Экспедиция ученых к Белому морю

Карельские биологи изучают особенности питания креветок и мидий Белого моря

В сентябре ученые КарНЦ РАН приняли участие в экспедиции к Белому морю. Карельским исследователям предстояло изучить его пищевые цепи и оценить, как приспосабливаются морские обитатели к изменяющимся условиям среды. Не обошлось без приключений: ловля колюшки в непогоду, упущенный катер до биостанции, ежедневные полосы препятствий до места работы, – о событиях и результатах экспедиции рассказывают Светлана Мурзина, доктор биологических наук, заведующая лабораторией экологической биохимии Института биологии КарНЦ РАН и Виктор Воронин, аспирант лаборатории экологической биохимии.

Экспедиция проходила с 14 по 24 сентября 2020 года. Ее организовали сотрудники лаборатории экологии прибрежных донных сообществ Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) под руководством доктора биологических наук Вадима Мокиевского.

Состав команды: д.б.н. Вадим Мокиевский и д.б.н. Василий Спиридонов (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН), к.б.н. Полина Дгебуадзе (Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН), к.б.н. Артем Исаченко (ООО «Арктический научный центр»), д.б.н. Светлана Мурзина и аспирант Виктор Воронин (Институт биологии КарНЦ РАН).

Работы проводились на нижнем горизонте литорали [приливно-отливной зоны] губы Кислой Кандалакшского залива и в центральной части пролива Великая Салма с борта научно-исследовательского судна «Профессор Зенкевич».

Цели и задачи

Ученым предстояло собрать биологический материал для изучения состава изотопов углерода и азота и проведения полного анализа жирных кислот морских беспозвоночных. Перед биологами стоит сразу несколько групп методических и фундаментальных задач. Одна из них – это продолжение сезонной и многолетней изотопной съемки. На этом этапе ее дополнили анализом жирных кислот, в том числе тех, что являются пищевыми биомаркерами морских животных, обитающих на литорали губы Кислой. Тем самым проводится оценка постоянства трофической [управляющей питанием] структуры во времени. Кроме того, изучается питание креветок Eualus gaimardi – важных и значимых, но при этом малоизученных обитателей прибрежной зоны моря. Еще одна задача – сравнительный анализ трофической структуры сообществ литорали губы Кислой и глубоководной станции в проливе Великая Салма.

– Сочетание анализа жирных кислот с методом стабильных изотопов углерода и азота позволяет получить представление об общей структуре пищевых цепей, более полно интерпретировать пищевые сети водоема, а также оценить, как приспосабливаются морские организмы к изменяющимся условиям среды. До сих пор пищевые сети и метаболические особенности, в частности, способность к синтезу отдельных жирных кислот и условия для этих процессов, особенно у обитателей морского дна, остаются малоизученными, – поясняет Светлана Мурзина.

Драгоценный улов и упущенный катер

Базой экспедиции стала Беломорская биостанция им. Н.А. Перцова биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (ББС МГУ). Она прекрасно оборудована для проведения экспедиционных работ, лабораторных исследований и постановки аквариальных [с использованием аквариумов, бассейнов для содержания рыб] экспериментов. На базе есть общежитие, баня, столовая и амбулатория.

К датам поездки на ББС карельским ученым удалось привязать еще две короткие командировки, поэтому состоялась не одна, а целых три экспедиции! Прежде чем попасть на базу, биологам по пути потребовалось собрать в одном из озер близ поселка Чупа трехиглую колюшку.

– Одна из сотрудниц лаборатории, Альбина Кочнева, выполняет исследования по проекту РФФИ «Аспиранты». У нее возникла необходимость дособирать материал для одного из экспериментальных этапов работы. Ближе к желанному месту, где мы планировали собрать рыбу, нас настигла плохая погода, что привело к промедлению нашего движения, а также… неожиданно небольшому улову! Поэтому он приобрел еще большую ценность, чем мы ожидали, – рассказывает Светлана Мурзина.

Отлавливая колюшку в сложных условиях, биологи упустили катер, который ждал их у причала для транспортировки на ББС – биостанция изолирована, и попасть на нее можно только по воде. При этом пойманную колюшку нужно было в тот же день доставить живой в лабораторию.

– В результате нам пришлось изменить маршрут и ночевать в Кандалакше, а колюшка, опекаемая Альбиной, отправилась в лабораторию в Петрозаводске. На следующий день мы все-таки попали на ББС и сразу отправились в пеший поход на один из биотопов, где нам предстояло работать, – продолжает рассказ Светлана Мурзина.

В фокусе внимания креветки и моллюски

Аспирант второго года обучения Института биологии КарНЦ РАН Виктор Воронин рассказал об условиях, в которых проходила экспедиция:

– Практически каждый день мы с раннего утра – к точному времени отлива – совместно с нашими московскими коллегами, снарядившись инструментами лова, выходили в сторону губы Кислой, а это путь с преодолением болот, каменных гряд и леса. На месте начиналась работа по сбору животных на литорали. Через 2-3 часа биоматериал нужно было срочно доставлять в лабораторию для идентификации видов, сортировки и фиксации.

В ходе экспедиции ученым удалось собрать более тысячи образцов тканей беломорских беспозвоночных, из них 618 – для проведения анализа липидов и жирных кислот.

– Что это за беспозвоночные? Это удивительные обитатели Белого моря: представители декапод (креветки Eualus gaimardi, Crangon crangon), двустворчатые моллюски (мидия съедобная, Mytilis edulis, а также Mya arenaria, Macoma balthica, Hiatella arctica), амфиподы (Echinogammarus obtusatus, Acanthostepheia malmgreni), многощетинковые черви (Arenicola marina, Harmothoe rarispina), а также коралловые полипы, морские звезды и многие другие. В общем, в исследовании примут участие более 28 видов обитателей Белого моря, – перечисляет Светлана Мурзина.

Сотрудничество ученых

Сентябрьская экспедиция стала возобновлением научного сотрудничества и партнерства Института биологии КарНЦ РАН и Института океанологии РАН.

1 of 3

Помимо выполнения основного насыщенного графика биологической программы, карельским исследователям удалось поучаствовать в работе группы геофизиков из МГУ и МФТИ, которые вели тестирование новых приборов для исследований с борта научно-исследовательского судна «Профессор Зенкевич». В работах принимала участие и группа водолазов, которым «помогал» телеуправляемый подводный аппарат «Гном». Это позволило точно определить положение установленного под водой модуля для дальнейшего проведения непрерывного сейсмоакустического профилирования с помощью электроискрового источника – спаркера.

Атлантический лосось: повысить выживаемость

Завершив все работы на ББС, по пути домой ученые посетили рыбоучетное заграждение на реке Кереть. Они отобрали биоматериалы атлантического лосося для гистологического, биохимического, микробиологического и вирусологического анализов.

– Наша лаборатория совместно с лабораторией паразитологии животных и растений и лабораторией экологии рыб и водных беспозвоночных собирает данные о состоянии атлантического лосося, который заходит в реку для нереста после нагульного морского периода жизни. Сейчас проводится оценка состояния его здоровья в морской и пресноводный периоды жизни. Предварительные данные позволят нам разработать комплексную программу, которая поможет найти способы и подходы к сохранению и повышению выживаемости этого ценного вида рыбы, – добавила в завершение рассказа об экспедиции Светлана Мурзина.