Реферат на тему «Эндемики Байкала»

Введение

Байкал – древнейшее и глубочайшее озеро планеты. Его возраст оценивают в 25–30 млн лет, максимальная глубина – 1642 м, объём воды – около 23,6 тыс. км³, т. е. примерно пятая часть мировых запасов пресной воды в озёрах и реках [3; 4]. В 1996 г. озеро включено в Список всемирного наследия ЮНЕСКО, в том числе за уникальную эндемичную фауну.

Эндемиками называют виды, которые обитают только в одном регионе и больше нигде не встречаются. Для Байкала это особенно характерно: по сводкам Лимнологического института СО РАН, из более чем 2,5 тыс. видов животных озера эндемичными считается более половины, а в отдельных группах доля эндемиков приближается к 100 % [2]. Причины – большой возраст, изоляция и необычные условия: холодная, богатая кислородом вода до самого дна.

Самые известные эндемики – байкальская нерпа (Pusa sibirica), байкальский омуль (Coregonus migratorius), живородящие рыбы голомянки, рачок эпишура (Epischura baicalensis), сотни видов бокоплавов. Их изучение важно и для науки (это «лаборатория эволюции»), и для охраны озера, режим которой определяет Федеральный закон от 01.05.1999 № 94-ФЗ «Об охране озера Байкал» [5].

Цель реферата – охарактеризовать видовой состав эндемиков Байкала и методы его изучения. Для этого описывается разнообразие эндемичных видов и методы изучения видового состава, а затем их распространение, адаптации и роль в экосистеме озера. Основные эндемичные виды приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Некоторые эндемики озера Байкал

Примечание – Составлено автором по [1; 2; 3].

Методологической основой служат обобщающие работы байкаловедов – М. М. Кожова, Г. И. Галазия, аннотированный список фауны Байкала под ред. О. А. Тимошкина [1; 2; 3].

Глава 1. Видовой состав эндемиков Байкала

1.1 Разнообразие видов

Фауна Байкала делится на две части. Открытый Байкал – пелагиаль и глубоководная зона – населён почти исключительно эндемиками. Мелководные заливы и соры (например, Посольский, Чивыркуйский заливы), где вода летом прогревается, заселены широко распространёнными сибирскими видами: щукой, окунем, плотвой. М. М. Кожов подчёркивал, что эти две фауны почти не смешиваются [1].

Наибольшего разнообразия достигли бокоплавы (амфиподы). В Байкале их около 350 видов и подвидов – больше, чем во всех остальных пресных водах Евразии. Первые подробные описания байкальских бокоплавов сделал в 1870-х гг. польский зоолог Б. И. Дыбовский, отбывавший ссылку в Сибири. Среди байкальских амфипод есть мелкие донные формы, хищники, паразиты губок и даже пелагический вид макрогектопус, обитающий в толще воды.

Вторая богатая группа – бычковые рыбы (подкаменщики). В озере их около 30 видов, большинство эндемики. Они освоили все глубины, от прибрежных камней до дна на глубине более 1 км. Близки к ним голомянки – две эндемичные живородящие рыбы, лишённые чешуи и плавательного пузыря; жир составляет значительную долю массы их тела, поэтому они почти прозрачны.

Байкальский омуль – эндемичный вид сиговых, хотя его предки пришли из Северного Ледовитого океана по рекам. Омуль нерестится в реках, впадающих в озеро (Селенга, Баргузин, Верхняя Ангара), и долгое время был главным промысловым видом. Из-за снижения численности с 1 октября 2017 г. промышленный лов омуля в Байкале был запрещён.

Байкальская нерпа – единственное млекопитающее озера и один из немногих пресноводных тюленей мира. Её ближайшие родственники – кольчатая нерпа Арктики и каспийский тюлень. Как именно нерпа попала в Байкал, точно не известно; наиболее распространена гипотеза о проникновении предков из Северного Ледовитого океана по Енисею и Ангаре в ледниковую эпоху.

Численность основных групп эндемиков показана на рисунке 1. Значения приблизительны: они отражают порядок величин по сводкам фауны озера, поскольку описание новых видов продолжается.

Рисунок 1 – Число видов в некоторых группах эндемиков Байкала (приблизительно)

Примечание – Приблизительные значения по сводкам фауны Байкала [1; 2]; число описанных видов продолжает уточняться.

Эндемизм высок и среди беспозвоночных, менее заметных для неспециалиста. Это брюхоногие моллюски, малощетинковые черви, плоские черви (планарии), губки, ракушковые рачки. Многие из них описаны лишь в последние десятилетия, а часть ещё ждёт описания.

Среди водорослей эндемики есть прежде всего у диатомовых. Aulacoseira baicalensis в «урожайные» годы (примерно раз в 3–4 года) развивается подо льдом в марте–апреле в огромных количествах и даёт основную часть первичной продукции. Цепочка «диатомеи → эпишура → голомянка и омуль → нерпа» – классический пример пелагической пищевой цепи Байкала (М. М. Кожов) [1].

1.2 Методы изучения видового состава

Первые научные сведения о байкальской фауне собрали участники академических экспедиций XVIII в. (И. Г. Георги, П. С. Паллас). Рубеж – 1868–1876 гг.: ссыльные Б. И. Дыбовский, В. Годлевский и А. Чекановский вели зимние ловы через лёд у Култука на глубинах свыше километра и описали десятки новых видов бокоплавов, моллюсков, рыб. Им же принадлежат первые промеры глубин южной части озера.

В 1928 г. в посёлке Листвянка была создана Байкальская лимнологическая станция Академии наук СССР под руководством Г. Ю. Верещагина. На её основе в 1961 г. возник Лимнологический институт Сибирского отделения АН СССР (сейчас – ЛИН СО РАН) в Иркутске [3]. Институт ведёт многолетний мониторинг планктона в одной и той же точке у Больших Котов, начатый ещё М. М. Кожовым, – один из самых длинных рядов наблюдений за озёрным планктоном в мире.

Классический метод – сбор и морфологическое описание организмов. Для этого применяют драги, дночерпатели, планктонные сети, ловушки, а в прибрежье – водолазные сборы. Найденные экземпляры фиксируют, сравнивают с коллекциями и описаниями, а новые виды описывают в научных журналах по правилам зоологической номенклатуры.

Для изучения больших глубин использовались подводные аппараты. В 2008–2010 гг. глубоководные обитаемые аппараты «Мир-1» и «Мир-2» совершили на Байкале серию погружений, в том числе до максимальных глубин. Были получены образцы донных организмов и видеозаписи, а также изучены выходы газогидратов и нефти на дне.

С конца XX в. широко применяются молекулярно-генетические методы. Сравнение последовательностей ДНК позволяет уточнить родство видов, оценить время их расхождения и выявить «скрытые» виды, внешне неотличимые друг от друга. Так, генетические данные подтвердили, что байкальские бокоплавы происходят от небольшого числа предковых форм и разошлись на сотни видов уже в самом озере [2].

Отдельное направление – мониторинг состояния популяций. Численность нерпы оценивают авиаучётами и подсчётом лёжек на льду весной, запасы омуля – по учётам на нерестовых реках и контрольным ловам. Эти данные легли в основу решения 2017 г. о запрете промышленного лова омуля и служат для оценки последствий загрязнения прибрежной зоны, в том числе массового разрастания нитчатой водоросли спирогиры у берегов в 2010-е гг.

Охрана эндемиков опирается на Федеральный закон № 94-ФЗ, который выделяет Байкальскую природную территорию и центральную экологическую зону, где ограничена хозяйственная деятельность [5]. Вдоль берегов созданы Баргузинский (1916) и Байкальский (1969) заповедники, Прибайкальский и Забайкальский национальные парки. Байкальская нерпа и ряд других эндемиков включены в программы мониторинга, а их численность учитывается при установлении квот на промысел.