Амбивалентность планктонных вселенцев и трансформация сообществ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Амбивалентность планктонных вселенцев изучена на примере экосистемных эффектов инвазийных ветвистоусых рачков Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) в Вислинском заливе Балтийского моря. Исследовано влияние вселенца на таксономическую структуру и продуктивность планктона. Установлено, что в многолетнем аспекте пресс C. pengoi на зоопланктон сократился; численность, биомасса и продукция доминирующих видов Rotifera, Cladocera и Copepoda также снизились. Негативное воздействие C. pengoi на планктонное сообщество выразилось в сокращении кормовой базы молоди балтийской сельди и других рыб-планктофагов. Широкая экологическая ниша церкопагиса способствует расширению его ареала, что может привести к сокращению популяций рачков-фитофагов, усилению “цветений” воды и дальнейшему ухудшению кормовой базы рыб.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Телеш

Зоологический институт Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: Irena.Telesh@zin.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. Н. Науменко

Калининградский государственный технический университет

Email: Irena.Telesh@zin.ru
Россия, Калининград

Список литературы

  1. Александров С.В. 2010. Первичная продукция планктона в лагунах Балтийского моря (Вислинский и Куршский заливы). Калининград: Атлант НИРО.
  2. Алимов А.Ф., Богатов В.В., Голубков С.М. 2013. Продукционная гидробиология. СПб: Наука.
  3. Алимов А.Ф., Богуцкая Н.Г., Орлова М.И. и др. 2004. Антропогенное распространение видов животных и растений: процесс и результат // Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.; СПб.: Тов-во науч. изд. КМК. С. 16.
  4. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. 1979а. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: ЗИН АН СССР. С. 58.
  5. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. 1979б. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука. С. 169.
  6. Дгебуадзе Ю.Ю., Петросян В.Г., Хляп Л.А. 2018. Самые опасные инвазионные виды России (ТОП-100). М.: Тов-во науч. изд. КМК.
  7. Дмитриева О.А. 2018. Встречаемость и многолетняя динамика вида-вселенца динофитовых водорослей Prorocentrum minimum в Вислинском заливе Балтийского моря в 2002–2010 годах // Тр. АтлантНИРО. Т. 2. № 1(5). Калининград: АтлантНИРО. С. 29.
  8. Иванова М.Б. 1985. Продукция планктонных ракообразных в пресных водах. Л.: Зоол. ин-т АН СССР.
  9. Киселев И.А. 1969. Планктон морей и континентальных водоёмов. Т. 1. Вводные и общие вопросы планктонологии. Л.: Наука.
  10. Науменко Е.Н. 2018. Сезонная и многолетняя динамика численности популяции вселенца Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) в Вислинском (Калининградском) заливе Балтийского моря // Рос. журн. биол. инвазий. № 1. С. 29.
  11. Науменко Е.Н., Полунина Ю.Ю. 2000. Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) (Crustacea, Cladocera) – новый вселенец в Вислинский залив Балтийского моря // Виды-вселенцы в европейских морях России. Сб. науч. тр. ММБИ КНЦ РАН, Апатиты. С. 121.
  12. Науменко Е.Н., Телеш И.В. 2019. Воздействие вселенца Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) на структурно-функциональную организацию зоопланктона Вислинского залива Балтийского моря // Рос. журн. биол. инвазий. № 2. C. 64.
  13. Науменко Е.Н., Ушакова А.Ю. 2018. Спектры питания молоди рыб Вислинского залива Балтийского моря // Изв. Калининград. гос.-техн. ун-та. Т. 51. С. 13.
  14. Салазкин А.А., Иванова М.Б., Огородникова В.А. 1984. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л.: ГосНИОРХ.
  15. Телеш И.В., Большагин П.В., Панов В.Е. 2001. Количественная оценка воздействия вида-вселенца Cercopagis pengoi (Crustacea: Onychopoda) на структуру и функционирование планктонного сообщества в Финском заливе Балтийского моря // Докл. акад. наук. Т. 377. № 3. С. 427. https://doi.org/10.1023/a:1019278212086
  16. Antsulevich A., Välipakka P. 2000. Cercopagis pengoi — new important food object of the Baltic herring in the Gulf of Finland // Int. Rev. Hydrobiol. V. 85. P. 609. https://doi.org/10.1002/1522-2632(200011) 85:5/6<609:AID-IROH609>3.0.CO;2 S
  17. Bagheri S., Niermann U., Mansor M., Yeok F.S. 2014. Biodiversity, distribution and abundance of zooplankton in the Iranian waters of the Caspian Sea off Anzali during 1996–2010 // J. Mar. Biol. Assoc. UK. V. 94. P. 129. https://doi.org/10.1017/S0025315413001288
  18. Bax N., Williamson A., Aguero M., Gonzalez E., Geeves W. 2003. Marine invasive alien species: a threat to global biodiversity // Mar. Policy. V. 27. № 4. P. 313. https://doi.org/10.1016/S0308-597X(03)00041-1
  19. Bielecka L., Krajewska-Sołtys A., Mudrak-Cegiołka S. 2014. Spatial distribution and population characteristics of the invasive cladoceran Cercopagis pengoi in the Polish coastal zone seven years after the first record // Oceanol. Hydrobiol. Stud. V. 43. P. 201. https://doi.org/10.2478/s13545-014-0134 y
  20. Borza P., Arbačiauskas K., Zettler M.L. 2021. Multidimensional niche differentiation might buffer invasion impacts: the case of oligohaline corophiids (Crustacea: Amphipoda) in the Baltic Sea // Biol. Invasions. V. 23. P. 1891. https://doi.org/10.1007/s10530-021-02479-7
  21. Chubarenko B.V. 2008. The Vistula Lagoon // Transboundary waters and basins in the South-East Baltic. Kaliningrad: Terra Baltica. P. 37.
  22. Chubarenko B.V., Zakirov R.B. 2021.Water Exchange of Nontidal Estuarine Coastal Vistula Lagoon with the Baltic Sea // J. Waterway Port Coast. Ocean Eng. V. 147. № 4. P. e05021005. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000633
  23. Feit B., Dempster T., Jessop T.S., Webb J.K., Letnic M. 2020. A trophic cascade initiated by an invasive vertebrate alters the structure of native reptile communities // Global Change Biol. V. 26. № 5. P. 2829. https://doi.org/10.1111/gcb.15032
  24. Fussmann G., Heber G. 2002. Food web complexity and chaotic population // Ecol. Lett. V. 5. P. 394. https://doi.org/10.1046/j.1461-0248.2002.00329.x
  25. Golubkov M.S., Litvinchuk L.F., Golubkov S.M. 2020. Effects of environmental gradients on the biomass of alien Cercopagis pengoi in the Neva Estuary // Front. Mar. Sci. V. 7. P. e573289. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.573289
  26. Gorokhova E., Fagerberg T., Hansson S. 2004. Predation by herring (Clupea harengus) and sprat (Sprattus sprattus) on Cercopagis pengoi in a western Baltic Sea bay // ICES J. Mar. Sci. V. 61. P. 959. https://doi.org/10.1016/j.icesjms.2004.06.016
  27. Helenius L.K., Leskinen E., Lehtonen H., Nurminen L. 2017. Spatial patterns of littoral zooplankton assemblages along a salinity gradient in a brackish sea: A functional diversity perspective // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 198. P. 400. https://dx.doi.org/10.1016/j.ecss.2016.08.031
  28. Hillebrand H., Langenheder S., Lebret K. et al. 2018. Decomposing multiple dimensions of stability in global change experiments // Ecol. Lett. V. 21. P. 21. https://doi.org/10.1111/ele.12867
  29. Karlson B., Andersen P., Arneborg L. et al. 2021. Harmful algal blooms and their effects in coastal seas of Northern Europe // Harmful Algae. V. 102. P. e101989. https://doi.org/10.1016/j.hal.2021.101989
  30. Kotta J., Simm M., Kotta I. et al. 2004. Factors controlling long-term changes of the eutrophicated ecosystem of Pärnu Bay, Gulf of Riga // Hydrobiologia. V. 514. P. 259. https://doi.org/10.1023/B:hydr.0000018224.56324.44
  31. Lankov A., Ojaveer H., Simm M. et al. 2010. Feeding ecology of pelagic fish species in the Gulf of Riga (Baltic Sea): The importance of changes in the zooplankton community // J. Fish Biol. V. 77. № 10. P. 2268. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2010.02805.x
  32. Laxson C.L., McPhedran K.N., Makarewicz J.C. et al. 2003. Effects of the nonindigenous cladoceran Cercopagis pengoi on the lower food web of Lake Ontario // Freshwater Biol. V. 4. P. 2094. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.2003.01154.x
  33. Ojaveer H., Kotta J., Outinen O. et al. 2021. Meta-analysis on the ecological impacts of widely spread non-indigenous species in the Baltic Sea // Sci. Totаl Environ. V. 786. P. e147375. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147375
  34. Ojaveer H., Lumberg A. 1995. On the role of Cercopagis (Cercopagis) pengoi (Ostroumov) in Pärnu Bay and the NE part of the Gulf of Riga ecosystem // Proc. Estonian Acad. Sci., Ser. Ecol. V. 5. P. 20. https://www.researchgate.net/publication/29725481
  35. Ojaveer H., Simm M., Lankov A. 2004. Population dynamics and ecological impact of the non-indigenous Cercopagis pengoi in the Gulf of Riga (Baltic Sea) // Hydrobio­logia. V. 522. P. 261. https://doi.org/10.1023/B:HYDR.0000029927.91756.41
  36. Perrings C. 2002. Biological invasions in aquatic systems: The economic problem // Bull. Mar. Sci. V. 70. № 2. P. 541. https://www.researchgate.net/publication/233675727
  37. Ricciardi A., Iacarella J.C., Aldridge D.C. et al. 2021. Four priority areas to advance invasion science in the face of rapid environmental change // Environ. ReV. V. 29. P. 119. https://doi.org/10.1139/er-2020-0088
  38. Rowe O.F., Guleikova L., Brugel S. et al. 2016. A potential barrier to the spread of the invasive cladoceran Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) in the Northern Baltic Sea // Reg. Stud. Mar. Sci. V. 3. P. 8. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2015.12.004
  39. Shackleton R.T., Biggs R., Richardson D.M., Larson B.M.H. 2018. Social-ecological drivers and impacts of invasion-related regime shifts: consequences for ecosystem services and human wellbeing // Environ. Sci. Policy. V. 89. P. 300. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2018.08.005
  40. Szydłowski M., Kolerski T., Zima P. 2019. Impact of the artificial strait in the Vistula Spit on the hydrodynamics of the Vistula Lagoon (Baltic Sea) // Water. V. 11. № 5. P. e990. https://doi.org/10.3390/w11050990
  41. Telesh I.V., Khanaychenko A.N., Skarlato S.O. 2020. The interplay of two invaders: can blooms of the potentially toxic dinoflagellates Prorocentrum cordatum be downregulated by the neritic copepods Acartia tonsa? // Protistology. V. 14. P. 103. https://doi.org/10.21685/1680-0826-2020-14-3-1
  42. Telesh I.V., Naumenko E.N. 2021. The impact of nuisance planktonic invaders on pelagic communities: a review of the Baltic Sea case studies // Protistology. V. 15. № 4. P. 206. https://doi.org/10.21685/1680-0826-2021-15-4-2
  43. Telesh I.V., Schubert H., Skarlato S.O. 2016. Ecological niche partitioning of the invasive dinoflagellate Prorocentrum minimum and its native congeners in the Baltic Sea // Harmful Algae. V. 59. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.hal.2016.09.006
  44. Telesh I., Schubert H., Skarlato S. 2021. Abiotic stability promotes dinoflagellate blooms in marine coastal ecosystems // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 251. P. e107239. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2021.107239
  45. Vilizzi L., Copp G.H., Hill J.E. et al. 2021. A global-scale screening of non-native aquatic organisms to identify potentially invasive species under current and future climate conditions // Sci. Total Environ. V. 788. P. e147868. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147868
  46. Vuorinen I., Hänninen J., Rajasilta M. et al. 2015. Scenario simulations of future salinity and ecological consequences in the Baltic Sea and adjacent North Sea areas — implications for environmental monitoring // Ecol. Indic. V. 50. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2014.10.019

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Район исследований и расположение станций отбора проб зоопланктона (1–9) в Вислинском заливе.

Скачать (195KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Среднемноголетняя структура зоопланктона Вислинского залива по численности (a) и биомассе (б). 1 – Rotifera, 2 – Cladocera, 3 – Сopepoda.

Скачать (128KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Среднемноголетняя сезонная динамика биомассы (В) доминирующих видов ракообразных в Вислинском заливе: a ‒ Eurytemora affinis; б ‒ Acartia tonsa; в ‒ Cercopagis pengoi.

Скачать (146KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Многолетняя динамика численности (N) Rotifera (а) и биомассы (В) Cladocera (б) и Copepoda (в) в Вислинском заливе в 1999–2020 гг.

Скачать (194KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Тренды многолетних изменений численности (N) Rotifera (а) и биомассы (В) Cladocera (б) и Copepoda (в) в Вислинском заливе в 1999–2020 гг.

Скачать (234KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Среднемноголетняя динамика биомассы (B) доминирующих видов Copepoda в Вислинском заливе. (а) — (Eurytemora affinis; (б) — Acartia tonsa (указаны значения стандартного отклонения, +σ); (в) — Cercopagis pengoi.

Скачать (168KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Суточная удельная скорость продукции (Сb) Eurytemora affinis.

Скачать (176KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Среднемесячная (май–август) динамика Импакт-индекса I (1) и суточной продукции P (2) Eurytemora affinis в Вислинском заливе (1999–2020 гг.).

Скачать (129KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Концептуальная модель трофических взаимодействий (стрелки) и относительных размеров экологических ниш (солености, температуры воды) хищных ветвистоусых рачков Cercopagis pengoi (фото И.В. Телеш; линейка 1 мм), потенциально токсичных динофлагеллят Prorocentrum cordatum (фото из открытых источников; 20 мкм) и веслоногих ракообразных Acartia tonsa (фото Л.С. Светличного) в Балтийском море. Пунктиром отмечен диапазон перекрывания температурных ниш видов.

Скачать (200KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024