В 2023 году учёные Кроноцкого заповедника совместно с Институтом проблем экологии и эволюции РАН продолжили исследования разнообразия и механизмов эволюции гольцов, населяющих реки и озёра Камчатского края. Полевые исследования прошли на нескольких объектах: озере Камонное на западном макросклоне Срединного хребта в истоках рек Тигиль и Седанка, бассейне озера Кроноцкое и истоках реки Кенсол.
Учëные исследуют водоëмы, где буквально на наших глазах продолжается эволюция, возникают новые формы рыб. Важнейшая цель – понять, как на эти процессы влияют разные «жизненные обстоятельства» жителей подводного мира.
Камонное – молодой лавовоподпрудный (то есть возникший от того, что лава перегородила русло реки) водоём, появившийся около 2500 лет назад после извержения вулкана Терпук. В 2019 году участники экспедиции получили предварительные данные: гольцы озера разделяются на две формы, которые отличаются размерами и размножаются в разных местах. Взрослые особи крупной формы достигают длины более 50 см, а мелкой не достигают и 12 см. Явные различия между двумя формами на фоне малого по геологическим меркам возраста водоёма – как раз тот случай, когда эволюция лососевых рыб «происходит на наших глазах», и Камонное может помочь нам понять эти эволюционные процессы. В 2023 году учёные собрали все необходимые материалы для того, чтобы реконструировать механизмы формирования фауны озера.
В этом году был также выполнен очередной этап работ в бассейне Кроноцкого озера. Это крупнейший пресный водоём Камчатки, изолированный для лососей от океана непроходимой системой порогов. Его населяют 10 эндемичных форм гольцов, произошедших от единого предка – мальмы, и две формы кокани (озёрной нерки).
Современные исследования уникальной экосистемы продолжаются более 12 лет. За это время была описана фауна рыб озера, выявлены важнейшие экологические механизмы, определившие её формирование и современное разнообразие. Научные изыскания последних лет сфокусированы на определении физиологических особенностей каждой из форм гольцов. Кроме того, сотрудники заповедника совместно с ИПЭЭ РАН проводят эксперименты по определению особенностей раннего развития каждой из форм и их гибридов.
«В этом году мы изучали особенности пищеварения у форм, контрастно отличающихся по типу питания и распределению в экосистеме. Впервые подробно описали недавно обнаруженную специализированную форму мальмы, обитающую в порогах реки Кроноцкая. В ходе обработки материалов мы рассчитываем выявить эволюционные физиологические адаптации, которые позволяют гольцам Кроноцкого озера эффективно осваивать разные пищевые ниши. Планируем сравнить гольцов кроноцкого комплекса с предковой для них проходной мальмой, населяющей реку Кроноцкую ниже порогов, и со специализированной формой, которая обитает на участках между основными порогами. Также впервые была получена оплодотворённая икра гибридов разных форм. Живой материал успешно транспортирован в Москву в экспериментальный инкубатор ИПЭЭ РАН для дальнейших исследований в рамках совместной программы», – сообщил Григорий Маркевич, ихтиолог, старший научный сотрудник ФГБУ «Кроноцкий государственный заповедник».
В конце полевого сезона учёные провели первичное обследование части истоков реки Кенсол. Это приток реки Камчатка, крупнейшей водной артерии полуострова и одной из важнейших речных экосистем Северной Пацифики. Бассейн р. Камчатка не покрывался льдом в течение последнего ледникового периода и служил убежищем для различных лососевых рыб. Именно здесь много различных специализированных группировок мальмоидных гольцов. Часть из них – крупные хищники. Каменный и белый гольцы встречаются на больших участках бассейнов, другие подвиды – в небольших родниковых экосистемах в истоках многочисленных притоков.
Ранее сотрудники научного отдела Кроноцкого заповедника обнаружили и описали локальные репродуктивно изолированные группы гольцов, населяющие истоки рек Озерная (в центральной части Камчатки), Светлый ключ, Уречек, Кенсол. Многочисленные истоки р. Кенсол текут по восточному макросклону Срединного хребта, большинство из них находятся в ледниковых цирках и представляют собой выходы грунтовых вод, образующие обширные ручьевые сети и разливы на висячих долинах. В одном из таких истоков в 2022 году в экстремальных условиях высокогорья на высоте более 800 м была найдена жилая популяция мальмы – самая высокогорная из всех известных науке не только в бассейне реки Камчатка, но и по всему ареалу. При этом в истоках реки Кенсол находятся около 10 аналогичных экосистем, не обследованных учёными. Проведенные осенью 2023 года исследования позволили найти ещё одну такую популяцию.
Также удалось установить, что нерест жилой формы происходит во второй половине октября – значительно позже, чем у проходной мальмы реки Камчатка. Были собраны все необходимые пробы, чтобы сравнить две популяции реки Кенсол по внешнему виду, питанию, образу жизни. В результате исследования генетических маркеров будет выявлено – возникли эти две популяции независимо от проходной мальмы или между ними существует близкое родство.
*Работы выполнены при частичной финансовой поддержке мегагранта № 075-15-2022-1134
**Фото Григория Маркевича и Наталии Филимоновой
