Опавшие листья, попадающие в ручей, оказались недостаточно «вкусными и питательными» для донных беспозвоночных. Они представляют малоценный корм по своему биохимическому и элементному составу. Поэтому животные предпочитают листьям водоросли. Результаты исследования, опубликованные в журнале Russian Journal of Ecology, опровергают устоявшееся представление о высокой роли наземного органического вещества в питании речных обитателей.


Каждую осень, опавшие с деревьев листья, съедаются насекомыми, грибами и бактериями. Но что происходит с листьями, если они попадают не на землю, а в воду? В водной экологии считается, что в верховьях рек, где деревья и кустарники плотно растут по берегам, образуя полог, огромное количество листьев, попадающих в воду, служит источником пищи для многих водных животные, прежде всего личинок насекомых и других беспозвоночных.

Российские ученые из Красноярска и Владивостока обнаружили, что донные беспозвоночные на дне рек практически не едят опавшие листья. А если и едят, то мало что усваивают.

Биологи измеряли содержание жирных кислот, соотношение стабильных изотопов азота и углерода в личинках комаров-долгоносиков, рачках-бокоплавах гаммарусах, водорослях и опавших листьях из небольшого лесного ручья Турова Падь. Район исследований находился на территории Уссурийского государственного природного заповедника. Место сбора находилось в биоме умеренных и широколиственных лесов, там где объемы листовой биомассы велики и могут играть важную роль в питании водных животных.

Выяснилось, что соотношения стабильных изотопов углерода у гаммаруса и личинок комаров значительно отличаются от их содержания в листьях, но почти совпадают с соотношениями в водорослях. Анализ биохимических маркеров и соотношения стабильных изотопов в листьях подтвердил, что они являются малоценным кормом по биохимическому и элементному составу. На основе сравнения соотношения изотопов азота ученые показали, что гаммарусы хоть и в небольшом количестве, но все-таки потребляет опавшие листья. Однако при этом рачки-бокоплавы не усваивает из листьев никаких полезных органических веществ, за исключением, возможно, лишь одной жирной кислоты.

Очевидно, что донные беспозвоночные в дальневосточном лесном ручье получают органический углерод в основном из водорослей, а не из попавших в водоем листьев. Именно водоросли обеспечивают донных животных физиологически важными полиненасыщенными жирными кислотами, такими как эйкозапентаеновая и докозагексаеновая.

«Наше исследование можно рассматривать как один из элементов “пазла” круговорота веществ, в частности, круговорота углерода. Из водных экосистем постоянно происходит вынос веществ на сушу, и обратно. Мы на примере дальневосточного лесного ручья выясняли, питаются ли водные беспозвоночные опавшими листьями. Оказалось, что донные беспозвоночные питаются водорослями, которыми, в основном, обрастают камни, а углерод из листового опада они не усваивают. Это и понятно, качество водорослей в разы лучше, чем листьев. Однако и здесь не обошлось без сюрпризов. Гаммарусы все-таки поедали листву и совсем небольшую часть съеденной биомассы пускали на метаболические нужды. Основную же массу листового углерода они экскретировали обратно в воду», — рассказала одна из авторов исследования Олеся Махутова, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН, доцент Сибирского федерального университета.

Ученая отметила, что необходимо продолжать исследования, направленные на более точное определение реального вклада «чужеродного» органического вещества в функционирование экосистем рек и, в частности, проводить сравнительный анализ данных, полученных в различных регионах и экосистемах.