Путешествие мидий: исследование удивительной жизни пресноводных моллюсков

Пресноводные мидии: самые вымирающие животные Северной Америки и их исключительная экологическая роль

Большинство людей, которые любят мидии за обеденным столом, едят выращенных в морской воде мидий (Mytilus edulis или родственные виды) — экологически безопасный и коммерчески доступный продукт. Но существует еще одна группа мидий, о которой большинство людей никогда не слышали: североамериканские пресноводные мидии (семейство Unionidae), которые являются одними из самых экологически важных и наиболее исчезающих животных на континенте. В этой статье рассматривается необычный жизненный цикл пресноводных мидий (включая одну из самых удивительных репродуктивных стратегий в животном мире), их критическая роль в качестве «инженеров экосистем», их природоохранный статус и то, почему история пресноводных мидий важна для всех, кто заботится о чистой воде и экологически безопасных морепродуктах.

Важное уточнение: пресноводные мидии не продаются в Соединенных Штатах в качестве продуктов питания. Многие виды находятся под федеральной защитой. Выращенные в морской воде мидии, продаваемые компанией Global Seafoods, представляют собой совершенно другую группу животных. Ссылки на продукты в этой статье относятся к морским фермерским мидиям — экологически рациональному выбору морепродуктов, который не создает дополнительной нагрузки на дикие популяции пресноводных мидий.

🔗 Морские фермерские мидии от Global Seafoods | Моллюски (клэмы) | Устрицы

---

Что такое пресноводные мидии?

Пресноводные мидии (семейство Unionidae, отряд Unionida) — это двустворчатые моллюски, которые живут в реках, ручьях и озерах, а не в океане: (1) Разнообразие: в Северной Америке насчитывается около 300 видов пресноводных мидий — больше, чем на любом другом континенте; Северная Америка является мировым центром разнообразия пресноводных мидий; во всем мире насчитывается около 900 видов; (2) Размер: размер североамериканских пресноводных мидий варьируется от менее 1 дюйма (крошечная мидия-лилипут, Toxolasma parvum) до более 10 дюймов (мидия-стиральная доска, Megalonaias nervosa); (3) Продолжительность жизни: пресноводные мидии живут чрезвычайно долго; многие виды живут 50–100 лет; некоторые виды (например, Elliptio complanata) могут доживать до 100 лет и более; это делает их одними из самых долгоживущих беспозвоночных на Земле; (4) Среда обитания: пресноводные мидии живут, зарывшись в субстрат (песок, гравий или ил) рек, ручьев и озер; им нужна чистая, насыщенная кислородом вода со стабильным субстратом; они крайне чувствительны к изменениям качества воды; (5) Связь с морскими мидиями: пресноводные мидии (Unionidae) и морские мидии (Mytilus и родственные роды) являются двустворчатыми моллюсками, но не являются близкими родственниками; они эволюционировали независимо в пресноводной и морской средах; их схожая форма раковины — результат конвергентной эволюции, а не общего происхождения.

---

Удивительная репродуктивная стратегия пресноводных мидий

Пресноводные мидии обладают одной из самых замечательных репродуктивных стратегий в животном мире — такой, которая требует участия определенной рыбы-хозяина для завершения их жизненного цикла: (1) Глохидии: пресноводные мидии производят личинки, называемые глохидиями (ед. ч.: глохидий); глохидии — это микроскопические личинки с крючками, которые не могут развиться в молодых мидий без прикрепления к рыбе-хозяину; (2) Требование к рыбе-хозяину: каждому виду пресноводных мидий обычно требуется одна или несколько определенных видов рыб в качестве хозяев; глохидии должны прикрепиться к жабрам, плавникам или телу рыбы нужного вида, чтобы развиваться; если они прикрепляются к неправильному виду, они погибают; (3) Как мидии привлекают рыбу-хозяина: именно здесь биология пресноводных мидий становится необычайной; многие виды выработали сложные приманки для привлечения подходящей рыбы-хозяина; (a) некоторые виды развили кожные выросты, имитирующие мелкую рыбу, раков или других жертв; когда рыба исследует приманку, мидия выпускает облако глохидий, которые прикрепляются к жабрам рыбы; (b) мидия Obovaria retusa имеет приманку, настолько убедительно имитирующую маленькую рыбку, что у нее есть реалистичное глазное пятно и отростки, похожие на плавники; (c) мидия Epioblasma triquetra разработала еще более драматичную стратегию: она захватывает голову рыбы-окуня (своего необходимого хозяина) и удерживает её, пока выпускает глохидии; (4) Развитие на рыбе-хозяине: после прикрепления к правильной рыбе-хозяину глохидии инцистируются в тканях рыбы; иммунная система рыбы формирует кисту вокруг каждого глохидия; внутри кисты глохидий проходит метаморфоз и за 2–6 недель развивается в молодую мидию; (5) Выход и поселение: молодые мидии отпадают от рыбы-хозяина и оседают в субстрат; теперь они самостоятельны и начинают свою долгую жизнь как фильтраторы; (6) Почему эволюционировала эта стратегия: пресноводные мидии не умеют плавать; их личинки не могут распространяться вверх по течению против тока воды; используя рыб в качестве хозяев, глохидии могут быть перенесены вверх по течению (против течения) в новые места обитания; отношения с рыбой-хозяином являются основным механизмом расселения пресноводных мидий.

---

Пресноводные мидии как инженеры экосистем

Пресноводные мидии являются одними из важнейших инженеров экосистем в североамериканских реках и ручьях: (1) Фильтрация воды: пресноводные мидии — это фильтраторы, которые удаляют фитопланктон, бактерии и твердые частицы из воды; одна крупная пресноводная мидия может отфильтровать 10–15 галлонов воды в день; плотное скопление мидий может многократно профильтровать весь объем воды в русле реки в течение дня; (2) Круговорот питательных веществ: мидии удаляют питательные вещества (азот, фосфор) из толщи воды и откладывают их в отложениях в виде экскрементов и псевдоэкскрементов; этот круговорот питательных веществ важен для поддержания баланса водных экосистем; (3) Создание среды обитания: раковины мидий (как живых, так и мертвых) создают сложную структурную среду на дне реки; этот слой ракушечника обеспечивает среду обитания для беспозвоночных, рыб и других организмов; (4) Стабилизация отложений: скопления мидий стабилизируют речной субстрат, уменьшая эрозию и сохраняя чистые гравийные и песчаные участки, которые требуются многим видам рыб (включая форель и лосось) для нереста; (5) Виды-индикаторы: поскольку пресноводные мидии крайне чувствительны к качеству воды, их присутствие или отсутствие является надежным индикатором состояния реки; разнообразное и многочисленное сообщество мидий указывает на здоровую реку; деградировавшее или отсутствующее сообщество мидий указывает на проблемы с качеством воды.

---

Природоохранный статус: самые вымирающие животные Северной Америки

Североамериканские пресноводные мидии находятся в кризисе: (1) Уровень вымирания: около 70% видов пресноводных мидий Северной Америки считаются исчезающими, находящимися под угрозой или вызывающими особую тревогу; это самая высокая доля среди всех крупных групп животных в Северной Америке; (2) Вымирание: около 35 видов североамериканских пресноводных мидий вымерли с момента европейской колонизации; вымерло больше видов, чем в любой другой группе животных Северной Америки; (3) Причины сокращения: (a) потеря и изменение среды обитания: плотины фрагментируют реки и уничтожают места обитания с проточной водой, необходимые мидиям; канализирование и дноуглубительные работы уничтожают скопления мидий; (b) ухудшение качества воды: сельскохозяйственный сток, промышленные загрязнения и городские ливневые воды снижают качество воды; мидии крайне чувствительны к заилению, загрязнению питательными веществами и химическим загрязнителям; (c) потеря рыб-хозяев: поскольку пресноводным мидиям требуются определенные рыбы-хозяева для завершения жизненного цикла, сокращение популяций рыб-хозяев (из-за перелова, потери среды обитания или инвазивных видов) напрямую приводит к сокращению популяций мидий; (d) инвазивные виды: дрейссена (Dreissena polymorpha), завезенная из Европы в 1980-х годах, опустошила популяции местных пресноводных мидий в районе Великих озер и бассейна реки Миссисипи, вытесняя их в борьбе за пищу и удушая их; (4) Меры по сохранению: Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США, государственные природоохранные агентства и экологические организации работают над восстановлением популяций пресноводных мидий посредством разведения в неволе, культивирования рыб-хозяев и восстановления среды обитания; некоторые виды были успешно размножены в неволе и возвращены в восстановленные русла рек.

---

Связь с экологически рациональными морепродуктами

История пресноводных мидий показывает, почему важен осознанный выбор морепродуктов: (1) Выращенные в морской воде мидии как устойчивая альтернатива: выращенные в морской воде мидии (Mytilus edulis и родственные виды) являются одним из самых экологически рациональных источников белка; они не требуют корма, химикатов и фактически улучшают качество воды; выбор фермерских морских мидий поддерживает продовольственную систему, которая не создает нагрузки на дикие популяции моллюсков; (2) Более широкий принцип: сокращение численности пресноводных мидий является следствием разрушения среды обитания, загрязнения воды и нарушения экологических связей; выбор экологически ответственных морепродуктов — это один из способов, которым потребители могут поддержать здоровье водных экосистем; (3) Фильтраторы и качество воды: как пресноводные, так и морские мидии являются фильтраторами, которые улучшают качество воды; поддержка устойчивого мидийного хозяйства способствует расширению этой функции очистки воды в морской среде.

🔗 Морские фермерские мидии от Global Seafoods | Моллюски (клэмы) | Устрицы

🔗 Также см.: Мидии: вкус, питание и польза для здоровья | Мидии 102: руководство по покупке, хранению, очистке и приготовлению | 5 блюд из мидий, которые стоит попробовать: полные рецепты

🎥 Смотрите видео о приготовлении морепродуктов на YouTube-канале Global Seafoods

---

Часто задаваемые вопросы: пресноводные мидии

Могу ли я есть пресноводных мидий, и те же ли это мидии, что продаются в рыбных магазинах?

Пресноводные мидии и еда: (1) Те же ли это мидии, что на рынке: нет; мидии, продаваемые в рыбных магазинах (включая Global Seafoods), — это выращенные в морской воде мидии, в основном голубые мидии (Mytilus edulis) или средиземноморские мидии (Mytilus galloprovincialis); пресноводные мидии (семейство Unionidae) — это совершенно другая группа животных, независимо развившаяся в пресноводной среде; (2) Можно ли есть пресноводных мидий: исторически коренные американцы и ранние европейские поселенцы ели пресноводных мидий; пресноводные мидии также добывались в коммерческих целях в XIX и начале XX веков ради их раковин (использовались для изготовления пуговиц до появления пластика); однако сегодня пресноводные мидии не продаются в США в качестве продуктов питания; (3) Почему пресноводные мидии не продаются коммерчески: многие виды находятся под федеральной защитой в соответствии с Законом об исчезающих видах; даже незащищенные виды не добываются в коммерческих целях, так как их популяции слишком истощены; экологические услуги, которые они предоставляют (фильтрация воды, создание среды обитания, круговорот питательных веществ), гораздо ценнее, чем их пищевая ценность; (4) Вопросы безопасности пищевых продуктов: пресноводные мидии во многих реках США накапливают загрязнители (тяжелые металлы, пестициды, промышленные химикаты) из загрязненной воды; употребление их в пищу из неконтролируемых источников несет значительные риски; (5) Экологичный выбор: для еды выбирайте морских фермерских мидий у надежного поставщика; они превосходят пресноводных по питательным свойствам, безопасны и произведены экологически ответственным способом.

Что такое отношения «глохидии — рыба-хозяин», и почему это так важно для сохранения пресноводных мидий?

Глохидии и рыбы-хозяева: (1) Что такое глохидии: глохидии — это микроскопические личинки пресноводных мидий; они имеют крючки и не могут развиться в молодых мидий без прикрепления к определенной рыбе-хозяину; (2) Требование к рыбе-хозяину: каждому виду пресноводных мидий обычно требуется одна или несколько определенных видов рыб в качестве хозяев; глохидии должны прикрепиться к правильному виду хозяина, чтобы выжить; прикрепление к неправильному виду приводит к гибели; (3) Почему это важно для сохранения: поскольку пресноводным мидиям требуются специфические рыбы-хозяева, сокращение популяций рыб-хозяев напрямую приводит к сокращению популяций мидий; если рыба-хозяин вымирает или исчезает из русла реки, мидия не может размножаться; это создает природоохранную зависимость — восстановление пресноводных мидий требует восстановления и их рыб-хозяев; (4) Природоохранные последствия: программы разведения в неволе должны поддерживать культуры как мидий, так и их рыб-хозяев; возвращение мидий в восстановленные русла рек требует присутствия рыбы-хозяина; (5) Стратегия приманки: многие виды пресноводных мидий выработали сложные приманки для привлечения правильной рыбы-хозяина; эти приманки могут с поразительной точностью имитировать мелкую рыбу, раков или других жертв; мидия Obovaria retusa имеет приманку с реалистичным глазным пятном и отростками, похожими на плавники; мидия Epioblasma triquetra захватывает голову рыбы-окуня, чтобы обеспечить передачу глохидий; это одни из самых изощренных поведенческих адаптаций, известных у двустворчатых моллюсков.

Почему североамериканские пресноводные мидии находятся под такой угрозой, и что делается для их восстановления?

Сохранение пресноводных мидий: (1) Масштаб кризиса: около 70% видов североамериканских пресноводных мидий находятся под угрозой исчезновения или вызывают особую тревогу; около 35 видов вымерли с момента европейской колонизации; это самый высокий уровень вымирания среди всех крупных групп животных в Северной Америке; (2) Основные причины: (a) плотины: фрагментируют реки, устраняют места обитания с проточной водой, блокируют миграцию рыб-хозяев; (b) ухудшение качества воды: сельскохозяйственный сток, промышленное загрязнение, городские ливневые воды; мидии крайне чувствительны к заилению и химическим загрязнителям; (c) потеря рыб-хозяев: сокращение их популяций напрямую препятствует размножению мидий; (d) инвазивные дрейссены: завезены из Европы в 1980-х годах; вытесняют местных мидий, конкурируя за пищу; удушают их, прикрепляясь к раковинам плотными слоями; опустошили популяции местных мидий в бассейне Великих озер и реки Миссисипи; (3) Природоохранные усилия: Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США и государственные агентства управляют объектами для разведения в неволе, где культивируют мидий и их рыб-хозяев; молодых мидий возвращают в восстановленные русла рек; восстановление среды обитания (снос плотин, восстановление прибрежных зон, улучшение качества воды) необходимо для долгосрочного восстановления; (4) Истории успеха: некоторые виды были успешно размножены и возвращены в природу; проекты по сносу плотин позволили популяциям мидий восстановиться в некоторых участках рек; (5) Что могут сделать отдельные люди: поддерживать политику в области чистой воды и соответствующие организации; избегать использования пестицидов и удобрений рядом с водоемами; поддерживать проекты по сносу плотин и восстановлению рек; выбирать экологически ответственные морепродукты, чтобы уменьшить нагрузку на дикие водные экосистемы.