РАЗДЕЛ 13 ЖЕМЧУЖНИЦА В ЭКОСИСТЕМЕ ЛОСОСЕВЫХ РЕК
Задача 13. Оценить роль жемчужницы в экосистемах лососевых
рек, ее возможный вклад в обеспечение продуктивности
нерестовых рек. Разработать рекомендации по восста
новлению популяций жемчужницы в ключевых реках
Кольского полуострова.
Пресноводная жемчужница Margaritifera margaritifera и лосось на
ходятся в симбиотических взаимоотношениях (Зюганов и др., 1988):
личинки моллюска (глохидии) развиваются в жабрах лососей, а взрос
лые жемчужницы эффективно фильтруют речную воду и очищают ее,
что обеспечивает оптимальные условия для развития мальков рыб
(рис. 12).
Палеонтологические данные указывают, что жемчужница и благо
родные лососи рода Salmo совместно эволюционировали в Европе не
менее 8 млн лет, начиная с плиоцена.
Огромное значение в обеспечении высокой продуктивности лосо
севых нерестовых рек имеет биосистема «лосось–жемчужница». Жем
чужницы не могут воспроизводиться в реке без лосося изза наличия
обязательной паразитической стадии развития на его жабрах. Вместе с
тем жемчужницы улучшают условия существования лосося в реке. Как
биофильтраторы жемчужницы очищают воду, например в реке Варзу
ге – 2 млн. т воды в сутки (Зюганов и др., 1988). Среднесуточный рас
ход воды в реке Варзуга – около 5 млн. т, в маловодные годы – около
2 млн. т. Следовательно, жемчужницы фильтруют ежедневно 50–100%
воды в реке и осаждают около 90% взвесей (Алимов, 1981; Зюганов и
др., 1988). В результате прозрачность воды в пределах крупных коло
ний моллюсков (совпадающих с нерестововыростными участками
Атлантический лосось Кольского полуострова
лосося) достигает 12 м, в то время как вне колоний (около притоков) –
0,5–1 м. Следует учитывать, что пестрятки лосося преимущественно
ориентируются на хищников и приносимую пищу с помощью зрения.
Так, продуктивность молоди лосося в прозрачных реках Норвегии (ко
эффициент мутности 0,1) выше, чем в мутных реках (коэффициент
0,4) в 2,5 раза (Power, 1973).
Жемчужницы служат субстратом для водных растений, которые
обеспечивают развитие многочисленных беспозвоночных и их личи
нок – мошек, поденок, веснянок, ручейников, ракообразных, червей,
служащих пищей для пестряток лосося всех возрастных групп.
Рис. 12. Схема симбиотических взаимоотношений жемчужницы
и лосося (графика S. Saari, Pohjoisten... 2006)
Ранее было выдвинуто предположение, что поскольку большая
часть молоди лосося ежегодно является временными носителями
глохидий жемчужницы, то пестрятки, повидимому, приобретают
иммунитет против других инфекций и инвазий (Зюганов и др.,
1996). Мальки лосося размером 7–12 см без потери жизнеспособно
70 Атлантический лосось Кольского полуострова
сти выдерживают дозу заражения 1–5 тыс. глохидий на рыбу. Про
шедшая жесткий отбор молодь лосося оказывается весьма жизне
способной. Тем не менее следует проверить – временный ли пара
зитизм личинок жемчужницы прибавляет малькам устойчивость к
неблагоприятным факторам?
Недавно было обнаружено уникальное явление, когда программа
быстрого старения лососей семейства Salmonidae (прогерия) может
выключиться под воздействием личиночного паразита жабр лосося –
пресноводной жемчужницы. В итоге предельные сроки жизни лосо
сей рода Salmo – хозяев жемчужницы – достигают 13 лет. На примере
системы «моллюск–рыба» выявлено, что паразит может ингибировать
старение хозяина и стимулировать неспецифическую устойчивость к
стрессам, т.е. регулировать продолжительность жизни. Показано, что
жемчужница усиливает сопротивляемость к эпителиомам и грибко
вым поражениям кожи. Предполагается, что паразит нейтрализует
старческие изменения в регуляторной системе лосося «гипоталамус –
гипофиз – периферические эндокринные железы – гипоталамус»
(Зюганов, 2005).
Таким образом, лосось и жемчужница вместе образуют качествен
но новую экологическую систему, в которой каждый из видов находит
оптимальные условия для своего существования. Следовательно в ме
роприятиях по охране и восстановлению этих видов их надо рассмат
ривать как единый комплекс.
Помимо прикладного значения (биофильтратор, источник жемчу
га), жемчужницы обладают рядом интересных особенностей, сделав
ших этих животных объектом, достойным внимания биологов.
В отличие от подавляющего большинства других пресноводных
двустворчатых, жемчужницы предпочитают жить в крайне маломине
рализованной воде, с низким содержанием ионов кальция. В то же
время они имеют тяжелую массивную раковину с большим содержа
нием карбоната кальция.
Другой особенностью является необычайно продолжительный
срок жизни (до 130 лет) и огромная плодовитость при микроскопиче
ских размерах личинок. Для сравнения у других моллюсков – корот
кий срок жизни (годы) и низкая плодовитость при относительно круп
ных размерах личинок.
Атлантический лосось Кольского полуострова 71
Жемчужница относится к организмам, которые практически не
умирают от старости, у них выключен механизм старения. Для таких
организмов ввели термин «пренебрежимо стареющие организмы
(negligible senescence)». Например, самка моллюска, разменявшая вто
рую сотню лет, способна производить 6 млн зародышей, в то время
как ее тридцатилетние сестры – лишь 1 млн. И умирает маргаритифе
ра не от старческих недугов, а от голода, так как все время растет, и, в
конце концов, ее раковина становится такой тяжелой, что не позволя
ет ей передвигаться.
При внушительной площади ареала жемчужниц – восток и запад Се
верной Америки, Европа, Дальний Восток, они предпочитают узкие пре
делы основных факторов среды и являются стенобионтными видами.
Наконец, в отличие от многих других пресноводных моллюсков,
жемчужницы узко специфичны к видам рыбхозяев, в которых проис
ходит развитие и метаморфоз их личинок (глохидиев). У большинства
видов жемчужниц развитие личинок связано только с лососями се
мейства Salmoniidae.
По биологии жемчужницы из рек Кольского полуострова имеются
лишь фрагментарные данные. Так, неизвестен до конца механизм воз
действия личинок моллюска на рыб хозяев, неполно изучена популя
ционная структура, пределы экологической толерантности, особенно
сти эмбрионального и личиночного развития, иммунные взаимоотно
шения «глохидий–рыба», влияние фильтрационной активности на во
доем и другие особенности. Наконец, отсутствует единая программа
охраны и восстановления вида. Поэтому цель настоящего раздела
Программы заключена в изучении особенностей биологии жемчужни
цы, и прежде всего в плане использования ее как индикатора чистой
воды и необходимого «элемента» для атлантического лосося при со
вместном проживании в реках.
Содержание работ
Исследовать взаимосвязь лосося и жемчужницы на паразитиче
ской стадии развития последней.
Определить лечебный эффект глохидиев на пораженных грибками
и опухолямиэпителиомой пестрятках лосося в условиях рыбоводных
заводов.
72 Атлантический лосось Кольского полуострова
Изучить роль жемчужницы как фильтратора воды, улучшающего
условия существования лосося в реке.
Проанализировать разрыхляющее воздействие жемчужниц на
плотность и структуру используемого для нереста лосося и обитания
его молоди грунта, возникающее при перемещениях моллюска.
Исследовать как прямое воздействие различного типа загрязнений
на жемчужницу, так и через изменение флоры и фауны водоема, опо
средованных процессами заиления, эвтрофикации и возникновением
дефицита кислорода.
Экспериментальными методами изучить возможности расселения
взрослых жемчужниц, а также личинок на стадии глохидиев.
Ожидаемые результаты
Предполагается оценить роль жемчужниц как индикатора и про
дуцента чистой воды в лососевых экосистемах, разработать биотехни
ку восстановления колоний и вселения моллюска на разных стадиях
развития на пороговые участки лососевых рек.
