Умеренные морские волны тепла угнетают размножение морских ежей

Оранжевый гарибальди проплывает над полем пурпурных морских ежей, которые расплодились вдоль побережья Калифорнии и в годы бума часто уничтожают леса водорослей. Понимание причин циклов бума и спада численности ежей может помочь биологам планировать меры по сохранению сбалансированной прибрежной экосистемы. Автор: Рон МакПик, предоставлено программой долговременных экологических исследований побережья Санта-Барбары

Новое исследование Калифорнийского университета в Беркли показало, что популяции морских ежей вдоль тихоокеанского побережья более уязвимы к волнам тепла, чем считалось ранее. Оказалось, что животные прекращают размножение при температурах, значительно ниже тех, что убивают их.

«Мы показываем, что сокращение численности молоди, которое мы наблюдали в течение последних четырех десятилетий и которое связано с морскими волнами тепла, происходит не из-за летального стресса, а частично из-за подавления размножения температурой», — заявил ведущий автор исследования Дэниел Окамото, доцент интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли.

Пурпурный морской ёж, Strongylocentrotus purpuratus. Являясь прожорливыми травоядными, они могут полностью уничтожить прибрежные леса водорослей. Автор: Клинт Нельсон/UC Santa Barbara

По мере роста температуры океана из-за глобального потепления это означает, что резкое сокращение популяций морских ежей может происходить чаще, чем предсказывали биологи, что повлияет на прибрежную среду, зависящую от баланса между водорослями и ежами.

Исследователи обнаружили, что хотя взрослые особи и личинки начинают погибать при температурах 23–25°C и 20–22°C соответственно, взрослые самки перестают производить яйца уже при более низких температурах — около 18°C. Это происходило даже при обилии пищи и здоровых гонадах у самок.

Дэниел Окамото отбирает пробы донных водорослей в поисках беспозвоночных, включая молодых морских ежей. Автор: Клинт Нельсон/UC Santa Barbara

Время наступления волны тепла также критично. Летние волны тепла в Южной Калифорнии не так проблематичны, как волны, продолжающиеся до осени и начала зимы — с сентября по декабрь — когда взрослые самки должны производить яйца.

Полученные данные позволяют предположить, что другие морские организмы, от морских ушек и кораллов до устриц и мидий, могут аналогично испытывать подавление репродуктивной функции при сублетальных температурах.

Окамото измеряет размер морских ежей в районе исследования недалеко от Санта-Барбары. Автор: Клинт Нельсон/UC Santa Barbara

Исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, проводилось в сотрудничестве с институтом Хакай в Британской Колумбии (Канада) и Морской лабораторией Бодега Калифорнийского университета в Дэвисе.