Лессепсская миграция - Lessepsian migration

В Суэцкий канал, через которые морские виды мигрируют в так называемых Лессепсская миграция

В Лессепсская миграция (также называемый Эритрейское вторжение) это миграция морских видов по всему Суэцкий канал, обычно из красное море к Средиземное море, реже в обратном направлении. Когда канал был завершен в 1869 году, рыбы, ракообразные, моллюски, и другие морские животные и растения были подвергнуты искусственному переходу между двумя естественно отдельными водоемами, и перекрестное заражение стало возможным между ранее изолированными экосистемы. Это явление продолжается и сегодня. Он назван в честь Фердинанд де Лессепс, то Французский дипломат, отвечающий за строительство канала.

Миграция инвазивные виды через Суэцкий канал из Индо-Тихоокеанского региона этому способствовали многие факторы, как абиотический и антропогенный, и представляет значительные последствия для экологический здоровье и экономическая стабильность загрязненных территорий; особую озабоченность вызывает рыбная промышленность в Восточное Средиземноморье. Несмотря на эти угрозы, это явление позволило ученым изучить инвазивное событие в крупном масштабе за короткий период времени, который в естественных условиях обычно занимает сотни лет.

В более широком контексте термин лесепсийская миграция также используется для описания любой миграции животных, облегченной искусственными структурами, то есть такой, которая не произошла бы, если бы не наличие искусственной структуры.

Фон

Открытие Суэцкого канала создало первый морской путь между Средиземным морем и Красным морем. Построенный в 1869 году, чтобы обеспечить более прямой торговый путь из Европы в Индию и на Дальний Восток, канал имеет длину 162,5 км (101,0 мили), глубину 10–15 м (33–49 футов) и ширину от 200 до 200 м. и 300 м (660 и 980 футов).^[1]

Строительство Суэцкого канала

Поскольку поверхность Красного моря немного выше, чем Восточное Средиземноморье, канал служит приливный пролив по которому вода Красного моря впадает в Средиземное море. В Горькие озера, которые естественны гиперсоленые озера которые являются частью канала, блокировали миграцию видов Красного моря в Средиземное на многие десятилетия, но, как соленость озер постепенно сравнялось с озерами Красного моря, барьер для миграции был устранен, и растения и животные Красного моря начали колонизировать восточное Средиземноморье.^[2] Красное море, продолжение Индийский океан, как правило, более соленый и менее богатый питательными веществами, чем Средиземное море, продолжение Атлантический океан, поэтому виды Красного моря, способные переносить суровые условия окружающей среды, имеют преимущества перед атлантическими видами в условиях Восточного Средиземноморья. Соответственно, большинство миграций между двумя водоемами - это вторжения видов Красного моря в Средиземное море, и относительно небольшое количество миграций происходит в противоположном направлении. Строительство Асуанская плотина через река Нил в 60-е годы сократился приток пресной воды и богатого питательными веществами ила из Нила в восточное Средиземноморье, сделав условия в восточном Средиземноморье даже более похожими на условия Красного моря, тем самым увеличив воздействие вторжений и способствуя возникновению новых ед.^[2]

Красное море представляет собой обильно обильную тропическую морскую среду, разделяющую виды, общие с восточной частью Индо-Тихоокеанского региона, в то время как Средиземное море - это море с умеренным климатом с гораздо более низкой продуктивностью; Эти две экосистемы чрезвычайно различаются по структуре и экологии.^[1] Суэцкий канал быстро стал основным путем для интродукции инвазивных видов в Восточное Средиземноморье, что имело зоогеографические и экологические последствия, выходящие далеко за рамки того, что проектировщики могли предвидеть. Миграция Lessepsian включает сотни видов Красного моря и Индо-Тихоокеанского региона, которые колонизировались и обосновались в системе Восточного Средиземноморья, что привело к биогеографический изменения сопоставимы с Континентальный дрифт.^[3]

На сегодняшний день в Средиземном море идентифицировано около 300 видов, обитающих в Красном море, и, вероятно, другие еще не идентифицированы. В конце 20 - начале 21 века Египтянин правительство объявило о намерении углубить и расширить канал, что вызвало обеспокоенность у морские биологи, опасаясь, что это расширит вторжение видов Красного моря в Средиземное море и облегчит пересечение канала для дополнительных видов.^[4]

Экологические воздействия

Вне конкуренции аборигенов

Fistularia commersonii, мигрант из Лессепсии^[5]

Родные Argyrosomus regius против инвазивного Скомбероморус коммерсон

Широко распространенный вид в восточной Атлантике и Средиземноморье, скудный Argyrosomus regius это вид местный до Восточного Средиземноморья и была одной из самых распространенных промысловых рыб в Левант. Однако с тех пор этот вид исчез из местных уловов, а узкополосная испанская скумбрия Скомбероморус коммерсон, известный мигрант из Лессепсии, резко увеличилось в численности населения. Исследования, проведенные на этом происшествии, показывают, что из-за схожести жизненного цикла и диеты это может быть примером того, как инвазивный мигрант превосходит местный вид и занимает его ниша.^[3]

Родные Melicertus kerathurus против агрессивных креветок

Восемь видов инвазивных креветки от Эритрейское море были зарегистрированы в Восточном Средиземноморье. Эти креветки высоко ценятся в Левантийский рыболовства и составляют большую часть улова креветок у средиземноморского побережья Египта, составляя 6% от общего объема египетских выловов. Однако такое большое количество инвазивных креветок привело к сокращению численности местных креветок пенеид, Melicertus kerathurus, который поддерживал коммерческое рыболовство в Израиле на протяжении 1950-х годов. Из-за того, что эти мигранты вышли из конкуренции и его среда обитания была захвачена, этот местный вид с тех пор исчез, что привело к пагубным последствиям для коммерческого рыболовства.^[6]

Паразитические захватчики

Вторжение в Средиземное море новых видов Красного моря также облегчило вторжение связанных с ними паразитов, например, веслоногие рачки Eudactylera aspera, который был найден на акуле-вертушке, Carcharhinus brevipinna, снятый у берегов Тунис. Копепода была первоначально описана по образцам, взятым из C. brevipinna выключенный Мадагаскар и его открытие в Средиземном море, возможно, подтвердило ранее оспариваемый статус C. brevipinna как лессепсский мигрант. Кроме того, паразиты, происходящие из Красного моря, показали способность использовать родственные местные средиземноморские виды рыб в качестве альтернативы. хозяева; например копепода Nipergasilus bora было известно, что паразитирует кефаль Mugil cephalus и Лиза карината в Красном море оба таксона были зарегистрированы как лессепские мигранты и впоследствии были обнаружены паразитирующими на местных средиземноморских кефаль. Chelon aurata и Chelon labrosus.^[7]

Напротив, вторжение этих паразитов может привести к снижению конкурентных преимуществ захватчиков Красного моря в Средиземном море. Например, индо-тихоокеанский плавательный краб Харибда длинная был впервые обнаружен в Средиземном море в середине 1950-х годов и стал доминировать в илистых и песчаных субстратах у побережья Израиля, составляя до 70% от общего количества. биомасса в этих местообитаниях. До 1992 г. ни один из собранных образцов не был инфицирован паразитом. Heterosaccus dollfusi, но в тот год было собрано несколько зараженных крабов. Паразит - это ракушка который десексы его хозяин. В течение трех лет паразит распространился на юг. индюк и 77% крабов, собранных в Хайфский залив были заражены. Этот быстрый рост и высокий уровень инфицирования объясняются чрезвычайно высокой плотностью популяции хозяина и круглогодичным размножением паразита. Одним из следствий этого было то, что популяция местного средиземноморского краба-плавунца Лиокарцин весенний немного поправился.^[8]

Смещения видов

Золотая козочка, Upeneus moluccensis, был впервые зарегистрирован в Восточном Средиземноморье в 1930-х годах и с тех пор создал многочисленную популяцию. После теплой зимы 1954–1955 гг. Он увеличился до 83% израильского улова, заменив местный улов. кефаль, что также повлияло на египетский промысел, составив 3% от их общего вылова.^[9] Высокая температура воды этой необычно теплой зимой могла привести к плохой выживаемости молоди красной кефали, что, возможно, позволило коза население расширилось в открывшуюся нишу.^[6] С тех пор аборигенная кефаль была вытеснена в более глубокие и прохладные воды, где лессепские мигранты составляют только 20% улова, тогда как в более мелких и теплых водах этот инвазивный вид составляет 87% улова.^[6] Судя по этим данным, лессепские мигранты, по-видимому, не адаптировались к более умеренным условиям более глубоких областей бассейна, но установили доминирующие популяции в местообитаниях, наиболее похожих на места обитания тропических морей, из которых они прибыли. Более стремительное население Цезио варилинейный, недавно сообщили с восточного Средиземное море,^[10] может развиваться аналогичным образом.

Фазовый сдвиг пищевой сети

Мраморная стопа (Siganus rivulatus ) и смуглая стопа (Siganus luridus ), обе местный красное море рыба-кролик, были впервые зарегистрированы у берегов подмандатной Палестины в 1924 году. Всего за несколько десятилетий эти стайные травоядные рыбы смогли поселиться в различных средах обитания, сформировав многочисленные популяции, до такой степени, что Джордж и Афанассиу в статье, опубликованной В 1967 г. сообщалось: «Миллионы молодых людей изобилуют на скалистых обнажениях, пасутся в относительно обильное начало лета. водоросль крышка".^[11] К 2004 году исследование этих видов показало, что они составляют 80% от численности травоядных рыб на мелководных прибрежных участках Ливан.^[6] Им удалось создать заметные фазовые сдвиги в пищевой сети на нескольких уровнях. До прибытия этих лесепсских мигрантов травоядные животные играли небольшую экологическую роль в Восточное Средиземноморье система. Таким образом, при таком большом притоке травоядных видов за небольшой промежуток времени это явление нормализовало пищевой сети, увеличивая скорость потребления водорослей и являясь основной добычей крупных хищников.^[6] Это увеличенное количество выпаса, в свою очередь, привело к расселению и колонизации некоренные виды из мидия из Индо-Тихого океана, который теперь может прикрепляться к каменистому субстрату, который когда-то был покрыт водорослями. У этой мидии, у которой более толстая оболочка, чем у местной мидии, также изменились модели хищничества, поскольку их труднее потреблять.^[6] Эти мигранты из Красного моря не только оказывают огромное влияние на эту экосистему, но и влияют на рыбный промысел, вытесняя местную рыбу высокой коммерческой ценности, такую ​​как морской лещ. Boops Boops.^[6]

Анти-лесепсийская миграция

Европейский морской окунь: один из немногих анти-лессепсских мигрантов

Лишь сравнительно небольшое количество видов колонизировали Красное море из Средиземного моря, и их называют анти-лессепсскими мигрантами. Поскольку преобладающий поток в канале идет с юга на север, это препятствует движению средиземноморских видов на юг, и, как указано выше, Красное море имеет более высокую соленость, меньше питательных веществ и гораздо более разнообразную биоту, чем Восточное Средиземноморье. Некоторые из анти-лесепсских мигрантов, такие как морская звезда Sphaerodiscus плацента встречаются только в специализированных местообитаниях, таких как лагуна Эль Билайим, который находится в 180 км (110 миль) к югу от южного входа в Суэцкий канал, но гораздо более соленый, чем окружающие воды Суэцкий залив.^[2]

В морская улитка Biuve fulvipunctata был первоначально описан из вод вокруг Японии и широко распространен в восточной части Индийского океана и западной части Тихого океана. Впервые он был обнаружен в Средиземном море в 1961 году и был замечен в Красном море в 2005 году, скорее всего, в результате анти-лесепсской миграции.^[12] Кроме того, опрос полихета Черви в южной части Суэцкого канала обнаружили шесть видов, которые были расценены как мигранты, выступающие против Лессепсии.^{[нужна цитата ]} Среди видов рыб, которые были подтверждены как мигранты против Лессепсии: павлинья собачка (Салария паво),^[13] Solea aegyptiaca, Средиземноморская мурена Мураэна Хелена, то рок бычок (Gobius paganellus),^[14] скудный Argyrosomus regius,^[15] гребень Серран кабрильский,^[16] Европейский морской окунь Dicentrarchus labrax, и пятнистый морской окунь Dicentrarchus punctatus.^[17]

Biuve fulvipunctata

Факторы, способствующие колонизации и экспансии лесепсских мигрантов

Асуанская плотина

Воздействие лесепсийских мигрантов на систему может быть более тяжелым из-за большого антропогенный фактор: построение Асуанская плотина. Перед постройкой река Нил смог глубоко повлиять на морскую среду Восточного Средиземноморья, сбросив большой тоннаж богатой питательными веществами воды. Это привело к высокой численности фитопланктона в дельте, что оказало благотворное влияние на продуктивность в окружающем море и привлекло большие косяки сардин, что привело к очень прибыльному коммерческому промыслу. После завершения строительства плотины в 1964 году эта продуктивность снизилась, что привело к прекращению поступления питательных веществ в Средиземное море, что привело к резкому сокращению популяций рыб, а именно сардин, что в конечном итоге привело к краху промысла сардин. В результате египетская индустрия кошелькового рыболовства сегодня вылавливает только 10% улова до плотины, что, возможно, произошло из-за влияния рассредоточения инвазий Красного моря. Пресноводный сток Нила мог стать естественным препятствием для некоторых мигрантов в их движении через Восточное Средиземноморье.

Изменение климата

С изменением климата и повышением температуры морской воды теплолюбивый Лессепсским мигрантам может быть легче воспроизводить, расти и выживать, что дает им явное преимущество перед местными таксонами умеренного климата. Оба процесса, глобальное потепление и приток лесепсских мигрантов может повлиять на и без того неустойчивый рыбный промысел, вытесняя коммерчески важные местные виды, вызывая фазовый сдвиг в прибрежных экосистемах и изменяя структуру морского пейзажа. Кроме того, углубление теплого поверхностного слоя вызывает массовую гибель организмов, не переносящих высокие температуры. Посредством различных исследований было показано, что теперь виды ограничены более глубокими уровнями и процветают в течение более коротких периодов, чем в прошлом. Изменение климата также является одной из причин еще одного фактора стресса для этой системы - уменьшения естественных барьеров, которые когда-то существовали для предотвращения миграции многих коренных жителей Красного моря в Средиземное море. Из-за глобального потепления в Восточном Средиземноморье наблюдается повышение температуры и солености, что снижает гидрологический барьер между двумя морями, благоприятствуя мигрантам из тропического Индо-Тихоокеанского региона, которые имеют родство с теплой водой, и вызывают смертность в умеренном климате. Уроженцы Восточного Средиземноморья. Горькие озера создали естественный барьер солености внутри Суэцкого канала из-за большого количества солей, препятствующих миграции многих видов. Однако из-за опреснения этих озер этот естественный барьер ослабевает, что способствует более высокой миграции инвазивных видов.

Другие примеры

Северная Америка

В морская минога достиг Озеро Онтарио из Атлантического океана через судоходные каналы и впервые был зарегистрирован на озере Онтарио в 1830-х годах, но Ниагарский водопад была преградой для их дальнейшего распространения. Углубление Welland Canal в 1919 г. позволил морской миноге преодолеть барьер, созданный водопадом, а к 1938 г. морские миноги были зарегистрированы во всех Великие озера.^[18]

В жена (Alosa pseudoharengus), вид Shad из Западной Атлантики, также вторглись в Великие озера, используя канал Велленд в обход Ниагарского водопада. Они колонизировали Великие озера и стали многочисленны в основном в Озеро Гурон и озеро Мичиган, достигая пика численности к 1950-м и 1980-м годам.^[19]

Европа

В белоглазый лещ (Ballerus sapa) вторгся в Река Висла бассейна, мигрируя по Днепро-Бугский канал в Беларусь, который соединяет водосборный бассейн Вислы с бассейном Днепр.^[20]

Панама

Небольшое количество видов использовали Панамский канал переместиться из Атлантического океана в Тихий океан и наоборот. На тихоокеанской стороне канала было зарегистрировано шесть видов атлантических рыб. Атлантическая рыба включена Lupinoblennius dispar, Hypleurochilus aequipinnis, Barbulifer ceuthoecus, Oostethus lineatus, Lophogobius cyprinoides и Omobranchus punctatus, а среди тихоокеанских видов, перебравшихся в Атлантику, Gnathanodon speciosus. В Озеро Гатун Пресноводная среда России создает барьер для обмена морскими видами.^[21]

Смотрите также

• Список лесепсских мигрантов

Рекомендации