Мидия квагга ( Dreissena rostriformis , также известная как Dreissena bugensis или Dreissena rostriformis bugensis ) — вид (или подвид) пресноводной мидии , двустворчатого моллюска семейства дрейссеновых . Средняя продолжительность жизни составляет от 3 до 5 лет. [3]
Вид является аборигенным для бассейна реки Днепр на территории Украины и назван в честь квагги , вымершего подвида африканской зебры , возможно, потому, что, как и у квагги, его полосы исчезают по направлению к брюшной стороне.
Инвазивная дрейссена бугга в настоящее время вызывает серьезную обеспокоенность, поскольку она распространяется в реках и озерах Европы, а также в Великих озерах Северной Америки , куда ее завезли зарубежные грузоотправители, использующие морской путь Святого Лаврентия .
Раковина квагги обычно черная, желтая и/или зигзагообразная. Однако наблюдается большой диапазон морфологий раковины, включая отчетливую морфу в озере Эри, которая бледная или полностью белая. Раковина имеет округлый киль и выпуклую брюшную сторону.
Мидия квагга похожа на зебровую дрейссену , так же как ее тезка (квагга) похожа на зебру. Раковину мидии квагга можно отличить от раковины зебровой дрейссены, потому что она бледнее к концу шарнира . Она также немного больше зебровой дрейссены, около 20 мм (0,8 дюйма) в ширину, что примерно соответствует размеру ногтя большого пальца взрослого человека.
Мидия квагга является фильтратором ; она использует свои реснички , чтобы втягивать воду в полость раковины через входной сифон, где удаляются желательные твердые частицы. Каждая взрослая мидия способна фильтровать один литр или более воды в день, где она удаляет фитопланктон , зоопланктон , водоросли и даже своих собственных велигеров . Любые нежелательные твердые частицы связываются слизью , известной как псевдофекалии , и выбрасываются через входной сифон. Затем вода без частиц выбрасывается через выходной сифон.
Мидия квагга является плодовитым производителем, что, возможно, способствует ее распространению и численности. Виды рода Dreissena являются раздельнополыми (самцы или самки) с внешним оплодотворением. Полностью зрелая самка мидии способна производить до миллиона икринок в год. После оплодотворения пелагические микроскопические личинки, или велигеры, развиваются в течение нескольких дней, и эти велигеры вскоре приобретают крошечные двустворчатые раковины. Свободноплавающие велигеры дрейфуют по течению в течение 3–4 недель, питаясь своими волосовидными ресничками, пытаясь найти подходящий субстрат для поселения и закрепления биссусных нитей . Смертность на этой переходной стадии от планктонного велигера к оседлой молоди может превышать 99%. [4] В 2019 году был секвенирован геном мидии бугга из реки Дунай в Австрии, что показало, как личинки используют систему межклеточных «полостей дробления» и расширенный набор трансмембранных водных каналов аквапоринов для осморегуляции в пресноводных средах с низкой соленостью на ранних стадиях своего развития. [5]
Предполагается, что мидии Quagga появились в украинской части Черного моря и, вероятно, начали распространяться дальше в Восточную Европу в 1940-х годах. Сегодня они являются инвазивным видом, встречающимся по всей Западной Европе. [6]
В Румынии квагги впервые были обнаружены в 2004 году в реке Дунай. [7] В Германии квагги впервые были обнаружены в 2005 году, и теперь они населяют многие внутренние водоемы, такие как канал Рейн-Майн-Дунай , Майн и Рейн . Они были впервые обнаружены в Швейцарии в 2015 году, [8] и в Боденском озере в 2016 году, где они с тех пор массово распространились и вызвали значительные проблемы, в частности, для оборудования на водопроводных станциях . [9]
В 2014 году вид был зарегистрирован в водохранилище Рэйсбери , недалеко от лондонского аэропорта Хитроу в долине реки Темзы . [10]
В Ирландии мидии были впервые обнаружены в 2021 году в двух озерах на реке Шеннон : Лох-Дерг и Лох-Ри . [11] Ожидается, что мидия будет конкурировать с существующими дрейссенами и местными видами, получив широкое распространение из-за своей экологической толерантности и пригодности к ирландским климатическим условиям. [12] [13] [14]
Зебровые мидии, первые дрейссениды, завезенные в Северную Америку, быстро распространились по многим крупным речным системам и Великим озерам , вызвав существенное экологическое и природоохранное воздействие. Квагга была впервые обнаружена в Северной Америке в сентябре 1989 года, когда ее обнаружили в озере Эри недалеко от Порт-Колборна, Онтарио . Она не была идентифицирована как отдельный вид до 1991 года. К 2021 году биомасса квагги в нижних 4 Великих озерах, по оценкам, будет настолько велика, что станет основным регулятором фосфора , повторно метаболизируя и рециркулируя его вместо того, чтобы позволить ему осаждаться как обычно. [15] [16]
Появление обоих видов дрейссенид в Великих озерах, по-видимому, является результатом сброса балластной воды с трансокеанских судов, перевозивших велигеров, молодь или взрослых мидий. Род Dreissena является высокополиморфным и плодовитым с высоким потенциалом для быстрой адаптации, что объясняется его быстрым расширением и колонизацией. Тем не менее, другие факторы могут способствовать распространению этих видов в водах Северной Америки, такие как дрейф личинок в речных системах или рыболовство и катание на лодках, которые позволяют осуществлять сухопутную транспортировку или перемещение между водными бассейнами. Успех сухопутной транспортировки видов Dreissena зависит от их способности переносить периоды высыхания, и результаты показывают, что при умеренных летних условиях взрослые мидии Dreissena могут выживать в течение 3-5 дней под воздействием воздуха. [4]
По состоянию на август 2024 года они были впервые обнаружены внутри страны в небольших пресноводных водоемах Женевского озера в Висконсине. Квагга — великолепные фильтраторы воды, удаляющие из воды значительное количество фитопланктона и взвешенных частиц. Удаляя фитопланктон, квагга, в свою очередь, уменьшает источник пищи для зоопланктона , тем самым изменяя пищевую сеть. Воздействия, связанные с фильтрацией воды, включают увеличение прозрачности воды, снижение средней концентрации хлорофилла и накопление псевдофекалий. Прозрачность воды увеличивает проникновение света, вызывая распространение водных растений, которые могут изменить доминирование видов и изменить целые экосистемы. Псевдофекалии, которые производятся при фильтрации воды, накапливаются и влияют на окружающую среду. По мере разложения частиц отходов кислород расходуется, кислотность воды увеличивается (снижается pH ) и образуются токсичные побочные продукты. Кроме того, квагги накапливают органические загрязнители в своих тканях до уровней, более чем в 300 000 раз превышающих концентрации в окружающей среде, и эти загрязнители обнаруживаются в их псевдофекалиях, которые могут передаваться по пищевой цепочке, тем самым увеличивая воздействие органических загрязнителей на диких животных. [17] Еще одна серьезная угроза связана с загрязнением местных пресноводных мидий. С тех пор, как квагги были обнаружены в озере Мичиган в 1998 году, планктонные кольца, образованные прохождением штормов, были съедены кваггами, что поставило под угрозу местную экосистему. [18]
Каждая квагга размером с монету может фильтровать до литра воды в день, удаляя планктон, который в течение тысяч лет прямо и косвенно поддерживал местную рыбу. Большая часть этого запаса пищи теперь высосана на дно озера; на каждый фунт рыбы-добычи, плавающей в озере сегодня, по оценкам, три-четыре фунта квагги собираются на дне озера. [19]
Способность дрейссены быстро колонизировать твердые поверхности вызывает серьезные экономические проблемы. Эти основные биообрастающие организмы могут засорять водозаборные сооружения, такие как трубы и экраны, тем самым снижая производительность насосов для электростанций и водоочистных сооружений, что приводит к затратам в отраслях, компаниях и сообществах. Также пострадали отрасли и виды деятельности, связанные с отдыхом; доки , волнорезы , буи , лодки и пляжи были сильно колонизированы. Многие из потенциальных последствий дрейссены неясны из-за ограниченного масштаба времени колонизации в Северной Америке. Тем не менее, род дрейссены явно является высокополиморфным и имеет высокий потенциал для быстрой адаптации к экстремальным условиям окружающей среды, что может привести к значительным долгосрочным последствиям для североамериканских вод. Кроме того, колонизация более глубоких вод D. r. bugensis подвергает кваггу новому диапазону условий окружающей среды и новым местообитаниям.
Он вызывает многие из тех же проблем (уничтожение водорослей, поддерживающих жизнь, [20] повреждение лодок, электростанций и гаваней, а также уничтожение местной популяции мидий), что и столь же инвазивная дрейссена в России. Он также вытесняет местных роющих бокоплавов ( Diporeia hoyi ) из глубоких вод озера Эри.
В январе 2007 года мидии квагга были обнаружены в пристани для яхт в невадской части озера Мид и в двух других озерах на реке Колорадо , озере Мохаве и озере Хавасу . [21]
В 2008 году угроза заноса квагги в озера Каситас и Уэстлейк в Калифорнии из-за прогулочных лодок привела к запрету на использование лодок на озерах. [22] По состоянию на март 2008 года другие озера, такие как Кастаик и Качума, рассматривают возможность введения аналогичных запретов. В июне 2008 года наличие мидий было подтверждено в озере Грэнби , штат Колорадо. В воде были обнаружены личинки квагги. [23] После 5 лет отрицательных тестов озеро Грэнби, штат Колорадо, было классифицировано как отрицательный водоем для велигеров квагги.
Мидии Quagga теперь находятся во всех частях озера Пауэлл на границе Юты и Аризоны. Их также подозревали в водохранилище Deer Creek в верхней части каньона Provo в Юте, но этот водоем с тех пор был исключен из списка водоемов, подозреваемых в наличии Quagga, после 3 лет отрицательных тестов. [24]
В 1994 году биолог, изучающий инвазивные виды, Энтони Риккарди определил, что североамериканский желтый окунь нашел инвазивные виды дрейссенид вкусными. В 2004 году он определил, что желтый окунь за прошедшие 10 лет развил аппетит к мидиям квагга. Хотя это звучит как хорошая новость, проблема в том, что этот процесс кормления вносит загрязняющие вещества в пищевую цепочку , в частности Clostridium botulinum . [25]
Рыба-солнце красного оленя , специализированная рыба, питающаяся моллюсками, теперь зарыбляется в бассейн реки Колорадо в качестве защиты от квагги. [26] Как и в случае с желтым окунем, эти отношения хищник-жертва могут привести к перемещению токсинов и микроорганизмов вверх по пищевой цепи.
Хотя квагги съедобны для человека, употреблять их в пищу не рекомендуется из-за накопления токсинов, загрязняющих веществ и микроорганизмов в теле мидий. [ необходима цитата ]