На Камчатке ученые изучают уникальную популяцию рыб, эволюция которой пошла по особому пути после древнего извержения вулкана. Совместная экспедиция сотрудников сети природных парков «Вулканы Камчатки», Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга и Института проблем экологии и эволюции РАН исследовала озеро Арбунат. Работы проводятся в рамках проекта Президентского фонда природы по изучению эндемичных видов рыб в озерах природного парка «Быстринский».
Озеро Арбунат, расположенное в Кетачанском каскаде, образовалось около 7,5 тысяч лет назад в результате природной катастрофы. Мощный поток лавы от извержения вулкана Северный Черпук перегородил долину реки Пещерная, создав естественную плотину. Этот барьер кардинально изменил местную гидрологию. Сегодня озеро имеет переменчивый характер – в период таяния снегов и сильных дождей оно значительно увеличивается в размерах, а зимой его площадь сокращается почти вдвое. Постоянное размывание берегов обогащает воду органикой, что создает благоприятную кормовую базу для водных обитателей.
Главными жителями озера стали гольцы – потомки проходной мальмы, оказавшиеся в природной ловушке. Тысячелетия назад их предки поднимались по реке Пещерная для нереста, но лавовый поток навсегда отрезал им путь к морю. За 7,5 тысяч лет изоляции рыбы приспособились к новым условиям. Они по-прежнему нерестятся в верховьях реки, как и их предки, но молодь уже не уходит в океан, а возвращается для нагула в замкнутую экосистему озера Арбунат.
В результате длительной изоляции и ограниченности ресурсов у местной популяции гольца проявилось редкое эволюционное явление – педоморфоз. Это означает, что взрослые особи сохраняют многие черты, свойственные молодым. Взрослые рыбы в озере достигают веса всего 50–130 граммов при продолжительности жизни 4–7 лет. Фактически эволюция направила вид по пути миниатюризации и сокращения жизненного цикла как наиболее эффективной стратегии выживания в замкнутом пространстве.
Несмотря на наличие достаточной кормовой базы, численность рыбы в Арбунате в настоящее время невысока. Ученые предполагают, что это связано с естественными популяционными волнами – циклическими спадами и подъемами, характерными для изолированных экосистем. Любопытно, что в соседнем озере Тымгы, сформированном тем же извержением, сейчас, наоборот, наблюдается пик численности гольцов. Это указывает на то, что каждая из этих уникальных экосистем развивается по своему собственному, неповторимому сценарию.
Исследование озера Арбунат позволяет ученым в реальном времени наблюдать за результатами эволюционных процессов. Оно демонстрирует, как природа в суровых условиях создает уникальные формы жизни и как живые организмы находят удивительные способы адаптации, будучи полностью отрезанными от внешнего мира.