Мидия квагга ( Dreissena rostriformis , также известная как Dreissena bugensis или Dreissena rostriformis bugensis ) — вид (или подвид) пресноводных мидий , водных двустворчатых моллюсков семейства Dreissenidae . Средний срок службы составляет от 3 до 5 лет. [3]
Этот вид является аборигенным для бассейна реки Днепр на Украине и назван в честь квагги , вымершего подвида африканской зебры , возможно, потому, что, как и у квагги, ее полосы исчезают к брюшной стороне.
Инвазионная мидия квагга в настоящее время вызывает серьезную озабоченность , поскольку она распространяется в реках и озерах Европы, а также в Великих озерах Северной Америки, куда ее завозили зарубежные грузоотправители, использующие морской путь Святого Лаврентия .
Раковина мидии квагги обычно черная, желтая и/или зигзагообразная. Тем не менее, можно увидеть широкий спектр морфологии раковин , в том числе отчетливую морфологию в озере Эри , которая бледная или полностью белая. Раковина имеет округлый киль и выпуклую вентральную сторону.
Мидия квагга напоминает мидию -зебру , так же, как ее тезка (квагга) напоминает зебру. Раковину мидии квагги можно отличить от раковины мидии-зебры, потому что она более светлая к концу шарнира . Он также немного больше дрейссены, его ширина составляет около 20 мм (0,8 дюйма), что примерно соответствует размеру ногтя большого пальца взрослого человека.
Мидия квагга — фильтратор ; он использует свои реснички , чтобы втягивать воду в полость своей раковины через входящий сифон, где удаляются желательные твердые частицы. Каждая взрослая мидия способна каждый день фильтровать один литр и более воды, при этом удаляя фитопланктон , зоопланктон , водоросли и даже собственные велигеры . Любые нежелательные твердые частицы связываются со слизью , известной как псевдофекалии , и выбрасываются через поступающий сифон. Затем очищенная от частиц вода сливается через внешний сифон.
Мидия квагга является плодовитым размножающимся растением, что, возможно, способствует ее распространению и численности. Дрейсена виды. раздельнополые ( мужские или женские) с внешним оплодотворением. Полностью зрелая самка мидии способна откладывать до миллиона яиц в год. После оплодотворения в течение нескольких дней развиваются пелагические микроскопические личинки, или велигеры, и эти велигеры вскоре приобретают крошечные двустворчатые раковины. Свободно плавающие велигеры дрейфуют по течению в течение 3–4 недель, питаясь своими волосообразными ресничками, пытаясь найти подходящий субстрат для размещения и закрепления биссальных нитей . Смертность на этой переходной стадии от планктонного велигера к оседлой молоди может превышать 99%. [4] В 2019 году был секвенирован геном мидии квагги из реки Дунай в Австрии, что показало, как личинки используют систему межклеточных «полостей расщепления» и расширенный набор аквапориновых трансмембранных водных каналов для осморегуляции в пресноводных средах с низкой соленостью. на ранних стадиях их развития. [5]
Предполагается, что мидии квагги возникли в украинской части Черного моря и, вероятно, начали распространяться дальше в Восточную Европу в 1940-х годах. Сегодня это инвазивный вид, встречающийся по всей Западной Европе. [6]
В Румынии мидии квагги впервые были обнаружены в 2004 году в реке Дунай. [7] В Германии мидии квагги были впервые идентифицированы в 2005 году и в настоящее время населяют многие внутренние воды, такие как канал Рейн-Майн-Дунай , Майн и Рейн . Впервые они были выявлены в Швейцарии в 2015 году [8] и в Боденском озере в 2016 году, где с тех пор они широко распространились и вызвали значительные проблемы, в частности, для оборудования на гидротехнических сооружениях . [9]
В 2014 году этот вид был зарегистрирован на водохранилище Рэйсбери , недалеко от лондонского аэропорта Хитроу, в долине реки Темзы . [10]
В Ирландии мидии впервые были обнаружены в 2021 году в двух озерах на реке Шеннон : Лох-Дерг и Лох-Ри . [11] Ожидается, что мидии будут конкурировать с существующими дрейссенами и местными видами, получив широкое распространение благодаря своей экологической толерантности и приспособленности 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 , вызывая значительные экологические и экологические последствия. Впервые мидию кваггу заметили в Северной Америке в сентябре 1989 года, когда она была обнаружена в озере Эри недалеко от Порт-Колборна, Онтарио . Он не был идентифицирован как отдельный вид до 1991 года. К 2021 году биомасса квагг в нижних четырех Великих озерах, по оценкам, была настолько велика, что стала основным регулятором фосфора , повторно метаболизируя и рециркулируя его вместо того, чтобы позволять ему седиментироваться , как обычно. . [15] [16]
Интродукция обоих видов дрейсенид в Великие озера, по-видимому, является результатом сброса балласта с трансокеанских судов, перевозивших велигеров, молодь или взрослые мидии. Род Dreissena очень полиморфен и плодовит, с высоким потенциалом быстрой адаптации, что объясняется его быстрой экспансией и колонизацией. Тем не менее, другие факторы могут способствовать распространению этих видов в водах Северной Америки, например, дрейф личинок в речных системах или рыбная ловля и катание на лодках, которые позволяют осуществлять наземный транспорт или перемещение между водными бассейнами. Успех наземной транспортировки видов дрейссены зависит от их способности переносить периоды высыхания, и результаты показывают, что в условиях умеренного лета взрослые мидии дрейссены могут пережить 3-5 дней воздействия воздуха. [4]
Квагги — потрясающие фильтры воды, удаляющие из воды значительное количество фитопланктона и взвешенных частиц. Удаляя фитопланктон, квагги, в свою очередь, уменьшают количество источников пищи для зоопланктона , тем самым изменяя пищевую сеть. Воздействия, связанные с фильтрацией воды, включают повышение 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 всю экосистему. Псевдофекалии, образующиеся в результате фильтрации воды, накапливаются и оказывают воздействие на окружающую среду. По мере разложения частиц отходов расходуется кислород, повышается кислотность воды (понижается pH ) и образуются токсичные побочные продукты. Кроме того, мидии квагги накапливают в своих тканях органические загрязнители в количествах, 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 дикую природу. [17] Другая серьезная угроза связана с загрязнением местных пресноводных мидий. С тех пор как квагги были обнаружены в озере Мичиган в 1998 году, планктонные кольца, образовавшиеся в результате штормов, были съедены мидиями квагги, угрожая местной экосистеме. [18]
Каждая квагга размером с монету может фильтровать до литра воды в день, удаляя планктон, который на протяжении тысячелетий прямо или косвенно поддерживал местную рыбу. Большая часть этих запасов продовольствия теперь унесена на дно озера; На каждый фунт хищной рыбы, плавающей сегодня в озере, на дне озера скопляется примерно от трех до четырех фунтов квагг. [19]
Способность дрейссены быстро колонизировать твердые поверхности вызывает серьезные экономические проблемы. Эти основные организмы, вызывающие биообрастание, могут засорять водозаборные сооружения, такие как трубы и экраны, тем самым снижая производительность насосов на электростанциях и водоочистных станциях, что приводит к затратам промышленности, компаний и сообществ. Отрасли и виды деятельности, связанные с отдыхом, также пострадали; доки , волноломы , буи , лодки и пляжи были сильно колонизированы. Многие из потенциальных последствий Дрейссены неясны из-за ограниченных временных масштабов колонизации Северной Америки. Тем не менее, род Dreissena явно высоко полиморфен и обладает высоким потенциалом быстрой адаптации к экстремальным условиям окружающей среды, что, возможно, приведет к значительному долгосрочному воздействию на воды Северной Америки. Кроме того, колонизация более глубоких вод Д. р. bugensis подвергает кваггу воздействию новых условий окружающей среды и новых сред обитания.
Он вызывает многие из тех же проблем (лишение поддерживающих жизнь водорослей, [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 амфипод ( Diporeia hoyi ) из глубоких вод озера Эри.
В январе 2007 года мидии квагги были обнаружены на пристани в невадской части озера Мид и в двух других озерах на реке Колорадо , озере Мохаве и озере Хавасу . [21]
В 2008 году угроза заноса мидий квагги в озера Каситас и Вестлейк в Калифорнии в результате катания на прогулочных лодках привела к тому, что на озерах было запрещено использование лодок на открытом воздухе. [22] По состоянию на март 2008 года другие озера, такие как Кастаик и Качума, рассматривают аналогичные запреты. В июне 2008 года мидии были подтверждены в озере Грэнби , штат Колорадо. В воде обнаружены личинки мидий квагги. [23] После 5 лет отрицательных результатов тестирования озеро Грэнби, штат Колорадо, было классифицировано как водоем с отрицательным содержанием велигеров квагги-мидий.
Мидии квагги теперь обитают во всех частях озера Пауэлл на границе Юты и Аризоны. Их также подозревали в водохранилище Дир-Крик на вершине каньона Прово в штате Юта, но с тех пор этот водоем был исключен из списка вод, подозрительных на кваггу, после 3 лет отрицательных результатов тестирования. [24]
В 1994 году биолог по инвазивным видам Энтони Риккарди определил, что североамериканский желтый окунь нашел инвазивные виды дрейссенид приемлемыми. В 2004 году он определил, что за прошедшие 10 лет у желтого окуня развился аппетит к мидиям квагги. Хотя это звучит как хорошая новость, проблема в том, что этот процесс кормления приводит к попаданию в пищевую цепь загрязняющих веществ , в частности Clostridium botulinum . [25]
Красная солнечная рыба , специализированная рыба, питающаяся моллюсками, в настоящее время разводится в стоках реки Колорадо в качестве защиты от квагг. [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 телах мидий. [ нужна цитата ]