Дьявольский карпозубик (Cyprinodon diabolis)

Это заметка о самой редкой рыбе на нашей планете. Обитает она в Природном заповеднике "Долина смерти" (Калифорния, США), в месте под названием Девилс-Хоул ("Дьявольская дыра").

Знакомьтесь - дьявольский карпозубик, очаровательная крохотная рыбка, страшная лишь названием

Основные сведения

Девилс-Хоул представляет собой разлом на вершине протяженного провала, ведущего в затопленную систему подземных пещер. Согласно представлениям геологов, возраст системы составляет около 500000 лет. Водное зеркало находится на 15 метров ниже уровня окружающей суши.
По своей конфигурации поверхность водоема представляет собой вытянутый прямоугольник со сторонами 22?3.5 метра,сориентированный в продольной оси по направлению северо-восток - юго-запад. В зависимости от времени года, солнце освещает водоем от 0 до 4 часов в день. На южном конце разлома расположена известняковая "полка" размером 3?6.3 м, покрытая водой и представляющая собой по сути огромный валун, вставший в расклин между стенами провала. Эта полка расположена под небольшим углом, и перепад глубины воды над ней составляет от 0 до 80 см. Под этой "верхней полкой" на глубине 5-9 м расположена ещё одна, "нижняя полка", которая обрывается в пещеру. Максимальная достигнутая глубина провала на сегодняшний день составляет 133 м, при этом глубина нахождения дна неизвестна.

Параметры воды в пещере Девилс-Хоул: температура 32-33°C, pH 7.1-7.5, содержание кислорода 2.0-8.1мг/л, TDS 410-870 мг/л, проводимость 820 микросименс/см, SiO2- 21-23.5мг/л, NO3- 0-0.5 мг/л, Са 46-51 мг/л, HCO3 - 300-311 мг/л.

Дьяволова Дыра (Devil's Hole) - единственое место на Земле, где обитают дьявольские карпозубики

Животный мир представлен дьявольским карпозубиком, жуком-речником Stenelmis calida, амфиподой (бокоплавом) Hyalella azteca, моллюском Tryonia variegata, планарией Dugesia sp. и неидентифицированными копеподами, остракодами и простейшими.

Впервые дьявольский карпозубик (Cyprinodon diabolis) был описан как отдельный вид Джозефом Уэльсом в 1930 году. Ихтиолог Роберт Раш Миллер (Robert Rush Miller) первым пришел к выводу , что популяция C. diabolis пребывает в изоляции намного дольше своего ближайшего сородича, амаргосского карпозубика (C. nevadensis mionectes), обитающего на расстоянии менее мили от Дьявольской Дыры. Последовательное и упорное изучение Миллером дьявольского карпозубика сильно помогло занесению в 1966 году рыбы специальным постановлением в список уязвимых и подлежащих охране видов США, что было подчёркнуто ранее предписанием президента Трумэна по "охране Дьявольской дыры как части национального памятника природы Долина Смерти (17 января 1952 года) для сохранения уникальных черт, представляющих художественный, научный и образовательный интерес, в нем присутствующих", что касалось и самого редкого в мире вида рыб.

Дьявольский карпозубик обитает в верхней части бассейна, встречаясь до глубины 24-38 м., при этом половина популяции постоянно обитает на известняковой верхней полке. Температурный режим отличается постоянством и колеблется в диапазоне 33-34 °С.

Рацион рыб состоит в основном из водорослей, которые нарастают на поверхности выступа. Зимой и весной это диатомовые водоросли, летом и осенью основным источником пищи является спирогира. Большую часть времени рыбы проводят, питаясь на южной части известнякового выступа, здесь же они и нерестятся.

C. diabolis - самый мелкий представитель рода, его обычная длина составляет 2,4 см, максимальная - 3 см. Самцы во время нереста приобретают сверкающую синевой окраску, самки при этом имеют в основном однотонно оливковый оттенок. Несмотря на генетическую близость к амаргосскому карпозубику (C. nevadensis mionectes), дьявольский карпозубик сохранил в своем облике много неотенических черт - карликовость и относительно большие размер головы и диаметр глаза. Также C. diabolis отличают и иные, присущие лишь этому виду, черты строения тела - у нерестящихся самцов имеется темная полоса на закругленном хвостовом плавнике, и у обоих полов отсутствуют брюшные плавники.

Поведение рыб также нетипично для рыб этого рода: внутривидовая агрессия у них практически не выражена, самцы практически не защищают свою территорию, в отличие от своих более агрессивных родственников из других мест. В настоящее время считается, что их своеобразная морфология - результат интенсивных изменений условий крайне ограниченной среды обитания, самого малого естественного ареала среди позвоночных.

Популяция дьявольского карпозубика - живое опровержение распространённого тезиса о том, что небольшая изолированная популяция организмов не может существовать долгое время. В последнее время научным сообществом предполагается, что C. diabolis выживает в этих условиях по меньшей мере от 10 до 20 тысяч лет. Решающим фактором, обеспечивающим выживание вида, является, собственно, та самая мелководная "полка".

Продолжительность жизни рыб - 10-14 месяцев. Популяция постоянно выживает при оцененных в 28-32 процента рисках вымирания в течение последних 20 лет.

Эта хрупкая экосистема, от которой C. diabolis полностью зависим, восприимчива к любым воздействиям, включая понижение уровня воды (в основном, в результате забора воды из скважин). Сезонные колебания, засуха, внезапные наводнения и, иногда, последствия от отдаленного землетрясения также оказывают на нее влияние. Физическая ориентация трещины, структура, сезонные условия, количество попадающего на "верхнюю полку" солнечного света и продолжительность светового дня, наряду со многими другими факторами окружающей среды определяют кормовую базу рыбы и общую продуктивность единственной естественной среды обитания C. diabolis. В совокупности эти факторы определяют устойчивость вида и его постоянную выживаемость - от месяца к месяцу, от года к году.

Как и когда C. diabolis попал в Девилс-Хоул, остается неясным. Проведенный анализ митохондриальной ДНК показал, что линии C.diavolis и его ближайшего сородича, C. nevadensis mionectes, разошлись от 200 000 до 600 000 лет назад, хотя этот метод молекулярного датирования не отличается точностью оценок. Также эти данные вступают в противоречие с мнением ученых, что C. diaboliс не мог колонизировать водоем ранее 60 000 лет назад, когда разлом открыл доступ солнечному свету к поверхности воды, что обеспечило возможность фотосинтеза и первичной продукции.

Имеется ряд гипотез появления вида в этом конкретном месте, но ни одна из них не получила научного подтверждения. Предполагается, что предки сегодняшнего пустынного карпозубика проникли на юго-запад США более двух миллионов лет назад через реку Колорадо и другие притоки, когда система взаимосвязанных плювиальных озер и болот сохранялась на всей территории. По мере высыхания этих озер и речных систем во время последнего оледения, в течение длительных периодов засухи, отдельные популяции различных видов оказались разделены и эволюционировали в изоляции - включая девять известных видов и подвидов карпозубиков Долины смерти, из которых в настоящее время сохранилось восемь. Несмотря на это, до сих пор нет точных палеогидрогеологических данных, подтверждающих наличие здесь плювиального водоема, который обеспечил бы канал для распространения рыб.

Дьявольские карпозубики в естественной среде

Но, даже если бы это было так, то по логике ближайшим родственником дьявольского карпозубика должен был бы быть C. nevadensis pectoralis, обитающий в источниках, ближайших по расположению к Девилс-Хоул, в соответствии с этой гипотезой. Однако, как уже упоминалось ранее, C. diabolis гораздо ближе генетически к амаргосскому C. nevadensis mionectes, обитающему в гораздо более удаленных источниках. Маловероятно, что C. diabolis заселял Девилс-Хоул из глубины пещеры, но некоторая вероятность этого остается, т.к. содержание кислорода в воде не изменяется до глубины 40 м, а температура в водоеме даже на глубине 80 м отличается всего лишь на десятые доли градуса.

Остается рассмотреть вопрос о занесении рыб животными или птицами, (или, что вероятнее, человеком), так как известно, что коренные народы региона время от времени потребляли карпозубиков в пищу и могли бы принести их собой в водоем. Тем не менее, потребовалось бы очень много этих мелких рыб, чтобы накормить хотя бы несколько человек, чтобы был разумный смысл их брать с собой.

Охрана и численность популяции

В 1982 году этот вид рыб был занесен в Список видов, находящихся под угрозой (U.S. Fish and Wildlife Service as an Endangered Species under the Endangered Species Act). В 1984 Служба Охраны Природы приобрела земли, на которых расположена Дьявольская Дыра, для создания Национального заповедника Эш Медоуз (Ash Meadows National Wildlife Refuge). Это позволило начать осуществлять планомерную работу по охране этого уязвимого вида.

Численность популяции дьявольского карпозубика всегда была низкой. Карпозубик считается однолетней рыбой. Исторически весной в популяции насчитывалось 150-250 особей; к осени число рыб возрастало до 400-500.

Однако вмешательство человека серьезно усилило угрозу исчезновения уникального вида. Ещё до наступления 60-х годов прошлого века интенсивный забор подземных вод привел к понижению уровня Девилс-Хоул, резко подорвав и без того низкую численность популяции. Тем не менее, с конца 70-х годов и до 1996 года среднее число особей в популяции было 324 особи.

Но начиная с 2005 года и по настоящее время число особей в популяции не поднималось выше 200.

В ноябре 2005 года дайверы насчитывали всего 84 особи в популяции, так же, как и в весенней популяции, несмотря на то, что нерест происходил и молодь в водоеме регулярно появлялась.

Годом ранее, по злой иронии, удар по виду нанесли учёные, которые пытались его защитить. Они изучали рыб, используя стеклянные ловушки с перевернутой воронкой наподобие вентеря, чтобы быстро исследовать карпозубиков и, не травмируя, выпустить. По оценкам, около 80 рыб - одна треть всей тогдашней популяции - были уничтожены летом 2004 года, когда внезапное наводнение привело к тому, что некоторое количество ловушек, оставленных на краю ямы, смыло в водоем, и рыбы, попав в них, погибли, не сумев выйти.

В 2007 году популяция насчитывала от 38 до 42 рыб.

В 2008 году сотрудники заповедника стали дополнительно кормить рыбок по составленной диете, чтобы попытаться восстановить популяцию. Осенью 2008 года количество рыб возросло до 126, что стало первым устойчивым ростом популяции более чем за 10 лет.

По состоянию на апрель 2013 г., по данным службы США по рыбе и дикой природе, в естественной среде обитания оставалось только 35 рыб, но при повторном подсчете в 2014 г. их число возросло до 92.

По состоянию на весну 2016 года при плановом подсчете было обнаружено 115 рыб.

Однако учёные занимались не только наблюдениями за рыбами в природе. В 2013 году для искусственного воспроизводства дьявольского карпозубика был построен водоем объемом 378540 литров, в котором полностью имитировалась среда обитания рыб. Из большого куска пенопласта была изготовлена реплика "верхней полки", чтобы с точностью воссоздать топографию места нагула и нереста карпозубиков. Ее покрыли стекловолокном и смонтировали в рефугиуме. После этого "полку" заселили водорослями, микроорганизмами и беспозвоночными, взятыми с Девилс-Хоул. Проект обошёлся в $4.5 млн. (только вдумайтесь в эту цифру! Совершенно непредставимый масштаб финансирования природоохранного мероприятия для нашей страны...).

Имитация естественного водоёма - дорогостоящий и высоко технологичный проект.
Насколько он себя оправдывает, покажет будущее.

Для создания резервной популяции из природы были взяты икринки. Полученных мальков подращивали отдельно до половозрелости, после чего стимулировали их к нересту и выпускали в рефугиум. Стимуляция включала в себя колебания температуры воды, изменения содержания кислорода и световой режим. В качестве нерестового субстрата использовались коврики из пряжи. В настоящее время резервная популяция состоит из 30-40 рыб. Учёные не планируют их выпуск в основной водоем, чтобы не нарушать баланс и не смешивать диких рыб и полученных искусственно.
Одной из трудностей получения малька оказались хищные жуки, которые залетали в бассейн и активно охотились на личинок длиной до 4 мм. Только после мероприятий по отлову жуков удалось закрепить успех.
Руководит этим проектом Olin Feuerbacher.

Программа искусственного разведения - ключ к сохранению популяции дьявольских карпозубиков как вида

Хочется верить, что с таким подходом к делу популяцию карпозубика удастся сохранить.

 

P.S. К сожалению, далеко не все люди сегодня понимают, что Природа - это хрупкая система взаимосвязанных частей, к которой следует относиться с уважением. В 2016 году стало известно, что "в апреле трое пьяных мужчин прорвались в огороженную пещеру... Они поплескались в воде, наступили на нескольких рыб и наблевали там, приведя к смерти по меньшей мере одного карпозубика. В довершение всего они оставили там трусы..." - цитирую по книге Хелен Скейлс "О чём молчат рыбы", М., "Альпина нон-фикшн", 2020. Довольно жалкий способ самоутвердиться, но он мог иметь куда более серьёзные последствия. За своё преступление троица получила по году тюрьмы и крупному штрафу на каждого. Хотелось бы верить, что их это чему-то научит, а другим послужит уроком. Надеюсь, что в будущем карпозубики будут жить в своей пещере, избавленные от подобных потрясений - прим. Mistes.

Усилия учёных по восстановлению численности карпозубиков приносят свои плоды, несмотря на все трудности