Донно-пелагические связи гидробионтов в различных водных массах Чукотского моря по данным δ¹⁵n и δ¹³с

Для сравнения трофических характеристик пелагических и донных сообществ у зоопланктона и зообентоса в Чукотском море был исследован изотопный состав углерода и азота (δ¹³С и δ¹⁵N) в двух различных водных массах. Основная акватория южной части моря (южнее 71^о с.ш.) находилась под влиянием беринговоморских водных масс с относительно высокими значениями δ¹³С и низкими δ¹⁵N. В северных районах преобладали холодные арктические воды, в которых отмечено значительное уменьшение величин δ¹³С и увеличение значений δ¹⁵N на 1–3 ‰. Выявленные устойчивые различия в изотопном составе углерода между зоопланктоном и бентосными беспозвоночными в южной части Чукотского моря показали, что донные организмы базируются в основном на донной пищевой цепи и влияние органического вещества из пелагиали незначительно. В северной части Чукотского моря источником органического вещества в донном сообществе в большей степени является продукция из пелагиали, среди которой преобладает взвешенное органическое вещество от продукции ледовых водорослей. Изотопные исследования и данные по питанию рыб показали, что в южной части моря около 90 % исследованных видов донных рыб замыкаются на донную пищевую сеть. В северном районе все образцы донных рыб характеризовались минимальным насыщением δ¹³С, сопоставимым с таковым пелагических рыб, что указывает на основную роль пелагических объектов (60–80 %) в питании исследованных видов донного нектона. Значения δ¹⁵N исследованных гидробионтов в южной и северной частях моря изменяются в широком диапазоне и занимают три трофических уровня. Очевидно, что значения δ¹⁵N отражают элемент хищничества и, следовательно, значимость в пищевом рационе консументов первого, второго или третьего порядков.

1. Арашкевич Е.Г. Характер питания копепод северо-западной части Тихого океана // Океанол. — 1969. — Т. 9, № 5. — С. 857–873.

2. Атлас морских звезд дальневосточных морей России / С.В. Явнов ; под ред. В.А. Ракова. — Владивосток : Русский Остров, 2010а. — 240 с.

3. Атлас кишечнополостных дальневосточных морей России / С.В. Явнов ; под ред. В.И. Чучукало. — Владивосток : Русский Остров, 2010б. — 168 с.

4. Бродский К.А., Вышкварцева Н.В., Кос Е.С., Мархасева Е.Л. Веслоногие ракообразные (Copepoda: Calanoida) морей СССР и сопредельных вод : моногр. — Л. : Наука, 1983. — Т. 1. — 358 с.

5. Волков А.Ф., Murphy J.М. Планктон и питание рыб в Чукотском море и северной части Берингова моря // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. — С. 70–80.

6. Гейнрих А.К. О питании морских копепод бореальной и тропической областей Тихого океана // Тр. ИОАН СССР. — 1963. — Т. 71. — С. 60–71.

7. Голенкевич А.В. Видовой состав и биология донных осьминогов на шельфе северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 124. — С. 178–211. Голиков А.Н. Моллюски Buccininae Мирового океана : моногр. — Л. : Наука, 1980. — 508 с. (Фауна СССР. Моллюски; Т. 5, вып. 2.)

8. Голиков А.Н., Кусакин О.Г. Раковинные брюхоногие моллюски литорали морей СССР : моногр. — Л. : Наука, 1978. — 292 с. (Определители по фауне СССР, изд. ЗИН АН СССР; т. 116.)

9. Горбатенко К.М. Трофодинамика гидробионтов в Охотском море : автореф. дис. … д-ра биол. наук. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2018. — 47 с.

10. Горбатенко К.М., Заволокин А.В., Мерзляков А.Ю., Кияшко С.И. Трофический статус медуз (Cnidaria) Охотского моря и специфика их питания весной // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 143. — С. 240–248.

11. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Бенто-пелагические трофические связи в ихтиоцене шельфовой зоны западной части Берингова моря по данным анализа содержимого желудков и стабильных изотопов углерода и азота // Изв. ТИНРО. — 2008. — Т. 153. — С. 283–294.

12. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Донно-пелагические связи в глубоководной части Охотского моря по данным стабильных изотопов С и N // Изв. ТИНРО. — 2015. — Т. 183. — C. 200–216. DOI: 10.26428/1606-9919-2015-183-200-216.

13. Горбатенко К.М., Лаженцев А.Е., Лобода С.В. Распределение, питание и некоторые физиологические показатели тихоокеанской сельди гижигинского и охотского стад в северной части Охотского моря в весенний период // Биол. моря. — 2004. — Т. 30, № 5. — С. 352–358.

14. Гутельмахер В.Л., Садчиков А.П., Филиппова Т.Г. Питание зоопланктона : Итоги науки и техники. Сер. общ. экол., биоценол., гидробиол. — М. : ВИНИТИ, 1988. — Т. 6. — 156 с. Догель В.А. Зоология беспозвоночных : учеб. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1981. — 606 с.

15. Косихина О.В. Исследование питания Chaetognatha // Экол. моря. — 1982. — Т. 11. — С. 79–83.

16. Кузнецова Н.А. Особенности состояния планктонного сообщества в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г. // Изв. ТИНРО. — 2018. — Т. 194. — С. 153–166.

17. Кузнецова Н.А. Питание и пищевые отношения нектона в эпипелагиали северной части Охотского моря : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2005. — 235 с.

18. Кузнецова Н.А., Слабинский А.М. Гидробиологические исследования в западной части Берингова и Чукотского морей и тихоокеанских водах Командорских островов в 2007 г. по программе «BASIS» // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. — С. 282–293.

19. Ломакина Н.Б. Эуфаузииды Мирового океана (Euphausiacea) : моногр. — Л. : Наука, 1978. — 222 с.

20. Надточий В.А., Чучукало В.И., Кобликов В.Н. Питание краба-стригуна Chionoecetes opilio в Анадырском заливе Берингова моря в осенний период // Изв. ТИНРО. — 2001. — Т. 128. — С. 432–435.

21. Одинцов В.С., Кияшко С.И. Вариации изотопного состава углерода и азота крабов Chionoecetes opilio (Fabricius, 1788) и Hyas coarctatus Leach, 1816 (Crustacea: Decapoda) на шельфе Чукотского моря // Биол. моря. — 2018. — Т. 44, № 1. — С. 51–57.

22. Орлов А.М., Бензик А.Н., Ведищева Е.В. и др. Предварительные результаты рыбохозяйственных исследований в море Лаптевых на НИС «Профессор Леванидов» в сентябре 2019 г. // Тр. ВНИРО. — 2020. — Т. 179. — С. 206–225. DOI: 10.36038/2307-3497-2020-179-206-225.

23. Пономарева Л.А. Весовая характеристика эвфаузиид Японского моря // ДАН СССР. — 1954. — Т. 99, № 1. — С. 169–171.

24. Пономарева Л.А. Питание и распределение эвфаузиид Японского моря // Зоол. журн. — 1955. — Т. 34, № 1. — С. 85–97.

25. Раймонт Д. Планктон и продуктивность океана. Т. 2 : Зоопланктон : в 2-х частях. Ч. 1 : моногр. : пер. с англ. — М. : Агропромиздат, 1988а. –– 544 с.

26. Раймонт Д. Планктон и продуктивность океана. Т. 2 : Зоопланктон : в 2-х частях. Ч. 2 : моногр. : пер. с англ. — М. : Агропромиздат, 1988б. –– 356 с.

27. Сиренко Б.И., Гагаев С.Ю. Необычное обилие макробентоса и тихоокеанские вселенцы в Чукотском море // Биол. моря. — 2007. — Т. 33, № 6. — С. 399–407.

28. Скарлато О.А. Двустворчатые моллюски умеренных вод северо-западной части Тихого океана : моногр. — Л. : Наука, 1981. — 480 с. (Определители по фауне СССР, изд. ЗИН АН СССР, вып. 126.)

29. Слабинский А.М., Фигуркин А.Л. Структура планктонного сообщества южной части Чукотского моря в летний период // Изв. ТИНРО. — 2014. — Т. 178. — С. 135–147. DOI: 10.26428/1606-9919-2014-178-135-147.

30. Слизкин А.Г. Атлас-определитель крабов и креветок дальневосточных морей России. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. — 256 с.

31. Соколова М.Н. Питание глубоководных донных беспозвоночных детритофагов // Тр. ИОАН СССР. — 1958. — Т. 27. — С. 123–153.

32. Турпаева Е.П. Питание и пищевые группировки морских донных беспозвоночных // Тр. ИОАН СССР. — 1953. — Т. 7. — С. 259–299.

33. Фауна и зоогеография бентоса Чукотского моря / под ред. Б.И. Сиренко и С.В. Василенко. — СПб. : ЗИН РАН, 2008. — 231 с. (Исслед. фауны морей; Т. 61(69).)

34. Фигуркин А.Л., Слабинский А.М. Океанологические условия и планктон южной части Чукотского моря летом 1997–2010 гг. // Вопр. промысл. океанол. –– 2012. –– Т. 1, вып. 9. –– С. 134–152.

35. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков : моногр. — М. : Наука, 1987. — 175 с. Чучукало В.И. Питание и пищевые отношения нектона и нектобентоса в дальневосточных морях : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. — 484 с.

36. Чучукало В.И., Надточий В.А., Шебанова М.А. Распределение и питание углохвостого чилима в Олюторском заливе в сентябре 2001 г. // Вопр. рыб-ва. — 2003. — Т. 4, № 1(13). — С. 64–73.

37. Чучукало В.И., Напазаков В.В. Питание и трофический статус массовых видов скатов (Rajidae) западной части Берингова моря // Изв. ТИНРО. — 2002. — Т. 130. — С. 422–428.

38. Экосистемы и биоресурсы Чукотского моря и сопредельных акваторий : моногр. / под ред. Б.И. Сиренко. — СПб. : ЗИН РАН, 2009. –– 327 с. (Исслед. фауны морей; Т. 64(72).)

39. Barton M.B., Moran J.R., Vollenweider J.J. et al. Latitudinal dependence of body condition, growth rate, and stable isotopes of juvenile capelin (Mallotus villosus) in the Bering and Chukchi Seas // Polar Biol. — 2017. — Vol. 40, Iss. 7. — P. 1465–1466. DOI: 10.1007/s00300-016-2041-8.

40. Belkin I.M. Rapid warming of Large Marine Ecosystems // Prog. Oceanogr. — 2009. — Vol. 81, Iss. 1–4. — P. 207–213. DOI: 10.1016/j.pocean.2009.04.011.

41. Boutillier J.A. and Nguyen H. Pandalus hypsinotus Humpback shrimp: A review of the biology and a recommended assessment framework for a directed fishery : Canadian Stock Assessment Secretariat Research Document 99/067. — 1999. — 22 p.

42. Cahoon L.В., Cooke J.E. Benthic microalgal production in Onslow Bay, North Carolina, U.S.A. // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1992. — Vol. 84. — P. 185–196.

43. Fauchald K. and Jumars P.A. The diet of worms: a study of polychaete fiding guilds // Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. — 1979. — Vol. 17. — P. 193–284.

44. France R.L. Carbon-13 enrichment in benthic compared to planktonic algae: foodweb implications // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1995. — Vol. 124. — P. 307–312.

45. Grebmeier J.M. Studies of pelagic-benthic coupling extended onto the Soviet continental shelf in the northern Bering and Chukchi Seas // Cont. Shelf Res. — 1993. — Vol. 13. — P. 653‒668.

46. Grebmeier J.M., McRoy C.P., Feder H.M. Pelagic-benthic coupling on the shelf of the northern Bering and Chukchi Seas. I. Food supply source and benthic biomass // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1988. — Vol. 48. — P. 57–67.

47. Hill V., Cota G. Spatial patterns of primary production on the shelf, slope and basin of the Western Arctic in 2002 // Deep-Sea Res. II. — 2005. — Vol. 52, Iss. 24–26. — P. 3344‒3354. DOI: 10.1016/j.dsr2.2005.10.001.

48. Hobson K.A., Fisk A., Karnovsky N. et al. A stable isotope (δ13С, δ15N) model for the North Water food web: implications for evaluating trophodynamics and the flow of energy and contaminants // Deep-Sea Res. II. — 2002. — Vol. 49, Iss. 22–23. — P. 5131–5150. DOI: 10.1016/S0967-0645(02)00182-0.

49. Hobson K.A., Welch H.E. Determination of trophic relationship within a high Arctic marine food web using δ13C and δ15N analysis // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1992. — Vol. 84. — P. 9–18. DOI: 10.3354/meps084009.

50. Howell K.L., Pond D.W., Billett D.S.M. and Tyler P.A. Feeding ecology of deep-sea seastars (Echinodermata: Asteroidea): a fatty-acid bimarker approach // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 2003. — Vol. 255. — P. 193–206. DOI: 10.3354/meps255193.

51. Iken K., Bluhm B., Dunton K. Benthic food-web structure under differing water mass properties in the southern Chukchi Sea // Deep-Sea Res. II. — 2010. — Vol. 57, Iss. 1–2. — P. 71–85. DOI: 10.1016/j.dsr2.2009.08.007.

52. Iken K., Bluhm B.A., Gradinger R. Food web structure in the high Arctic Canada Basin: evidence from δ13C and δ15N analysis // Polar Biol. — 2005. — Vol. 28, № 3. — P. 238–249. DOI: 10.1007/s00300-004-0669-2.

53. Jackson A.L., Inger R., Parnell A.C., Bearhop S. Comparing isotopic niche widths among and within communities: SIBER — Stable Isotope Bayesian Ellipses in R // J. Animal Ecol. — 2011. — Vol. 80, Iss. 3. — P. 595–602. DOI: 10.1111/j.1365-2656.2011.01806.x.

54. Lovvorn J.R., Cooper L.W., Brooks M.L. et al. Organic matter pathways to zooplankton and benthos under pack ice in late winter and open water in later summer in the north-central Bering Sea // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 2005. — Vol. 291. — P. 135–150. DOI: 10.3354/meps291135.

55. McTigue N.D., Dunton K.H. Trophodynamics and organic matter assimilation pathways in the northeast Chukchi Sea, Alaska // Deep-Sea Res. II. — 2014. — Vol. 102. — P. 84–96. DOI: 10.1016/j.dsr2.2013.07.016.

56. McTigue N.D., Dunton K.H. Trophodynamics of the Hanna Shoal Ecosystem (Chukchi Sea, Alaska): Connecting multiple end-members to a rich food web // Deep-Sea Res. II. — 2017. — Vol. 144. — P. 175–189. DOI: 10.1016/j.dsr2.2017.08.010.

57. Melnikov I.A., Kolosova E.G., Welch H.E., Zhitina L.S. Sea ice biological communities and nutrient dynamics in the Canadian Basin of the Arctic Ocean // Deep-Sea Res. I. — 2002. — Vol. 49, Iss. 9. — P. 1623–1649. DOI: 10.1016/S0967-0637(02)00042-0.

58. Minagawa M., Wada E. Stepwise enrichment of 15N along food chains: Further evidence and the relation between δ15N and animal age. // Geochim. Cosmochim. Acta. — 1984. — Vol. 48, Iss. 5. — P. 1135–1140. DOI: 10.1016/0016-7037(84)90204-7.

59. Morris D.J., O’Connell M.T., Macko S.A. Assessing the importance of terrestrial organic carbon in the Chukchi and Beaufort seas // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 2015. — Vol. 164. — P. 28–38. DOI: 10.1016/j.ecss.2015.06.011.

60. Pasquaud S., Pillet M., David V. et al. Determination of fish trophic levels in an estuarine system // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 2010. — Vol. 86, Iss. 2. — P. 237–246. DOI: 10.1016/j.ecss.2009.11.019.

61. Petersen G.H., Curtis M.A. Differences in energy flow through major components of subarctic, temperature and tropical marine shelf ecosystems // Dana. — 1980. — Vol. 1. — P. 53–64.

62. Pinnegar J.K., Polunin N.V.C. Contributions of stable-isotope data to elucidating food webs of Mediterranean rocky littoral fishes // Oecologia. — 2000. — Vol. 122, № 3. — P. 399–409. DOI: 10.1007/s004420050046.

63. Post D.M. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumptions // Ecology. — 2002. — Vol. 83, Iss. 3. — P. 703–718. DOI: 10.2307/3071875.

64. Takai N., Hirose N., Osawa T. et al. Carbon source and trophic position of pelagic fish in coastal waters of south-eastern Izu Peninsula, Japan, identified by stable isotope analysis // Fish. Sci. — 2007. — Vol. 73, Iss. 3. — P. 593–608. DOI: 10.1111/j.1444-2906.2007.01372.x.

65. Takai N., Mishima Y., Yorozu A., Hoshika A. Carbon sources for demersal fish in the western Seto Inland Sea, Japan, examined by δ13C and δ15N analyses // Limnol. Oceanogr. — 2002. — Vol. 47, Iss. 3. — P. 730–741. DOI: 10.4319/LO.2002.47.3.0730.

66. Tatara K. Relation between the primary production and the commercial fishery production in the fishing ground utilization of the primary production by the boat fishery // Bull. Nansei Reg. Fish. Res. Lab. — 1981. — Vol. 13. — P. 111–133 (in Japanese with English abstract).

67. Wolff W.J. The estuary as a habitat: an analysis of data on the soft-bottom macrofauna of estuarine area of the rivers Rhine, Meuse, and Scheldt : Zool. Verh. — 1973. — № 126. — 242 p.