Исследователи из Университета штата Мэн и Университета Нью-Гэмпшира изучат, как разнообразие и эволюция пищевых привычек среди популяций арктического гольца в штате Мэн влияют на их устойчивость или уязвимость к изменению климата.

Организация Organic Responses в рамках программы Национального научного фонда по изменению климата выделила почти 1,5 миллиона долларов на исследование под руководством Натана Фьюри, доцента биологических наук в Организации Объединенных Наций, в сотрудничестве с Майклом Кинисоном, профессором эволюционных приложений Университета штата Мэн, и Кристиной Мерфи, ассистентом. профессор Департамента дикой природы, рыболовства и природоохранной биологии Университета штата Мэн и помощник командира подразделения в Группе совместных исследований рыбы и дикой природы Геологической службы США в штате Мэн.

Лаборатория Киннисона более 20 лет собирала генетические образцы арктического гольца, данные о признаках и оценки размера популяции в пруду Фладс в Отисе, штат Мэн, и все это будет способствовать новому исследованию.

Арктический голец колонизировал некоторые озера в штатах Мэн, Нью-Гэмпшир и Вермонт после того, как ледники отступили более 10 000 лет назад. Популяции в Нью-Гэмпшире и Вермонте вымерли в прошлом веке, и Департамент внутреннего рыболовства и дикой природы штата Мэн (MDIFW) сообщает, что Мэн является домом для единственного местного арктического гольца в Соединенных Штатах, за пределами Аляски. Этот уникальный природный ресурс, который иногда называют голубой форелью или форелью сонапи, высоко ценится среди охотников и защитников природы, но оставшиеся популяции штата Мэн также представляют собой южную популяцию этого вида в Арктике, что подвергает их особому риску. изменение климата.

Предыдущее исследование группы Кенисона показало, что эти популяции в настоящее время различаются тем, что и где они едят, насколько они велики, когда размножаются и в какой среде обитания. Исследователи UMaine и ООН предполагают, что эти различия связаны с различиями озер в наличии пищевых ресурсов. Они также говорят, что есть данные от введенной популяции о том, что привычки и характеристики питания в Арктике могут меняться в течение нескольких лет или десятилетий, когда меняется доступность пищи и других ресурсов.

Изменение климата угрожает пищевым цепям по всему миру. Однако, по словам исследователей, многие прогностические модели реакции видов не учитывают дифференциацию и эволюцию пищевых привычек среди групп конкретных животных, которые находятся на краю их экологических ареалов, таких как арктический голец в штате Мэн. Чтобы восполнить этот пробел, ученые UMaine и ООН заявляют, что они разработают структуру, которая связывает генетические и пластические компоненты для развития разнообразия признаков среди арктического гольца в штате Мэн с «демографией, средой обитания, контекстом сообщества и, в конечном итоге, потенциалом устойчивости экологической эволюции» против климата. сдача.

Их работа может помочь ученым лучше прогнозировать жизнеспособность арктического гольца штата Мэн и других видов, популяции которых находятся на границе их экологических ареалов, на основе общих факторов изменения климата, взаимодействия между разными видами, таких как конкуренция, и различных фенотипов, таких как привычки питания. .

Леса и воды штата Мэн находятся на переднем крае изменения климата. Кинисон, который руководит Центром экологической генетики штата Мэн, говорит, что многие из знаковых видов штата Мэн, от лосей до белух, лосося и арктического гольца, буквально живут на краю — на краю их теплого ареала. “Мы думаем, что победители и проигравшие часто выбирают то, какое население может адаптироваться или адаптироваться к изменениям ресурсов, связанным с климатом. Система гольца в Арктике в штате Мэн является хорошей системой для изучения этой теории и, возможно, уникальна, учитывая ее 20-летний набор данных, который включает в себя признаки образцов рыб и генетические образцы.

Чтобы провести свое исследование, исследователи планируют собрать несмертельные образцы тканей арктического гольца и другой рыбы из пруда Фладс, нескольких озер штата Мэн, для генетического анализа и естественных изотопов, которые отслеживают пищевые сети. Они также будут проводить отслеживание рыбы с высоким разрешением, чтобы понять точное поведение рыбы в пруду Floods Pond, и эти новые данные будут проанализированы вместе с данными о численности и характеристиках рыбы за более чем два десятилетия из пруда, которые студенты Kinnison получили в сотрудничестве с Бангор Уотер. Район и MDIFW. Они будут использовать свои данные для разработки моделей, которые будут имитировать арктического гольца с различными привычками кормления и питания, ростом и выносливостью при различных температурах и меняющихся сообществах и экосистемах.

Постдокторант, аспиранты, несколько студентов и технический персонал будут работать над проектом вместе с Фьюри, Киннисон и Мерфи. Команда также будет сотрудничать с Лаурой Уилсон, специалистом по развитию молодежной науки в Cooperative Extension 4-H Университета штата Мэн, для создания наборов научных инструментов на основе их исследований арктического гольца, которые научат учащихся начальной школы тому, как водные виды могут противостоять или погибнуть от различные последствия изменения климата.

«Мы очень рады этому проекту из-за многогранного опыта группы», — говорит Фори. «Наш междисциплинарный подход не только будет способствовать развитию науки, но и будет полезен для участвующих студентов и начинающих исследователей, которые приобретут навыки и опыт в широком спектре биологических дисциплин. , наша работа не только поможет в сохранении и управлении Арктикой, но также обеспечит основу для выявления устойчивых популяций других холодноводных рыб в пределах их теплого ареала, поскольку мы продолжаем сталкиваться с изменением климата».

Контактное лицо: Маркус Вольф, 207.581.3721; marcus.wolf@main.edu