Par DU pētniecības projekta “Svešzemju sānpelžu (Pontogammarus robustoides, Gammarus varsoviensis) bioloģiskās invāzijas sekmējošo faktoru izpēte” pētījumiem un rezultātiem
Aktualizēts 14.10.2019 14:58
Svešzemju sugu pētījumi ir aktuāli visā pasaulē, jo saldūdeņu bioloģiskās daudzveidības apdraudētība ir saistāma ne tikai ar tādiem procesiem kā sateces baseina apsaimniekošana, eitroficēšanās un ūdens kvalitātes pasliktināšanās, dzīvotņu degradācija un izmaiņas, bet arī ar svešzemju sugu bioloģisko invāziju. DU pētniecības projekta “Svešzemju sānpelžu (Pontogammarus robustoides, Gammarus varsoviensis) bioloģiskās invāzijas sekmējošo faktoru izpēte” realizācija 2019. gada sezonā deva iespēju turpināt Valsts pētījuma programmas EVIDEnT apakšprojekta “Svešo sugu izplatība un ietekme saldūdens ekosistēmās” iesāktos pētījumus, ka arī uzsākt jaunus starpdisciplinārus svešzemju un vietējo sānpeldvēžu sugu pētījumus organismu fizioloģiskajā līmenī, testējot bioķīmiskās analīzes metodes.
Projekta rezultāti:
Viens no nozīmīgākajiem šī DU pētniecības projekta ieguvumiem ir bioķīmisko analīžu metožu testēšana un pielietošana svešzemju sānpeldvēžu pētījumos fizioloģiskajā līmenī. Projekta pētījuma iestrādes un pētījuma rezultāti ir prezentēti tādās starptautiskajās zinātniskajās konferencēs kā 3rd International Conference on Life and Environmental Sciences, 2019. gada maijā Kauņā (Lietuva) un 10th International Conference on Biodiversity Research, 2019. gada aprīlī DU, Daugavpilī un 61th International Scientific Conference of Daugavpils University, 2019. gada aprīlī DU, Daugavpilī. Iesniegts un akceptēts raksts “Changes in the distribution of amphipods in the Daugava River, Latvia” starptautiski citējamā žurnālā Zoology and Ecology, 2019, Volumen 29, Issue 2. Pētījuma tēma un rezultāti popularizēti DU Zinātnes festivālā.
Pētījuma tēma un pētījumi:
Ūdens ekosistēmās vēžveidīgie ir ne tikai nozīmīgs barības ķēdes posms un viena no daudzveidīgākajām dzīvnieku grupām, bet arī visveiksmīgākie svešzemju sugu ienācēji ūdens ekosistēmās. Eiropas saldūdens ekosistēmās 53% no svešzemju sugām ir vēžveidīgie, kamēr vietējā faunā dominē kukaiņi un tikai 12% veido vēžveidīgie. Latvijas saldūdeņos un sāļūdeņos zināmas vairāk kā 240 vēžveidīgo sugas, bet daļa no tām nav Latvijas vietējās sugas, turklāt arī ir maz pētītas.
Cilvēku dažādo darbību dēļ netīši vai apzināti, ar dažādu līdzekļu palīdzību, caur dažādiem izplatības ceļiem, ir notikusi svešzemju sugu bioloģiskā invāzija. Kā galvenie invāzijas ceļi un vektori ūdens ekosistēmās tiek uzskatīti mākslīgi veidoti kuģošanas kanāli jeb koridori un kuģu transports, apzināta vēžveidīgo tirdzniecība un introdukcija jeb ieviešana to audzēšanā, kā arī zivju barības bāzes uzlabošana dažāda veida akvakultūrās, arī dabiskās un mākslīgās ūdenstilpēs. Svešzemju vēžveidīgo sugu bioloģiskās invāzijas veiksmīgs priekšnosacījums ir ienācēju plašā pielāgotība vides apstākļiem, visēdāju un plēsēju barošanās veids un ātrais dzīves cikls. Minētās īpašības sugām ļauj iedzīvoties jaunos areālos un konkurēt ar vietējām vēžveidīgo un citām bezmugurkaulnieku sugām, pat mainot biocenožu struktūru un funkcijas.
Latvijas saldūdeņos sastopamās svešzemju vēžveidīgo sugas galvenokārt ir Ziemeļamerikas un Ponto-Kaspijas reģiona sugas. Bez tādām lielajām svešzemju desmitkājvēžu sugām kā Amerikas signālvēzis, Amerikas svītrainais jeb dzeloņvaigu vēzis un Šaurspīļu upesvēzis Latvijas saldūdeņos ir sastopamas vēl vienas Eiropas ūdeņos plaši izplatītas Ponto-Kaspijas reģiona svešzemju vēžveidīgo grupas Amphipoda pārstāves – galvenokārt Pontogammaridae un Gammaridae dzimtas mazās, bet agresīvās sānpeldes. Atsevišķas svešzemju sānpeldes Obesogammarus crassus un par “killer shrimp” sauktā Dikerogammarus villosus ir jau potenciāli jaunienācēji Latvijas saldūdeņos, jo konstatētas Latvijas ostās un Daugavas grīvā.
Svešzemju sānpelde Pontogammarus robustoides ir daudz plašāk izplatīta Latvijas saldūdeņos, jo jau 1960. gados tika mērķtiecīgi introducēta jeb ieviesta zivju barības bāzes uzlabošanai Lielajā Baltezerā un Ķeguma ūdenskrātuvē kopā ar citām Ponto-Kaspijas reģiona sugām – sānpeldi Chaetogammarus warpachowskyi un mizīdām jeb šķeltkājvēžiem Paramysis lacustris, Limnomysis benedeni. Pašlaik sānpelde P.robustoides ir sastopama Daugavas grīvā, tās lejtecē Rīgas, Ķeguma un Pļaviņu ūdenskrātuvē, kā arī Latvijas piejūras ezeros (Papes, Liepājas, Babītes, Lilastes u.c.), kā arī Baltijas jūras un Rīgas jūras līča lielo un mazo upju pietekās, vai to grīvās Lielupes, Sakas, Ventas, Rojas, Aģes, Ķīšupes, u.c. Tas skaidrojams ne tikai ar apzinātu ieviešanu, bet arī ar sugas sekundāro izplatību Baltijas jūrā pēc ieviešanas Lietuvas un/vai Latvijas saldūdeņos. Savukārt sānpelde Gammarus varsoviensis saskaņā ar jaunākajiem izplatības un ģenētikas pētījumu datiem tikai pēdējos gados tiek uzskatīta par Ponto-Kaspijas sānpeldi. G.varsoviensis ir izplatījusies dabiski, tā saucamajā, pirmajā bioloģiskās invāzijas izplatības vilnī, ko veicinājusi 18.gs. beigās un 19.gs. sākumā kuģojamo kanālu izveide (iekšzemes kuģošana, savienojot Melnās un Kaspijas jūras baseinus ar Baltijas jūras baseinu). Daugavā tās nokļūšana no Dņepras baseina varētu būt notikusi caur Berezinas ūdens sistēmu, kas savieno Dņepras baseinu ar Z.Dvinas jeb Daugavas baseinu, tāpat kā Lietuvā Nemunas upē caur Oginska kanālu.
Nesenāku un šī realizētā projekta pētījumu rezultāti atklāj, ka svešzemju sānpelde P.robustoides ir bieži sastopama Daugavas lejtecē un turpina savu izplatību augšpus Pļaviņu ūdenskrātuves (1. attēls).
1.Attēls. Sānpeldvēžu sastopamība Daugavas lejtecē un vidustecē (2017-2019).
Daugavas lejtecē P.robustoides ir dominējošā sānpelde. Vietējā sānpelde Gammarus pulex ir konstatēta tikai Ķeguma ūdenskrātuves pietekas Rītupītes grīvā un augšpus Pļaviņu ūdenskrātuves Daugavā pie Zeļķiem un Veczeļķiem starp svešzemju sānpeldēm P.robustoides un G.varsoviensis. P.robustoides Daugavas lejtecē iespējams ir izkonkurējusi un aizvietojusi vietējo sānpeldi G.pulex, jo vēl 1960. gadu pētījumos Daugavas lejtecē šī suga bija sastopama. Savukārt Daugavas augštecē dominējošā ir G.varsoviensis (1. attēls), tikai atsevišķos sezonālajos novērojumos starp sānpeldes G.varsoviensis īpatņiem tika konstatēta vietējā suga G.pulex.
Šo svešzemju sugu veiksmīga iedzīvošanās un stabilu populāciju veidošana Daugavā saistīta ar populāciju īpatņu izmēru (īpaši vairošanās sezonas sākumā), kam ir lielākas priekšrocības konkurencē par dzīvotnēm un barību, kā arī bioloģiskās atražošanas īpašības (oliņu skaits, mātīšu ar oliņām lielums, vairošanās perioda ilgums u.c.). Salīdzinoši visas sānpeldes vairošanās sezonu uzsāk aprīļa beigās, maija sākumā, kad novēro īpatņu kopulāciju un mātītes ar oliņām, bet atšķirības un svešzemju sānpelžu priekšrocības ir novērojamas vidējā oliņu skaitā un vairošanās perioda ilgumā (2. attēls).
- attēls. Daugavas sānpelžu a) īpatņu lieluma (maijs) un b) vairošanās sezonas salīdzinājums.
Arī jaunie sānpelžu fizioloģiskā stāvokļa pētījumi liecina, ka svešzemju sānpeldes raksturojas ar augstām enerģijas rezervēm, jo īpaši vairošanās sezonas sākumā. Kopumā norādot gan par barošanās uzvedību, gan par vairošanās augsto potenciālu un ieguldījumu jaunās paaudzes izdzīvošanā.
Liels paldies darba grupai (Dr.biol., pētniecei Marinai Savickai, Mg.biol., doktora grāda pretendentei, pētniecei Aijai Brakovskai un studiju programmas Bioloģija maģistrantam, Mg.vid.plānoš. Ilmāram Briedim) par ieinteresētību, atbalstu, laika un darba ieguldījumu sānpelžu pētījumos.
DU Dzīvības zinātņu un tehnoloģiju institūta
Hidroekoloģijas laboratorijas pētniece, Dr.biol., Jana Paidere
jana.paidere@du.ces.lv