По словам Эрика Палковача, доцента кафедры экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус, рыбы-москиты, которые часто используются для борьбы с комарами, распространяющими болезни, являются, вероятно, наиболее широко интродуцированными пресноводными видами в мире. Они также включены в список 100 наихудших инвазивных видов в мире Международным союзом охраны природы.«Рыба-москит, как известно, оказывает пагубное воздействие на местную пресноводную фауну, и во многих местах предпринимаются попытки контролировать и искоренить ее.
В Австралии и Новой Зеландии ее называют« чумной рыбой », потому что ее воздействие настолько велико», — сказал Палковач сказал.Палковач и аспирант Дэвид Фрикселл являются соответственно старшим автором и первым автором статьи о новых открытиях, опубликованной 21 октября в Proceedings of the Royal Society B.Помимо поедания личинок комаров, рыбы-москиты питаются личинками других насекомых, личинками земноводных и зоопланктоном, например дафниями, крошечными ракообразными, которые пасутся на водорослях в пресноводных экосистемах. Самки рыб-комаров предпочитают более крупные продукты питания, чем самцы, у них более высокая скорость кормления и они проводят больше времени в поисках пищи в присутствии других самок.
Высокий уровень хищничества может колебаться по пищевой сети в виде того, что экологи называют «трофическим каскадом». Когда рыба-комар потребляет много дафний, образующийся трофический каскад приводит к увеличению количества водорослей.«Дафнии — главные животные в пресноводных прудах, которые контролируют популяции водорослей», — пояснил Палковач. «Мы обнаружили, что популяции рыб-комаров, в которых преобладают самки, вызывают гораздо более драматические трофические каскады.
Чем больше самцов, тем выше численность дафний, а меньше».Другие эффекты, наблюдаемые в прудах, где преобладают самки, включают повышение температуры и pH.
Палковач отметил, что во многих исследованиях изучалась эволюционная биология полового диморфизма (различия между полами по таким признакам, как размер или окраска тела) и вариации в соотношении полов (когда популяции отклоняются от однозначного соотношения мужчин и женщин). . Но экологическим последствиям этих явлений уделяется мало внимания.«Когда самцы и самки вида различаются по таким характеристикам, как размер тела, они могут использовать разные ресурсы или по-разному взаимодействовать с экологическим сообществом. В результате виды могут формировать экосистему по-разному в зависимости от соотношения полов в популяции, "Сказал Палковач.Соотношение полов в природных популяциях рыб-комаров значительно различается от места к месту по всему миру.
Более того, некоторые методы, используемые или предлагаемые для борьбы с популяциями рыб-комаров, могут приводить к изменениям в соотношении полов. Например, ловля в ловушку или сетку выборочно удаляет более крупную рыбу, поэтому в основном это касается самок. «В этом случае удаление большего количества самок, чем самцов — это хорошо, потому что самки оказывают наибольшее влияние на экосистему», — сказал Палковач.Была предложена другая стратегия, которая будет включать генетические манипуляции с рыбой, чтобы самки производили потомство только мужского пола. «Идея заключалась в том, чтобы снизить репродуктивную продуктивность популяции.
Наши исследования показывают, что эта стратегия может быть вдвойне полезной, приводя к уменьшению популяций в долгосрочной перспективе, а также к созданию более ориентированных на мужчин популяций в краткосрочной перспективе с менее серьезными экологическими последствиями, "Сказал Палковач.Помимо практического значения для борьбы с комарами, исследование подчеркивает важное явление, которое может иметь широкое распространение в природе. «Половой диморфизм очень распространен, как и изменение соотношения полов. Это не просто феномен рыб-москитов», — сказал Палковач.
Для проведения эксперимента исследователи установили ряд больших резервуаров на ровном поле в лаборатории Long Marine UCSC. Они добавили отложения и планктон, собранные из близлежащего пруда, чтобы создать небольшую пресноводную экосистему в каждом резервуаре.
Рыба-москит была получена из района борьбы с переносчиками комаров в Калифорнии, отсортирована по полу и помещена в резервуары при пяти различных соотношениях полов, плюс контрольный препарат без рыбы.Птичьи сети не позволяли птицам и млекопитающим охотиться на рыбу, но позволяли естественным насекомым и амфибиям откладывать яйца в резервуары. В эксперименте амфибии откладывали яйца во всех вариантах обработки, но личинки земноводных (головастики) были обнаружены только в резервуарах без рыб-комаров.Вредное воздействие рыбы-москита на местное биоразнообразие широко изучено.
Соотношение полов может сыграть в этом важную роль, хотя потребуются дополнительные исследования в естественных условиях, чтобы увидеть, как влияет изменение соотношения полов в дикой природе, «среди всех других естественных изменений», — сказал Палковач.