Публикации / Слынько Ю.В., Яковлев В.Н., Кияшко В.И., Корнева Л.Г., Ривьер И.К., Щербина Г.Х., Папченков В.Г., Крылов А.В. Современные процессы ценогенеза в бассейне Волги

Современные процессы ценогенеза в бассейне Волги

Слынько Ю.В., Яковлев В.Н., Кияшко В.И., Корнева Л.Г., Ривьер И.К.,
Щербина Г.Х., Папченков В.Г., Крылов А.В.
(Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН)

Мы живем в начале нового, не менее драматичного, чем плейстоценовый, этапа ценогенеза, спровоцированного антропогенной десегрегацией биот, трансформации ландшафтов, геохимического круговорота и климата. Сотни видов животных и растений переносятся по транспортным коммуникациям через все географические барьеры, внедряются не только в нарушенные местообитания, но и в сохранившиеся резерваты нативных сообществ. Одной из основных характеристик этого явления является то, в современных условиях скорость расселения организмов начинает превышать скорость их вымирания. Это придает новые черты эволюционному процессу.

Особенно ярко последствия внедрения различных представителей водной биоты видны на примере реки Волги, испытывающей значительный антропогенный пресс.

Зарегулирование Волги, активно начавшееся с 40-х годов прошлого века, путем создания системы межбассейновых каналов и образование почти на всем ее протяжении каскада водохранилищ обусловило превращение Волги в основную магистраль Единой Глубоководной Водно-Транспортной системы на европейской части России.

Основными источниками для проникновения новых видов в бассейн Волги служат непосредственно прилегающие к ней водоемы Беломоро-Балтийского (Север) и Понто-Каспийского бассейнов. С севера в Волгу вселяются преимущественно виды пресноводного озерного комплекса. Из Понто-Каспия Волгу осваивают в основном эвригалинные виды лиманного комплекса. По мере интенсификации транспортных перевозок и активного проведения акклиматизационных мероприятий в Волге стали появляться виды из регионов, непосредственно не соприкасающихся с бассейном Волги (т.н. «экзотические»).

На первом этапе после зарегулирования Волга наиболее активно осваивалась Северными вселенцами. На диаграммах 1 и 2 показана динамика этого процесса в разные периоды времени (1940-1970 г.г. и 1980-2000 гг.).

Диаграмма 1

Диаграмма 2

Но уже с конца 1970-х гг. среди пришельцев безусловно доминируют Понто-Каспийские и экзотические виды (Диаграмма 2).

Динамика появления новых видов различных таксономических групп в бассейне Волги после ее зарегулирования в разные периоды времени представлены на диаграммах 3 и 4.

Диаграмма 3

Диаграмма 4

Несомненными лидерами по эксплозивному характеру экспансии в бассейне Волги среди донных беспозвоночных являются бугская дрейссена и байкальская амфипода.

А среди рыб – каспийская тюлька и каспийский круглоротый бычок. Начало нового тысячелетия ознаменовалось появлением в Волге крупных длинноцикловых видов: мохнаторукого китайского краба и речной камбалы. Ускорение экспансии и эффективность оккупации хорошо иллюстрируется на примере тюльки в Рыбинском водохранилище.

По мере продвижения вверх по Волге тюлька существенно прибавила в размерно-весовых показателях по сравнению с тюлькой Северного Каспия. В то же время никаких существенных генетических изменений мере продвижения вверх по каскаду водохранилищ тюлька не претерпела. Частоты аллелей полиморфных локусов в водохранилищных популяциях характеризуются однородностью. Гетерозиготность сохраняется высокой, а отбор носит преимущественно дизруптивный характер.

Появление и натурализация новых видов в волжских водохранилищ не только обусловили возрастание биологического разнообразия, но и непосредственным образом вызвали значительные структурные преобразования в сообществах.

Появление тюльки в Рыбинском водохранилище совпало по времени с исчезновением снетка. В современной структуре пелагического сообщества рыб тюлька количественно заняла место снетка. Наряду с этим отмечена коренная перестройка всей структуры сообщества.

Сильные структурные изменения на рубеже 80-х гг. испытало и сообщество зообентоса. С появлением бугской дрейссены дрейссениды за короткое время стали доминирующим элементом сообщества. В число доминантов вошли также каспийская полихета и байкальская амфипода. Отмеченые структурные перестройки сопровождались устойчивым ростом биомассы, как в пойменной, так и русловой части.

Благодаря вселенцам оказалась заполнена ранее свободная экологическая ниша открытых каменисто-песчанных литоралей. На средней Волге основу этого нового сообщества составляют бычок, рыба-игла и байкальская амфипода. На Верхней Волге – это, прежде всего, байкальская амфипода.

С конца 70-х годов наблюдается тенденция увеличения концентрации хлорофилла в воде. После завершения строительства большинства водохранилищ Волго-Камского каскада произошли значительные структурные изменения в составе сообществ фитопланктона. С конца 60-х годов увеличилось обилие аборигенных лимнофильных диатомовых из рода Stephanodiscus и обитателей опресненных южных морей Sceletonema subsalsum и Thalassiosira incerta. В 80-90-е годы началась экспансия южной диатомеи Actinocyclus normanii, которая расселилась практически по всем волжским водохранилищам. Стали встречаться экзотические для водоемов умеренной зоны виды из рода Thalassiosira.

Одной из основных причин столь быстрых и эффективных экспансий южных экзотических и понто-каспийских видов является эффект глобального потепления.

Диаграмма 5

В качестве примеров можно привести многолетнюю динамику среднегодовых температур воды в северо-американских Великих озерах и результаты климатических изменений на территории Фенно-Скандии (включая Северо-Запад России) за период 1960-1990 гг. (диаграмма 5). Таким образом, усиление и ускорение ценогенеза в бассейне Волги является, прежде всего, результатом антропогенного преобразования бассейна.

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

Отчетливо выраженная с середины 80-х гг. северная векторизация экспансий видов в бассейне Волги по нашему мнению является следствием:

1. глобальных климатических изменений (глобальное потепление)
2. эстуаризацией почти всего русла Волги.

Натурализирующиеся в бассейне Волги виды не только сами подвергаются сильным биологическим изменениям, но и в свою очередь обусловили крупнейшие за весь постплейстоценовый период изменения в структуре и функционировании исторически сложившихся биот.