиеся холодными все лето, чтобы защитить икру от жары. Исторически они нерестились в реках и ручьях, питаемых холодными ключами, таких как Литл-Сакраменто, Мак-Клауд, Пит и Батл-Крик. Строительство плотин Шаста и Кесвик перекрыло доступ к этим рекам, что привело к почти полному исчезновению популяции.

Многие государственные и федеральные агентства работают над восстановлением и защитой критически важной среды обитания этого уникального вида. «Это исследование помогает нам, давая более четкую картину районов, которые эти рыбы используют на протяжении всей миграции, — говорит Рэйчел Джонсон, научный сотрудник NOAA Fisheries. — Разработанные нами инструменты предлагают новое понимание жизни этих рыб, которое может быть важным звеном в их стратегиях выживания».

Исследователи использовали разнообразие калифорнийской геологии для отслеживания миграции молоди в море. Они применили естественные различия в изотопах стронция (⁸⁷Sr), высвобождаемых при выветривании горных пород, чтобы создать карту («изокарту») изотопных подписей рек. Изобилие стронция-87 в костях взрослых рыб служило трассером для восстановления пути их молоди к океану.

«Завершает картину то, что у рыб есть особые ушные кости — отолиты, — которые растут, как жемчуг. В молодости они откладывают новый слой каждый день. Современные технологии позволяют нам вскрыть отолит и прочитать историю стронция каждой рыбы, — объясняет Питер Вебер, геохимик из LLNL и старший автор исследования. — Эта история стронция — ключ к расшифровке их пути к морю. Мы можем связать определенное содержание стронция-87 с конкретными реками Центральной долины Калифорнии. Это прекрасное использование геологического прошлого Калифорнии для защиты современной биологии».

Команда использовала масс-спектрометрию с лазерной абляцией для измерения содержания стронция-87 в отолитах с интервалами в две-три недели жизни рыбы. «Лазер позволяет нам взять крошечный образец, меньше ширины волоса, из колец отолита, — говорит Анна Старрок, ихтиолог из UC Davis. — Затем этот образец нагревается до температур выше солнечной, чтобы разложить его на отдельные ионы, которые разделяются и подсчитываются».

Сравнивая содержание стронция-87 в отолитах с химической картой (изокартой) Центральной долины, команда восстановила путь молоди сотен исчезающих чавычи к рекам, которые они посещали в молодости во время опасного путешествия в океан.

Исследователи поняли, что зимний чавычи использует неожиданные реки, когда увидели в отолитах многих рыб отчетливую изотопную подпись реки Американ-Ривер. Ее бассейн включает древние вулканические породы, богатые стронцием-87. «Вывод был однозначным, потому что высокое содержание стронция-87 в Американ-Ривер настолько характерно, — отмечает Вебер. — Мы знали, что эти рыбы не могли быть ни в какой другой реке Центральной долины».

В целом, исследователи обнаружили, что молодь зимнего чавычи использовала различные комбинации ручьев Батл-Крик, Дир-Крик, Милл-Крик и Антелоп-Крик на севере долины, а также реки Фезер и Американ-Ривер южнее и дельту в месте слияния Сакраменто и Сан-Хоакина. Ранее были отдельные свидетельства использования молодыми рыбами неродных потоков, но биологи не знали о важности этих районов. «Мы наблюдали рыб размером с молодь зимнего чавычи в этих реках и ручьях, и теперь есть основания полагать, что это может быть важной остановкой для исчезающей рыбы», — говорит Джим Смит, эксперт Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США.

В конечном итоге, исследование предоставляет новую информацию о жизненном цикле вида, которая может помочь сохранить этих исчезающих рыб.

Как сказал Вебер: «Возможно, небольшая непредсказуемость — часть выживания».