От подножья к вершинам, или как живется водным рачкам на плато Путорана?

Горные вершины всегда манили исследователей, и одним из самого прекрасного, что попадалось на пути людей, несомненно, были горные озера. Гидробиологи с некоторым запозданием по сравнению с ботаниками, энтомологами и зоологами позвоночных тоже решили полезть в горы, прихватив планктонные сетки и накомарники…

В горах высота над уровнем моря является вектором, направляющим изменения ключевых биотических и абиотических факторов среды, определяющих структуру водных экосистем. Так, с изменениями высоты коррелирует направленность градиентов изменчивости микроклимата, гидрологии водоемов, гидрохимических характеристик вод, а также доступности биогенных элементов. Всё перечисленное оказывает влияние на таксономический состав, а также качественные и количественные характеристики гидробионтов. Однако большинство исследований по высотной изменчивости фауны водоемов выполнены для умеренного климатического пояса. При этом горные массивы Заполярья долгое время оставались без внимания в связи с труднодоступностью и сложностями выполнения полевых работ.

Исследователи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) совместно с коллегами с биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и из Казанского государственного университета на основании многолетних исследований впервые изучили видовой состав и сообщества микроракообразных в озёрах у подножия и на вершине вулканического плато Путорана (Красноярский край). Оказалось, что видовое богатство рачков демонстрирует выраженное снижение с увеличением высоты над уровнем моря в диапазоне от 70 до 1100 м. При этом численность ветвистоусых ракообразных (Cladocera) уменьшается аж в четыре раза, а веслоногих ракообразных (Copepoda) – только в два раза. Преобладание Copepoda в высокогорных районах объясняется их приспособленностью к психрофильным условиям и олиготрофной среде обитания. Выявлено три видовых комплекса микроракообразных: один, обитающий у подножия плато (< 130 м), другой – в среднегорных районах (300–600 м) и третий – в высокогорных районах (> 800 м) (Рисунок А, Б, В). Ключевыми экологическими факторами, определяющими структуру таксоценов, были: год отбора проб, высота над уровнем моря и тип донных отложений. Характерно, что влияние района исследований на изменчивость разнообразия и численности микроракообразных значительно уступало воздействию высоты, что указывает на общность высотных трендов структуры таксоценов. Распределение Copepoda было в большей степени связано с абиотическими факторами, тогда как у Cladocera эти корреляции были выражены слабее, и, вероятно, уступали историческим и биотическими аспектам. Всё перечисленное свидетельствует о различных механизмах формирования таксоценов ветвистоусых и веслоногих ракообразных. 

На основании сравнительного анализа оригинальных данных с литературными источниками выдвинуто предположение, что в Арктике для изменения структуры таксоценов микроракообразных достаточного небольшого перепада высот (300-400 м). При этом в широтах умеренного климатического пояса перепад высот для сходных по амплитуде перестроек должен быть в несколько раз большим. Причиной этого явления, вероятно, является климатический фактор, который в полярных широтах более резко трансформируется с высотой над уровнем моря, чем в умеренных.

Анализ разнообразия и экологических характеристик ветвистоусых и веслоногих рачков плато Путорана создает основу для долгосрочного мониторинга и оценки устойчивости арктических водных экосистем в условиях быстро меняющейся окружающей среды.

Авторы исследования благодарят сотрудников ФГБУ «Объединенная дирекция заповедников Таймыра» и лично заместителя директора по науке и экологическому просвещению М.Г. Бондарю за организацию полевых работ. Исследования поддержаны грантом Российского Научного Фонда № 25-24-00881.