Вода городских рек рассказала о миграции рыб

Миграции рыб – это их периодические массовые перемещения, с которыми зачастую связан жизненный цикл рыбы. Чаще всего миграция необходима для размножения или добычи пищи, но в случае некоторых видов объяснить причины миграции до сих пор не удалось. Иногда рыбы перемещаются, следуя за изменением температуры воды, – так ежегодно поступает тунец. Во время миграции рыбы могут преодолевать расстояния до нескольких тысяч километров. Миграция может быть активной, когда перемещаются взрослые особи, и пассивной, когда течение переносит икру в другое место.

Существует несколько основных способов изучения миграции рыб. Один из них – анализ изменения состава промысловых уловов рыбы в определенных местах. Самый распространенный способ – нанесение меток. Они могут быть индивидуальными, когда помечают отдельных особей, либо массовыми, когда группу рыб одновременно окрашивают в определенный цвет. Изучение миграций важно и для экологии, и для рыболовного промысла.

Анализ ДНК, содержащейся в образцах, полученных из окружающей среды (environmental DNA, eDNA), – сравнительно новый метод исследования миграций. ДНК попадает в воду вместе с выделениями и фрагментами слизи, которой покрыто тело рыбы. Сравнительно небольшого количества воды достаточно, чтобы обнаружить ДНК десятков видов, проходивших через точку, где был взят образец.

В новом исследовании ученые из Рокфеллеровского университета использовали образцы воды из пролива Ист-Ривер и реки Гудзон. Результаты анализа ДНК, содержащейся в воде, сопоставили со списком 85 видов морских рыб, которые встречаются на этой территории. Список составили на основе 12 исследований, проведенных с 1988 по 2015 год с помощью традиционных методов анализа миграции.

Для анализа eDNA, содержащейся в воде, достаточно образца в один литр. На протяжении полугода ученые собрали 76 таких образцов. При анализе в них обнаружили ДНК 51 вида рыб, 82% которых совпадали с морскими видами рыб, встречающимися в исследованной зоне. Также были найдены следы нескольких нехарактерных для этой зоны видов. Анализ помог не только установить, какие виды встречаются в реках исследованной территории, но и получить данные о сезонности миграции рыб.

Один из авторов исследования, Марк Стокл (Mark Stoeckle), рассказывает: «Мы не узнали ничего неожиданного о миграции рыб – сведения о сезонной миграции и найденные нами виды уже были известны». Это показывает, что результаты анализа миграции с помощью ДНК, найденной в воде, вполне достоверны и сопоставимы с результатами традиционных исследований. Впрочем, ученые отмечают: чтобы окончательно доказать это, нужно больше подобных работ.

Такой анализ является не только информативным, но и сравнительно недорогим методом. Если его эффективность подтвердится, это поможет в разработке квот на вылов определенных видов рыб.

Ранее ученые провели детальный анализ зимней миграции гигантских акул и установили, что для охраны этого вида необходимо международное сотрудничество.