Зоологический журнал, 2020, T. 99, № 7, стр. 801-818

Ковшовые губы Баренцева моря как модельные объекты изучения динамики прибрежных сообществ с чужеродным камчатским крабом (Paralithodes camtschaticus, Decapoda, Lithodidae)

В. А. Спиридонов a*, А. К. Залота a, М. В. Переладов b, Ю. В. Деарт c, А. В. Тиунов c, Т. А. Бритаев c

a Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
117997 Москва, Россия

b Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО)
107140 Москва, Россия

c Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
119071 Москва, Россия

* E-mail: vspiridonov@ocean.ru

Поступила в редакцию 26.11.2019
После доработки 11.01.2020
Принята к публикации 15.03.2020

Аннотация

Донные сообщества частично изолированных ковшовых губ (лагун) кута губы Амбарной (Линьялампи и Сисяярви) отражают влияние ограничения водообмена и волнения в сочетании с другими абиотическими и биотическими факторами. Среди последних особенно важную роль может играть присутствие многочисленной группировки камчатского краба (Paralithodes camtschaticus), акклиматизированного в южной части Баренцева моря во второй половине 20-го века. Медианная плотность молоди и взрослых крабов в лагунах (42.5–52 экз./1000 м2 в большинство лет наблюдений) сопоставима с плотностью в соседних открытых частях Варангер-фьорда. Узкий и мелководный пролив, связывающий лагуны с морем, может ограничивать перемещение крабов между ними. Таким образом, взрослые крабы присутствуют в лагунах и в те сезоны, когда в своих обычных местообитаниях они мигрируют от берега на большие глубины. Охарактеризованы пищевые цепи, ведущие от фитопланктона и макрофитов к донным хищникам – камчатскому крабу, крабу-пауку (Hyas araneus) и раку-отшельнику (Pagurus pubescens). Трофический уровень взрослых камчатских крабов в лагунах (2.88) ниже уровня, на котором находятся крабы-пауки (3.16–3.42) и камчатские крабы в открытой части прибрежной зоны (3.44). Это указывает на различия характера питания крабов в лагунах и в открытых прибрежных водах. В трофической сети лагун не выражена характерная для прибрежной зоны Баренцева моря пищевая цепь “ламинариевые водоросли–морские ежи–камчатские крабы”. Низкая численность и особенности распределения морских ежей в лагунах могут быть обусловлены выеданием их камчатскими крабами в течение длительного времени. Хотя ковшовые губы Линьялампи и Сисяярви являются полноценными морскими водоемами, они в ряде характеристик сходны с настоящими озерами. Так же как озера они являются удобными моделями для изучения долговременной динамики сообществ и экосистем.

Ключевые слова: стабильные изотопы углерода и азота, трофические цепи, детрит, крабы, раки-отшельники, морские ежи

DOI: 10.31857/S0044513420070107

Список литературы

  1. Анисимова Н.А., Манушин И.Е., 2003. Питание камчатского краба в Баренцевом море // Камчатский краб в Баренцевом море. Второе издание. Отв. ред. Беренбойм Б.И. Мурманск: Изд. ПИНРО. С. 170–189.

  2. Бажин А.Г., Степанов В.Г., 2012. Морские ежи семейства Strongylocentrotidae морей России. Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатНИРО. 196 с.

  3. Беренбойм Б.И., 2003. Миграции и расселение камчатского краба в Баренцевом море // Камчатский краб в Баренцевом море. Второе издание. Отв. ред. Беренбойм Б.И. Мурманск: Изд. ПИНРО. С. 65–69.

  4. Бобков А.А., Май Р.И., Лазарева Е.И., Спиридонов В.А., 2013. Геоморфологические особенности берегов и гидрологический режим кутовой части губы Амбарной (Кольский полуостров) // Известия Русского Географического общества. Т. 145. Вып. 6. С. 44–52.

  5. Бобков А.А., Стрелков П.П., Ильина А.Н., 2010. Приливная изменчивость океанологических условий сублиторали губы Ивановской // Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География. Вып. 2. С.86–99.

  6. Бритаев Т.А., Ржавский А.В., Павлова Л.В., и др., 2007. Современное состояние донных сообществ и поселений макрозообентоса на мелководье Баренцева моря и роль антропогенного фактора в их динамике // Динамика морских экосистем и современные проблемы сохранения биологического потенциала морей России. Владивосток: Дальнаука. С. 314–356.

  7. Вилкова О.Ю., Сабурин М.Ю., 2006. О состоянии запасов камчатского краба в прибрежной зоне Баренцева моря в весенний период 2006 г. // Рыбное хозяйство. № 3. С. 56–59.

  8. Виноградов Л.Г., 1945. Годичный цикл жизни и миграции краба в северной части западнокамчатского шельфа // Известия ТИНРО. Т. 19. С. 3–54.

  9. Герасимова О.В., 1988. Пищевое поведение Macoma balthica (L.) и его зависимость от некоторых факторов внешней среды // Количественное и качественное распределение бентоса. Кормовая база бентосоядных рыб. М.: ВНИРО. С. 149–153.

  10. Гурвич Г.С., 1934. Распространение животных на литорали и в сублиторали Бабьего моря // Работы Беломорской методологической станции ГГИ. Исследования морей СССР. Т. 20. № 2. С. 15–32.

  11. Деарт Ю.В., Антохина Т.И., Спиридонов В.А., Ржавский А.В., 2017. Динамика гидрологического режима и распределение макрозообентоса в губе Зеленой (Восточный Мурман) Баренцева моря // Труды VI Международной научно-практической конференции “Морские исследования и образование (MARESEDU-2017)”, Москва, 30.11–02.2017 г. Тверь: ООО “ПолиПРЕСС”. С. 447–451.

  12. Деарт Ю.В., Переладов М.В., Спиридонов В.А., Антохина Т.И., Ржавский А.В., Бритаев Т.А., 2018. Донные сообщества мягких грунтов соленых озер Линьялампи и Сисяярви // ДАН. Т. 478. № 5. С. 608–612.

  13. Евсеева Н.В., 2016. Питание морских ежей рода Strongylocentrotus в губе Ура (Западный Мурман) // Труды ВНИРО. Т. 161. С. 52–54.

  14. Книпович Н.М., 1893. Несколько слов относительно фауны Долгой Губы Соловецкаго острова и физико-географических ее условий // Вестник естествознания. Т. 1–2. С. 44–57.

  15. Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов, 2016. Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12. Под ред. Мокиевского В.О., Исаченко А.И., Дгебуадзе П.Ю., Цетлина А.Б. М.: Товарищество научных изданий КМК. 243 с. 17 цв. вкл.

  16. Коровчинский Н.М., 2017. Предисловие // Труды Гидробиологической станции на оз. Глубоком им. Н.Ю. Зографа. Под ред. Коровчинского Н.М. Т. 11. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 7–12.

  17. Коровчинский Н.М., Бойкова О.С., Мнацаканова Е.А., 2017. Долговременные наблюдения пелагического зоопланктона озера Глубокого и некоторые проблемы мониторинговых исследований // Труды Гидробиологической станции на оз. Глубоком им. Н.Ю. Зографа. Под ред. Коровчинского Н.М. Т. 11. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 39–62.

  18. Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Демиденко Н.А., Кокрятская Н.М., Пантюлин А.Н., Рогатых Т.А., Самсонов Т.Е., Фролова Н.Л., Шапоренко С.И., 2016. К инвентаризации реликтовых водоемов, отделяющихся от Белого моря // Комплексные исследования Бабьего моря, полу-изолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота — изменения на фоне трансгрессии берегов. Под. ред. Мокиевского В.О., Исаченко А.И., Дгебуадзе П.Ю., Цетлина А.Б. Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 211–241.

  19. Кузнецов В.В., 1946. Питание и рост растениеядных морских беспозвоночных Восточного Мурмана // Известия АН СССР, сер. Биологическая. № 4. С. 431–452.

  20. Кузьмин С.А., Гудимова Е.Н., 2002. Вселение камчатского краба в Баренцево море. Особенности биологии, перспективы промысла. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН. 236 с.

  21. Матюшкин В.Б., 2003. Ранняя молодь камчатского краба в районах Западного Мурмана // Камчатский краб в Баренцевом море. Второе издание. Отв. ред. Беренбойм Б.И. Мурманск: Изд. ПИНРО. С. 140–152.

  22. Орлов Ю.И., 2004. Камчатский краб в Атлантике: как вам это удалось? М.: Изд. А.А. Зусман, ISBN 5-93076-038-4. 90 с.

  23. Павлова Л.В., 2009. Оценка выедания морского ежа Strongylocentrotus droebachiensis (Echinoidea: Echinoida) камчатским крабом Paralithodes camtschaticus (Malacostraca: Decapoda) в прибрежье Баренцева моря // Биология моря. Т. 35. Вып. 3. С. 191–198.

  24. Переладов М.В., 2003. Особенности распределения и поведения камчатского краба (Paralithodes camtschaticus), на прибрежных мелководьях Баренцева моря // Донные экосистемы Баренцева моря (под ред. Соколова В.И.). Труды ВНИРО. Т. 142. С. 103–119.

  25. Переладов М.В., Спиридонов Василий А., Аносов С.Е., Бобков А.А., Бритаев Т.А., Деарт Ю.В., Лабутин А.В., Симакова У.В., Спиридонов Виктор А., 2013. Исследование лагун Линьялампи и Сисяярви (Варангер-фьорд, юго-западная часть Баренцева моря): общая характеристика, донные сообщества и влияние на них интродуцированного камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) // Материалы научной конференции “Морская биология, геология, океанология – междисциплинарные исследования на морских стационарах”, посвященной 75-летию Беломорской биологической станции МГУ (Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 27 февраля–1 марта 2013 г.). М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 241–245.

  26. Пропп М.В., Денисов А.В., Погребов В.Б., Рябушко В.И., 1975. Экологическая система фиордовой губы Баренцева моря. 1. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика // Биология моря. № 3. С. 44–56.

  27. Ржавский А.В., Переладов М.В., 2003.Питание камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) на мелководье Варангер-фьорда (Баренцево море): изучение содержимого пищеварительного тракта и визуальные наблюдения // Донные экосистемы Баренцева моря (под ред. Соколова В.И.). Труды ВНИРО. Т. 142. С. 120–131.

  28. Романова Н.Н., 1969. О промысловых моллюсках Баренцева моря // Труды ВНИРО. Т. 65. С. 436–448.

  29. Сапожников В.В., Аржанова Н.В., Грузевич А.К., Зозуля Н.М., Столярский С.И., Торгунова Н.И., Храмцова А.М., 2017. Гидролого-гидрохимическая характеристика среды обитания водных биоресурсов в губе Печенга // Труды ВНИРО. Т. 165. С. 83–100.

  30. Семенов В.Н., 1988. Систематика и экология морских бассейнов Севера на разных этапах изоляции. Апатиты: Кольский филиал АН СССР. 46 с.

  31. Соколов В.И., 2003. Распределение и некоторые особенности биологии массовых видов десятиногих ракообразных (Crustacea, Decapoda) в губе Териберка Баренцева моря // Донные экосистемы Баренцева моря. Труды ВНИРО. Т. 142. С. 77–91.

  32. Соколов В.И., Штрик В.А., 2003. Биоценотический анализ донного поселения прибрежной зоны губы Териберка Баренцева моря и возможность его применения для оценки воздействия камчатского краба на экосистемы // Донные экосистемы Баренцева моря. Труды ВНИРО. Т. 142. С. 6–24.

  33. Соколова Е.В., 1934. Материалы к гидрологии Бабьего моря // Работы Беломорской методологической станции ГГИ. Исследования морей СССР. Т. 20. № 2. С. 33–42.

  34. Тальберг Н.Б., 2005. Сравнительная характеристика особенностей миграций камчатского краба на прибрежных акваториях Баренцева и Охотского морей // Прибрежные гидробиологические исследования. Труды ВНИРО. Т. 144. С. 91–101.

  35. Фролова Е.А., Анисимова Н.А., Фролов А.А., Любина О.С., Гарбуль Е.В., Гудимов А.В., 2003. Донная фауна Мотовского залива // Фауна беспозвоночных животных Баренцева, Карского и Белого морей. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. С. 219–239.

  36. Шацкий А.В., 2012. Морские ежи рода Strongylocentrotus Мурманского побережья Баренцева моря: биология, распределение, перспективы промысла. Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: ВНИРО. 23 с.

  37. Arsenault D.J., Himmelman J.H., 1996. Size-related changes in vulnerability to predators and spatial refuge use by juvenile Iceland scallops Chlamys islandica // Marine Ecology Progress Series. V. 140. P. 115–122.

  38. Britayev T.A., Rzhavsky A.V., Pavlova L.V., Dvoretskij A.G., 2010. Studies on impact of the alien Red King Crab (Paralithodes camtschaticus) on the shallow water benthic communities of the Barents Sea // Journal of Applied Ichtyology. V. 26 (suppl. 2). P. 66–73.

  39. Dare P.J., 1982. Notes on the swarming behaviour and population density of Asterias rubens L. (Echinodermata: Asteroidea) feeding on the mussel, Mytilus edulis L. // ICES Journal of Marine Science. V. 40. P. 112–118.

  40. Davies M.S., Falconer F., 2001. The consumption of algae Ulva lactuca, by the snail Littorina littorea, in relation to colliery waste contamination // Marine Freshwater Behavior and Physiology. V. 34. P. 249–255.

  41. Falk-Petersen J., Renaud P., Anisimova N., 2011. Establishment and ecosystem effects of the alien invasive red king crab (Paralithodes camtschaticus) in the Barents Sea–a review // ICES Journal of Marine Science. V. 68. P. 479–488.

  42. Fagerli C.W., Norderhaug K.M., Christie H., Pedersen M.F., Fredriksen S., 2014. Predators of the destructive sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis on the Norwegian coast // Marine Ecology Progress Series. V. 502. P. 207–218.

  43. Fredriksen S., 2003. Food web studies in a Norwegian kelp forest based on stable isotope (δ13C and δ15N) analysis // Marine Ecology Progress Series. V. 260. P. 71–81.

  44. Fuhrmann M., Pedersen T., Niessen E.M., 2017. Trophic niche of the invasive red king crab Paralithodes camtschaticus in a benthic food web // Marine Ecology Progress Series. V. 565. P. 113–129.

  45. Hancock D.A., 1955. The feeding behaviour of starfish on Essex oyster beds // Journal Marine Biological Association UK. V. 34. P. 313–331.

  46. Hazlett B.A., 1981. The behavioural ecology of hermit crabs // Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics. V. 12. P. 1–22.

  47. Jacobs P., Troost K., Riegman R., van der Meer J., 2015. Length and weight-dependent clearance rates of juvenile mussels (Mytilus edulis) on various planktonic prey items // Helgoland Marine Research. V. 69. P. 101–112.

  48. Jörgensen T., Løkkeborg S., Fernö A., Hufthammer M., 2007. Walking speed and area utilization of red king crab (Paralithodes camtschaticus) introduced to the Barents Sea coastal ecosystem // Hydrobiologia. V. 582. P. 17–24.

  49. Jørgensen L.L., Spiridonov V. (eds.), 2013. Effect from the king- and snow crab on Barents Sea benthos. Results and conclusions from the Norwegian–Russian Workshop in Tromsш 2010. Fisken og Havet nr.8/2013. Bergen: Institute of Marine Research. 41 p.

  50. Nielsen C., 1974. Observations on Buccinum undatum L. attacking bivalves and on prey responses, with a short review on attack methods of other prosobranchs // Ophelia. V. 13. P. 87–108.

  51. Norderhaug K.M., Christie H.C., 2009 Sea urching grazing and kelp re-vegetation in the North-East Atlantic // Marine Biology Research. V. 5. P. 515–528.

  52. Norton T.A., Hawkins S.J., Manley N.L., Williams G.A., Watson D.C., 1990. Scraping and living, a review of littorinid grazing // Hydrobiologia. V. 193. P. 117–38.

  53. Orlov Y.I., Ivanov B.G., 1978. On the introduction of the Kamchatka king crab Paralithodes camtschatica (Decapoda: Anomura: Lithodidae) into the Barents Sea // Marine Biology. V. 48. P. 373–375.

  54. Otero-Schmitt J., Cruz R., Garcia C., Rolán-Alvarez E., 1997. Feeding strategy and habitat choice in Littorina saxatilis (Gastropoda: Prosobranchia) and their role in the origin and maintenance of a sympatric polymorphism // Ophelia. V. 46. P. 205–216.

  55. Oug E., Cochrane S., Sundet J.H., Norling K. Nilsson H.C., 2011. Effects of the invasive red king crab (Paralithodes camtschaticus) on soft-bottom fauna in Varangerfjorden, northern Norway // Marine Biodiversity. V. 41. P. 467–479.

  56. Pereladov M.V., Labutin A.V., Deart Yu.V., Brutayev T.A. Chikina M.V., Spiridonov V.A., 2014. Semi-isolated fjordic lagoons in the Barents Sea and the studies of impact of the introduced red king crab (Paralithodes camtschaticus) on benthic communities // A variety of interactions in marine environment. Abstract volume from 49th European Marine Biology Symposium. September 8–12, 2014. St. Petersburg, Russia. P. 38.

  57. Post D.M., 2002. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods and assumptions // Ecology. V. 83. P. 703–718.

  58. Post D.M., Layman C.A., Arrington D.A., Takimoto G., Quattrochi J., Montaña C.G., 2007. Getting to the fat of the matter: models, methods and assumptions for dealing with lipids in stable isotope analyses // Oecologia. V. 152. P. 179–189.

  59. R Core Team, 2018. R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. [Электронный ресурс]. Условия доступа: https://www.R-project.org/ [Последнее обращение 18.10.2018].

  60. Sacchi C., Occhipinti Ambrogi A., Voltolina D., 1981. Recherches sur le spectre trophique compare de Littorina saxatilis (Olivi) et de L. nigrolineata (Gray) (Gastropoda, Prosobranchia) sur la greve de Roscoff. Cas de populations vivant au milieu d’algues macroscopiques // Cahiers Biologie marine. V. 22. P. 83–88.

  61. Solovyev B., Spiridonov V., Onufrenya I., Belikov S., Chernova N., Dobrynin D., Gavrilo M., Glazov D., Krasnov Yu., Mujaramova S., Pantyulin A., Platonov N., Saveliev A., Stishov M., Tertitsky G., 2017. Identifying a network of priority areas for conservation in the Arctic seas: Practical lessons from Russia // Aquatic Conservation. Marine and Freshwater Ecosystems. V. 27. Supplement 1. P. 30–51.

  62. Squires H.J., 1990. Decapod Crustacea of the Atlantic coast of Canada. Canadian Bulletin Fishery Aquatic Science. V. 221. P. 1–532.

  63. Sundet J.H., 2014. Red king crab in the Barents Sea // Stevens B.G. (ed.) King crabs of the World. Biology and Fisheries Management. Boca Raton, Fl.: CRC Press. P. 485–500.

  64. Sundet J.H., Rafter E.E., Nilssen E.M., 2000. Stomach content of the red king crab (Paralithodes camtschaticus) (Tilesius, 1815) in the Southern Barents Sea // F.R. Schram and C. von Vaupel Klein, editors. The biodiversity crisis and Crustacea. Crustacean Issues. V. 12. Part 2. Leiden: Brill. P. 193–201.

  65. UNEP/CBD/EBSA/WS/2014/1/5, 2014. Report of the Arctic regional workshop to facilitate the description of ecologically and biologically significant marine areas (Helsinki, 3-7 March 2014) [Электронный ресурс]. https://www.cbd.int/doc/meetings/mar/ebsaws-201401/ official/ebsaws-2014-01-05-en.pdf. Дата обращения: 19.03.2020.

  66. Verwei J., 1952. On the ecology of distribution of cockle and mussel in the Dutch Wadden Sea, their role in sedimentation and the source of their food supply // Archive Neederlandische Zoologie. V. 10. P. 171–239.

  67. Voltolina D., Sacchi C.F., 1990. Field observations on the feeding habits of Littorina scutulata Gould and L. sitkana Philippi (Gastropoda, Prosobranchia) of southern Vancouver Island (British Columbia, Canada) // Hydrobiologia. V. 193. P. 147–154.

  68. Watson, D.C., Norton, T.A., 1985. Dietary preferences of the common periwinkle, Littorina littorea (L.) // Journal Experimental Marine Biology Ecology. V. 88. P. 193–211.

  69. Wiedemeyer W. L., Schwamborn R., 1996. Detritus derived from eelgrass and macroalgae as potential carbon source for Mytilus edulis in Kiel Fjord, Germany: a preliminary carbon isotopic study // Helgoländer Meeresuntersuchungen. V. 50. P. 409–413.

  70. Wong W. H., Levinton J. S., 2006. The trophic linkage between zooplankton and benthic suspension feeders: direct evidence from analyses of bivalve fecal pellets // Marine Biology. V. 148. P. 799–805.

  71. Zmudczyńska-Skarbek K., Balazy P., 2017. Following the flow of ornithogenic nutrients through the Arctic marine coastal food webs // Journal of Marine Systems. V. 168. P. 31–37.

  72. Zmudczyńska-Skarbek K., Balazy P., Kuklinsky P., 2015. An assessment of seabird influence on Arctic coastal benthic communities // Journal of Marine Systems. V. 144. P. 48–56.

Дополнительные материалы отсутствуют.