Канал Панами та інвазії риб

Якщо говорити про канал Панами та інвазії, можливо, деякі згадають політичні асоціації, пов'язані з актуальними подіями. Але риби, які не мають стосунку до людських маніпуляцій, знаходять у цьому центральноамериканському каналі ще один шлях для свого плавання. Недавнє розширення цього водного шляху, яке з'єднує два океани і було завершено у 2016 році, полегшило транзит суден, але також і риб. І тепер нове дослідження сигналізує про те, що розширений канал сприяє розвитку нової екосистеми і міжокеанічній інвазії рибних видів між Атлантикою та Тихим океаном.

Не є новиною те, що штучні канали сприяють біологічним інвазіям. Цей феномен отримав свою назву: лессепсійська міграція отримала назву на честь французького дипломата Фердінанда де Лессепса, творця Суецького каналу, що з'єднує Середземне море з Червоним морем. З моменту об'єднання обох морів у 1869 році вчені документували вторгнення сотень видів з Червоного моря до Середземного. Через різницю у рівні води рідина рухається в цьому напрямку.

Обмеження природних резервів

З іншого боку, як зазначає колумбійський морський еколог Густаво Кастельйо-Галіндо з Інституту лимологічних наук Німеччини та Смітсонівського тропічного дослідницького інституту в Панамі, багато вчених стверджують, що Середземне море стає більш тропічним, і це може бути причиною, чому інвазійні види з Червоного моря успішно розмножуються в Середземному моря.

Водяний міст з біологічним бар'єром

Проте канал Панами, відкритий у 1914 році, може здаватися більш стійким до інвазій. На відміну від Суецького каналу, який є лише штучною рікою на рівні моря, шлях панамський закритий шлюзами з обох боків, тому судна повинні підніматися, щоб перетнути його: на шляху постає озеро Гатун, велике штучне водосховище на 26 метрів вище рівня моря, яке було створено, щоб зменшити обсяги прокопування. Води Гатун є прісними й течуть в обидва боки, виконуючи таким чином функцію біологічного бар'єра для морських видів.

Тому канал Панами більше описується як водяний міст, ніж як ріка. Проте вже в 1975 році одне дослідження фіксувало, що шість видів риб змогли перетнути з Атлантики до Тихого океану, а три – в протилежному напрямку; це без урахування безхребетних чи водоростей, які часто подорожують як попутники в баластній воді або приклеєні до корпусів суден.

У 2007 році почалося розширення каналу, яке стартувало у 2016 році, додавши нову водяну смугу більшої потужності та розширивши вже існуючі для розміщення більш крупних суден. Два роки до відкриття команда вчених зі Смітсонівського природоохоронного центру в США прогнозувала збільшення інвазій, викликаних кораблями, у комп'ютерному симуляційному дослідженні.

Морські риби завойовують озеро

Цікаво, що до розширення каналу озеро Гатун було доміноване прісноводними інвазійними рибами. Тукунаре або сержант (Cichla ocellaris), що походить з басейнів Амазонки, Оріноко та інших річок Південної Америки, втік з аквакультурного ставка та вторгнувся в озеро в 70-х, – говорить Кастельйо-Галіндо. Цю рибу було привезено до Панами для спортивного риболовлі, тоді як інвазійна тилапія Нілу була введена як харчовий ресурс; нещодавно ми також виявили кілька декоративних видів, ймовірно, вивільнених людьми.

Щоб вивчити еволюцію рибних спільнот озера, з 2013 по 2016 рік Кастельйо-Галіндо та його колеги їх каталогізували і кількісно оцінювали, а в 2019 році розпочали повторення цього дослідження, щоб порівняти ситуацію до та після розширення каналу. Пандемія створила перерву в їхньому дослідженні, але вже у 2020 році у них були дані, щоб попередити про нову хвилю інвазій, виявивши появу 11 нових видів морських риб в озері, що збільшило кількість цих видів з 18 до 29.

Нове дослідження

Нове дослідження, опубліковане у Current Biology, розкриває, що морські риби стають володарями того, що стає все менш бар'єром, відповідно до резюме старшого співавтора дослідження Марка Торчіна з STRI: Те, що ми зараз бачимо, це втрата частини цього бар'єру та потенційно вища прохідність. Перед розширенням введені прісноводні види складали 57% біомаси риб озера, в той час як морські становили 26%, а автохтонні прісноводні – 17%. Зараз морські досягають 76%, а прісноводні – 13% (введені) та 11% (автохтонні). З морських видів 18 потрапили з Атлантики, а п'ять – з Тихого океану.

Терпимі до прісної води

Автори зазначають, що за останні 200 років було задокументовано лише кілька випадків вторгнень прісноводних видів з боку морських. Але є свідчення, що озеро Гатун змінюється, – каже Кастельйо-Галіндо. Таким чином, інше нещодавнє дослідження показує, що солоність озера зросла майже в п'ять разів з моменту розширення каналу. Самі риби є витривалими: Більшість морських риб, які ми ловимо в озері, є евригалінними [терпимими до прісної води] і часто пов'язані з естуаріями, – зазначає Торчін; тому вони здатні толерувати ці умови.

Отже, ці морські риби не лише зазнають проходу через озеро, а й залишилися тут: за словами Кастельйо-Галіндо, схоже, що вони добре адаптуються і залишаються в прісній водній системі. Додатковим фактором є те, що серед морських видів, які тепер домінують в озері, є великих хижаків, риби до півметра, як-от малаче (Elops smithi) або рибалка (Centropomus undecimalis), та інші, які перевищують два метри, як сабало або тарпон (Megalops atlanticus).

Окрім потенційної інвазії між обома океанами, ці великі хижаки змінюють екосистему та їхні харчові мережі, що також вплине на рибальські спільноти, які від нього залежать. Наслідки всього цього, застерігають дослідники у своїй статті, важко передбачити.