Инвазивный сом-хищник угрожает экосистемам рек, занимая место сверххищника

Плоскоголовый сом – хищник родом из бассейна реки Миссисипи – представляет серьезную угрозу для речных экосистем. Попав в новую среду, он способен уничтожать местные виды рыб и нарушать сложившийся баланс. Эта проблема заставила команду исследователей из Университета штата Пенсильвания, Геологической службы США (USGS) и Комиссии по рыболовству и лодочному спорту Пенсильвании оценить, как этот вид влияет на пищевую цепь реки Саскуэханна, где его впервые обнаружили в 1991 году. С тех пор популяция сома стремительно растет.

«Плоскоголовые сомы быстро растут в этой речной системе, достигают крупных размеров и могут питаться разнообразной добычей, – говорит ведущий автор исследования Оливия Ходжсон из Университета штата Пенсильвания. – Поскольку у взрослых особей мало естественных врагов, они могут оказывать сильное влияние на экосистему». В статье, опубликованной в журнале Ecology, ученые сообщают, что плоскоголовый сом занял позицию высшего хищника. Его трофическое положение – уровень, занимаемый организмом в пищевой цепи, – оказалось даже выше, чем у местных хищников, таких как малоротый окунь и канальный сомик. Исследователи выяснили, что в районах обитания плоскоголового сома рацион канального сомика сместился к более низким уровням пищевой цепи. Вероятно, это связано с тем, что он проигрывает конкуренцию захватчику или старается избегать его.

«Это говорит о том, что местные виды меняют свой рацион, чтобы не конкурировать с захватчиком и не стать его добычей», – объясняет Ходжсон. Эти выводы подтверждают «гипотезу трофического сбоя», согласно которой появление нового хищника заставляет существующие виды изменять свое поведение, диету и роль в пищевой сети. Со временем это может дестабилизировать экосистему. Исследование подчеркивает, что инвазивный вид не просто сокращает популяции местных рыб – он способен полностью перестроить пищевые сети и изменить потоки энергии в экосистеме.

Несмотря на то что хищнические повадки инвазивных сомов хорошо задокументированы, их воздействие на речные пищевые цепи изучено слабо. В данном исследовании ученые сравнили участки реки Саскуэханна, захваченные плоскоголовым сомом, с теми, где он еще не появился. Основное внимание уделялось нескольким ключевым видам: самому захватчику, местным хищникам (канальному сомику и малоротому окуню) и их добыче (ракам и гольянам). Для анализа использовался метод анализа стабильных изотопов – широко распространенный инструмент, который позволяет понять структуру пищевой цепи.

Когда рыба ест, ее ткани впитывают изотопную подпись пищи. Измеряя изотопы азота и углерода в образцах, ученые могут определить рацион вида и среду его обитания. Этот метод особенно полезен при изучении вторжений, поскольку позволяет выявить реорганизацию пищевой цепи и конкуренцию между инвазивными и местными видами. Для анализа было собрано 279 рыб и 64 рака. Образцы высушивали, измельчали в порошок и отправляли в лаборатории для определения изотопного состава. По словам Ходжсон, это позволило понять, как инвазивный вид меняет взаимодействие местных видов, их рацион и конкуренцию за ресурсы, а также вытесняет ли он их из привычных мест обитания.