Дрейссена ( Dreissena polymorpha ) представляет собой небольшой пресноводный мидий . Этот вид был первоначально местным для озер юга России и Украины , но был случайно завезен во многие другие районы и стал инвазивным видом во многих странах мира. С 1980-х годов этот вид вторгся в Великие озера , реку Гудзон и озеро Трэвис .

Впервые вид был описан в 1769 году немецким зоологом Петером Симоном Палласом на реках Урал , Волга и Днепр . Мидии-зебры получили свое название из-за полосатого рисунка, который обычно встречается на их раковинах, хотя он присутствует не везде. Обычно они размером с ноготь, но могут вырасти до максимальной длины около 2 дюймов (5,1 см). Раковины имеют D-образную форму и прикреплены к субстрату с помощью прочных биссальных волокон, которые выходят из их пупка на дорсальной (шарнирной) стороне.

СОДЕРЖАНИЕ

Экология

Мидии данио и близкородственные и экологически подобные мидии квагги являются фильтрующими организмами; они удаляют частицы из водяного столба . Мидии зебры перерабатывают до одного литра воды в день на одну мидию. Некоторые частицы употребляются в пищу, а фекалии оседают на дне озера. Непищевые частицы соединяются со слизью и другими веществами и оседают на дне озера в виде псевдофекалий . С тех пор, как мидии-зебры прижились в озере Эри , прозрачность воды в некоторых районах увеличилась с 6 дюймов до трех футов. Эта повышенная прозрачность воды позволяет солнечному свету проникать глубже, обеспечивая рост погруженных в воду макрофитов . Эти растения, разлагаясь, вымываются на берег, загрязняя пляжи и вызывая проблемы с качеством воды.

Пищевые продукты на дне озера обогащаются мидиями-зебрами, поскольку они фильтруют загрязнения из воды. Эта биомасса становится доступной для кормящихся на дне видов и рыб, которые ими питаются. Улов желтого окуня увеличился в 5 раз после вторжения мидий зебры в озеро Сен-Клер .

Мидии зебры прикрепляются к большинству субстратов , включая песок, ил и более твердые субстраты, но обычно молодые особи предпочитают более твердые и каменистые субстраты для прикрепления. Другие виды мидий часто представляют собой наиболее устойчивые объекты в илистых субстратах, и мидии-даники прикрепляются к этим мидиям и часто убивают их. Они строят колонии на местных моллюсках- юнионидах , снижая их способность передвигаться, питаться и размножаться, что в конечном итоге приводит к их гибели. Это привело к почти исчезновению моллюсков-юнионидов в озере Сен-Клер и западном бассейне озера Эри. Эта модель повторяется в Ирландии , где мидии-зебры уничтожили двух пресноводных мидий из нескольких водных путей, включая некоторые озера вдоль реки Шеннон в 1997 году.

В 2012 году Национальный университет Ирландии в Голуэе заявил, что «открытие в 1997 году мидий зебры ( Dreissena polymorpha ) в Лох-Дерге и нижнем районе Шеннон вызвало серьезную озабоченность по поводу потенциального экологического и экономического ущерба, который может причинить это очень инвазивное водное препятствие. виды могут вызвать «.

Жизненный цикл

Продолжительность жизни мидии-зебры составляет четыре-пять лет. Самка мидии-зебры начинает размножаться через 6–7 недель после заселения. Взрослая самка мидии-зебры может производить от 30 000 до 40 000 яиц за каждый репродуктивный цикл и более 1 миллиона яиц в год. Свободно плавающие микроскопические личинки, называемые велигерами , дрейфуют в воде в течение нескольких недель, а затем оседают на любой твердой поверхности, которую они могут найти. Мидии-зебры также могут переносить широкий спектр условий окружающей среды, и взрослые особи могут выжить даже без воды около 7 дней.

Хищники

Исследования естественных врагов как в Европе, так и в Северной Америке были сосредоточены на хищниках, особенно птицах (36 видов) и рыбах (15 и 38 видов, поедающих велигеров и прикрепленных мидий, соответственно).

Подавляющее большинство естественных врагов организма не обитают в Северной Америке. Экологически похожие виды существуют, но эти виды вряд ли смогут уничтожить уже укоренившихся мидий и играют ограниченную роль в их контроле, в отличие от своих собратьев в Европе.

Отмечается, что раки могут оказать существенное влияние на плотность мидий зебры длиной от 1 до 5 мм. Взрослый рак потребляет около 105 мидий зебры каждый день или около 6000 мидий за сезон. Однако скорость хищничества значительно снижается при более низких температурах воды. Кроме того, некоторые виды рыб, такие как малоротый окунь , являются хищниками в среде обитания мидий-зебр, принятых в районе Великих озер Северной Америки, но в европейских озерах рыба, похоже, не ограничивает плотность мидий-зебр.

Другой контроль

4 июня 2014 года канадские природоохранные органы объявили, что испытание с использованием жидких удобрений для уничтожения инвазивных мидий зебры было успешным. Это испытание проводилось в гавани на берегу озера в западной провинции Манитобы. Однако вспышки болезни в озере Виннипег продолжаются .

Подобные тесты были проведены в Иллинойсе, Миннесоте и Мичигане с использованием зекванокса , биопестицида. Никлозамид доказал свою эффективность в уничтожении инвазивных мидий зебры в прохладной воде.

Как инвазивный вид

Европа

Местное распространение вида — Черное и Каспийское моря в Евразии . Мидии-зебры стали инвазивными видами в Северной Америке , Великобритании , Ирландии , Италии , Испании и Швеции . Они разрушают экосистемы путем монотипной колонизации и наносят ущерб гаваням и водным путям, кораблям и лодкам, водоочистным станциям и электростанциям. Больше всего страдают водоочистные сооружения, поскольку водозаборники приносят микроскопические свободно плавающие личинки прямо в сооружения. Мидии-зебры также цепляются за трубы под водой и забивают их.

Гроссинджер сообщил об этом в Венгрии в 1794 году. Керни и Мортон описали быструю колонизацию Великобритании мидиями-зебрами, сначала в Кембриджшире в 1820-х годах, в Лондоне в 1824 году и в Юнион-канале недалеко от Эдинбурга в 1834 году.

В 1827 году мидии зебры были замечены в Нидерландах в Роттердаме . Каналы, искусственно связывающие многие европейские водные пути, способствовали их раннему рассредоточению. Он не является коренным жителем Чешской Республики в реке Эльба в Богемии с 1893 года; в южной Моравии, вероятно, родной. Примерно в 1920 году мидии достигли озера Меларен в Швеции .

Впервые этот организм на севере Италии появился на озере Гарда в 1973 году; в центральной Италии они появились в Тоскане в 2003 году.

Мидии-зебры встречаются на водных путях Великобритании. Многие компании, занимающиеся водоснабжением, сообщают о проблемах с водоочистными сооружениями, когда мидии прикрепляются к трубопроводам. По оценкам компании Anglian Water, удаление мидий с их очистных сооружений обходится в 500 000 фунтов стерлингов в год. Мидии-зебры, возможно, также повлияли на рыболовство, например, на набережной Солфорд , где их появление изменило среду обитания рыб.

Мидии вытеснили местные виды моллюсков в Боденском озере , достигнув плотности до 10 000 мидий на м². Мидии являются источником пищи для водоплавающих птиц, и за последние 30 лет их численность увеличилась вдвое. К концу зимы птицы истребляют популяции мидий-зебр и сокращают их на 95–99% до максимальной глубины, достижимой для птиц ок. 10 мес. Расчетное количество потребляемой мидии зебры составляет 750 тонн на 1 км². Популяции мидий-зебр ежегодно восстанавливаются, что указывает на то, что водоплавающие птицы могут контролировать зараженные водоемы, но не полностью менять статус заражения.

Северная Америка

Впервые они были обнаружены в Канаде в районе Великих озер в 1988 году на озере Сен-Клер . Считается, что они были случайно занесены в озера водяным балластом океанских судов, пересекавших морской путь Святого Лаврентия . Другой возможный, но недоказанный способ введения — якоря и цепи. Поскольку взрослые мидии-зебры могут выжить без воды в течение нескольких дней или недель при низкой температуре и высокой влажности, цепные шкафчики служат временным убежищем для скоплений взрослых мидий, которые могут быть легко выпущены, когда заокеанские суда бросают якорь в пресноводных портах. Они стали инвазивными видами в Северной Америке, и поэтому они являются целью федеральной политики по их контролю, например, в соответствии с Национальным законом об инвазивных видах (1996 г.) .

Используя модели, основанные на генетическом алгоритме для производства набора правил (GARP), группа исследователей предсказала, что юго-восток США с умеренной или высокой вероятностью будет заселен мидиями-зебрами, а на Среднем Западе маловероятно вторжение мидий-зебр в водоемы. . Однако с тех пор эта модель оказалась неверной. В 2006 году исследователь (также использующий GARP) предсказал вторжение на запад до реки Норт-Платт к 2015 году. По состоянию на март 2016 года, мидии данио поразили сотни озер на Среднем Западе, включая озеро Мичиган и самое большое пресноводное озеро в Висконсине. Озеро Виннебаго .

Исследователи Конгресса подсчитали, что с момента первого вторжения мидия обошлась предприятиям и обществам в более чем 5 миллиардов долларов. Только энергетические компании обошлись мидии-зебры более чем в 3 миллиарда долларов.

1 марта 2021 года Геологическая служба США получила уведомление о том, что мидии-зебры были обнаружены в шариках мха маримо , обычном аквариумном растении, продаваемом в зоомагазинах по всей Северной Америке. К 8 марта инвазивные мидии зебры были обнаружены в моховых шарах в 21 штате. Владельцам аквариумов настоятельно рекомендуется обеззараживать моховые шарики путем их кипячения, замораживания или отбеливания перед утилизацией, чтобы предотвратить распространение в местные водоемы.

По местонахождению

С момента своего первого появления в американских водах в 1988 году мидии-зебры распространились по большому количеству водных путей, включая озеро Симко в районе Великих озер, Миссисипи , Гудзон , Сент-Лоуренс , Огайо , Камберленд , Миссури , Теннесси , Гурон , Колорадо. и реки Арканзас , а также 11 озер и пять речных бассейнов в Техасе .

В 2009 году Департамент охраны природы и отдыха Массачусетса подтвердил, что мидии зебры были обнаружены в озере Лорел в Беркшире. В том же году Министерство природных ресурсов Миннесоты объявило, что в озере Пеликан были обнаружены живые мидии зебры . Это было первое подтвержденное наблюдение в бассейне Красной реки , который простирается через международную границу в провинцию Манитоба. В 2013 году их присутствие на озере Виннипег в Манитобе было подтверждено, и агрессивные усилия по их искоренению в 2014 году не увенчались успехом. Новое заражение было обнаружено за пределами обработанных участков озера Виннипег в 2015 году, а в 2015 году оно также было обнаружено в реке Ред-Ривер возле озера в парке Селкирк. Большое количество заражений было замечено на Гранд-Бич (Манитоба) в 2017 году.

В июле 2010 года Департамент охоты и рыболовства Северной Дакоты подтвердил присутствие зебры-мидии велигера в Красной реке между Уопетоном, Северная Дакота , и Брекенриджем, Миннесота . Еще в 2008 году Калифорния сообщила о вторжениях.

В 2011 году из-за нашествия мидий зебра был перекрыт водопровод в районе Далласа. Это привело к сокращению запасов воды в засушливый год , что ухудшило водные ограничения в районе Далласа.

Согласно общему выводу, сделанному учеными, мидия-зебра будет продолжать пассивно распространяться на кораблях и прогулочных судах по большему количеству рек Северной Америки. Движение прицепных лодок — наиболее вероятный вектор вторжения в западную часть Северной Америки . Это распространение можно предотвратить, если яхтсмены тщательно очищают и сушат свои лодки и связанное с ними оборудование перед их транспортировкой в ​​новые водоемы. Поскольку ни один североамериканский хищник или комбинация хищников не продемонстрировали значительного сокращения численности мидий-зебр, такое распространение, скорее всего, приведет к постоянному расселению мидий-зебр во многих водных путях Северной Америки .

Летом 1993 года в реке Сенека в центральной части Нью-Йорка наблюдалось сильное снижение концентрации растворенного кислорода. Это снижение было вызвано чрезвычайно высокой концентрацией мидий зебры в водоразделе. Кроме того, в реке Сенека было значительно меньше хлорофилла в воде, который используется в качестве меры биомассы фитопланктона, из-за присутствия мидий данио.

Расходы

Стоимость борьбы с вредителями на электростанциях и других потребляющих воду объектах значительна, но масштабы ущерба вызывают некоторые разногласия. По данным Центра исследования инвазивных видов при Калифорнийском университете в Риверсайде, затраты на содержание мидий-зебр только в Великих озерах превышают 500 миллионов долларов в год. Более консервативное исследование оценило общие экономические затраты на производство электроэнергии и водоочистные сооружения в Соединенных Штатах с 1989 по 2004 год в 267 миллионов долларов.

Эффекты

Мидии-зебры являются фильтраторами . Находясь в воде, они открывают раковины, чтобы впустить в них детрит . Поскольку их раковины очень острые, они известны тем, что режут людям ноги, что приводит к необходимости носить водную обувь везде, где они есть.

С момента колонизации Великих озер они покрыли нижнюю часть доков, лодок и якорей. Они также распространились в ручьи и реки по всей территории США. В некоторых областях они полностью покрывают субстрат , иногда покрывая других пресноводных мидий. Они могут разрастаться настолько густо, что перекрывают трубопроводы, забивая водозаборы муниципальных водопроводов и гидроэнергетических компаний. Мидии-зебры не прикрепляются к мельхиоровым сплавам, которые можно использовать для покрытия решеток для забора и разгрузки, навигационных буев, лодок и двигателей, где эти виды имеют тенденцию к скоплению.

Считается, что мидии-зебры являются источником смертельного отравления птичьим ботулизмом , от которого с конца 1990-х годов погибли десятки тысяч птиц в Великих озерах. Они съедобны, но, поскольку они настолько эффективны при фильтрации воды, они склонны накапливать загрязняющие вещества и токсины, поэтому большинство экспертов не рекомендуют употреблять в пищу мидии зебры.

Они ответственны за близкое к исчезновению многие виды в системе Великого озера, превзойдя местные виды в поисках пищи, а также вырастая на поверхности местных моллюсков и мидий и задыхая их.

Мидии-зебры поражают все классы водорослей, что приводит к нехватке источников пищи для местных видов пресноводных мидий и рыб Великих озер.

Тем не менее, мидиям-зебрам и другим неместным видам приписывают увеличение численности и размеров малоротого окуня в озере Эри и желтого окуня в озере Сент-Клер. Они очищают воды внутренних озер, в результате чего увеличивается проникновение солнечного света и рост местных водорослей на больших глубинах. Эта очистка также увеличивает видимость воды и отфильтровывает загрязняющие вещества. Каждая мидия квагги и зебры фильтрует около 1 кварты (0,95 л) воды в день, когда она находится в небольших резервуарах. В озерах их фильтрующие эффекты обычно пространственно ограничены (около дна озера) из-за неоднородного перемешивания водяного столба .

Поскольку мидии зебры повреждают водозаборы и другую инфраструктуру, такие методы, как добавление окислителей, флокулянтов, нагревание, обезвоживание, механическое удаление и покрытие труб, становятся все более распространенными.

Предотвращение их распространения

Мидии-зебры цепляются за моторы лодок. Владельцы лодок должны выполнить несколько шагов, прежде чем погрузить свои лодки в новое озеро и после того, как выйдут из зараженных озер, чтобы остановить распространение этого вида. Владельцы лодок должны обязательно осмотреть свою лодку, трейлер и другое рекреационное оборудование, которое контактировало с водой, удалить всю грязь, растения или животных, слить всю трюмную воду, живые колодцы, ведра для наживки и всю другую воду из своих лодки, двигатели и оборудование, вымойте все части своих лодок, весла и другое оборудование, которые находились в контакте с водой, и просушите свои лодки и трейлеры на солнце в течение пяти дней перед спуском в другой водоем. Это важно, потому что взрослые мидии зебры способны закрывать свои раковины и могут выживать без воды в течение нескольких дней. При мытье лодок владельцы лодок также должны мыть теплой мыльной водой. Если соблюдать эти меры предосторожности, распространение этого вида замедлится, и можно будет спасти больше озер от заражения.