Дрейссена

Дрейссена (лат. Dreissena) — род двустворчатых моллюсков из семейства дрейссенид (Dreissenidae). Характеризуется способностью прикрепляться к твёрдым субстратам с помощью биссусных нитей, образовывать массовые поселения (друзы) и вести фильтрационный образ жизни. Наиболее известные представители — дрейссена речная (Dreissena polymorpha) и дрейссена бугская (Dreissena bugensis). В ряде регионов мира, включая Россию, дрейссены являются инвазивными видами, вызывающими серьёзные экологические и экономические последствия.

Морфология и анатомия

Раковина дрейссены имеет характерную треугольно-округлую или клиновидную форму, напоминающую мидию. Длина раковины взрослых особей обычно составляет от 2 до 4 см, хотя отдельные экземпляры могут достигать 5–6 см. Окраска варьирует от светло-жёлтой до тёмно-коричневой, часто с зигзагообразными полосами, что дало видовое название polymorpha (многоформенная).

Створки раковины соединены упругим лигаментом. Внутренняя поверхность перламутровая. Мантия образует два сифона: вводной (для забора воды с пищей и кислородом) и выводной (для удаления отфильтрованной воды и продуктов обмена). Нога у взрослых особей редуцирована и не используется для передвижения, однако в личиночной стадии (велигер) она развита и служит для поиска субстрата.

Характерная особенность дрейссен — наличие биссусной железы, выделяющей прочные белковые нити (биссус), которыми моллюск прочно прикрепляется к камням, раковинам других моллюсков, гидротехническим сооружениям, днищам судов и водозаборным трубам.

Жизненный цикл и размножение

Дрейссены раздельнополы. Оплодотворение наружное: самки вымётывают в воду икру, самцы — сперматозоиды. Плодовитость одной самки может достигать нескольких сотен тысяч яиц за сезон.

Из яйца развивается свободноплавающая личинка — велигер (трохофора), которая в течение 2–4 недель дрейфует в толще воды, питаясь фитопланктоном. На этой стадии личинки могут переноситься течениями на значительные расстояния, что способствует расселению вида. Осев на подходящий субстрат, личинка прикрепляется биссусом и превращается в молодого моллюска. Половой зрелости дрейссены достигают в возрасте 1–2 лет. Продолжительность жизни в благоприятных условиях составляет 5–8 лет, в некоторых популяциях — до 10 лет.

Экология и распространение

Естественный ареал

Естественный ареал дрейссены речной (Dreissena polymorpha) охватывает бассейны Каспийского, Чёрного и Азовского морей, включая реки Волга, Дон, Днепр, Днестр, Дунай. Дрейссена бугская (Dreissena bugensis) изначально обитала в Южном Буге и Днепро-Бугском лимане.

Инвазивное распространение

Начиная с XVIII–XIX веков, благодаря строительству каналов, судоходству и случайному заносу с балластными водами, дрейссены начали активно расселяться за пределы естественного ареала. В XX веке они проникли в бассейн Балтийского моря, в Великие озёра Северной Америки, в Западную Европу, а также в водоёмы Сибири и Дальнего Востока.

В России дрейссена речная широко распространена в европейской части, включая водохранилища Волжско-Камского каскада, озёра Ладожское и Онежское, реки Нева, Москва, Ока, Кама. Отмечены случаи её появления в озере Байкал и в водоёмах Сибири.

Условия обитания

Дрейссены предпочитают проточные или слабопроточные водоёмы с достаточным содержанием кислорода. Оптимальная температура воды для роста и размножения — 15–25 °C. Они способны переносить временное пересыхание и загрязнение воды, однако чувствительны к низкому содержанию кислорода и высоким концентрациям токсикантов. Поселяются на глубинах от 0,5 до 10–15 метров, образуя плотные скопления — друзы, в которых может насчитываться до нескольких тысяч особей на квадратный метр.

Значение и последствия инвазии

Экологическое воздействие

Дрейссены являются активными фильтраторами: одна взрослая особь за сутки может профильтровать до 1–2 литров воды, удаляя из неё взвешенные частицы, фитопланктон и бактерии. Массовое развитие дрейссен приводит к значительному осветлению воды, что, с одной стороны, улучшает её прозрачность, а с другой — нарушает естественные трофические цепи, лишая планктонных организмов пищи. Это может вызывать «цветение» воды за счёт развития цианобактерий, которые дрейссены фильтруют хуже.

Кроме того, обрастание дрейссенами твёрдых субстратов изменяет структуру донных сообществ, вытесняя местных двустворчатых моллюсков (например, перловиц и беззубок) и создавая новые места обитания для некоторых беспозвоночных. Дрейссены также служат промежуточными хозяевами для ряда паразитов, в том числе для трематод, поражающих водоплавающих птиц и рыб.

Экономический ущерб

Массовое обрастание дрейссенами гидротехнических сооружений (водозаборов, трубопроводов, охладительных систем электростанций, плотин, шлюзов) приводит к снижению их пропускной способности, коррозии и засорению. Очистка от обрастаний требует значительных затрат. В США и Канаде ущерб от инвазии дрейссен оценивается в сотни миллионов долларов ежегодно. В России аналогичные проблемы фиксируются на Волжской, Камской, Чебоксарской и других ГЭС, а также на водозаборах промышленных предприятий и системах водоснабжения городов.

Положительные аспекты

В некоторых случаях дрейссены используются как биофильтраторы для очистки сточных вод и в аквакультуре. Однако их инвазивный потенциал и способность к быстрому размножению делают контролируемое использование затруднительным. В естественных водоёмах дрейссены являются важным кормовым объектом для некоторых видов рыб (лещ, густера, плотва), а также для водоплавающих птиц.

Меры борьбы и контроля

Борьба с дрейссенами включает несколько подходов:

• Механическая очистка — удаление обрастаний с помощью скребков, гидроабразивных установок, водяных струй высокого давления.
• Химическая обработка — применение биоцидов (хлор, озон, перекись водорода, медный купорос) в системах водоснабжения, однако это может быть опасно для окружающей среды.
• Биологический контроль — использование естественных врагов (рыб, птиц) и паразитов, но эффективность ограничена.
• Термическая обработка — подача горячей воды (выше 35–40 °C) в водозаборные трубы.
• Профилактика — контроль за балластными водами судов, очистка днищ судов, установка фильтров на водозаборах.

В России и других странах разработаны нормативные документы, регулирующие предотвращение распространения инвазивных видов, в том числе дрейссен. Однако полностью искоренить популяцию в крупных водоёмах практически невозможно.

Классификация и виды

Род Dreissena включает несколько видов, из которых наиболее изучены:

• Дрейссена речная (Dreissena polymorpha Pallas, 1771) — самый распространённый вид, инвазивный в Европе, Северной Америке и Азии.
• Дрейссена бугская (Dreissena bugensis Andrusov, 1897) — также известна как дрейссена квагга (по аналогии с зеброй из-за окраски). Встречается в бассейне Чёрного моря, инвазивна в Северной Америке.
• Дрейссена каспийская (Dreissena caspia Eichwald, 1855) — обитает в Каспийском море, эндемик.
• Дрейссена аральская (Dreissena aralensis Lvova & Starobogatov, 1998) — обитает в Аральском море, находится под угрозой исчезновения из-за осолонения водоёма.

Интересные факты

• Дрейссена речная была впервые описана немецким натуралистом Петером Симоном Палласом в 1771 году по образцам из реки Волги.
• В 1980-х годах дрейссена бугская была случайно занесена в Великие озёра Северной Америки с балластными водами судов, что вызвало экологическую катастрофу в регионе.
• Дрейссены способны образовывать биогенные рифы, которые могут достигать высоты до 1 метра и существенно изменять гидрологический режим водоёмов.
• В некоторых водоёмах России (например, в Рыбинском водохранилище) биомасса дрейссен может превышать биомассу всех остальных донных организмов вместе взятых.

Источники

• Жадин В. И. Моллюски пресных и солоноватых вод СССР. — М.—Л.: Издательство АН СССР, 1952.
• Старобогатов Я. И. Фауна моллюсков и зоогеографическое районирование континентальных водоёмов. — Л.: Наука, 1970.
• Орлова М. И. и др. Дрейссена: систематика, экология, практическое значение. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014.
• Mackie G. L., Schloesser D. W. (eds.) Zebra Mussels: Biology, Impacts, and Control. — CRC Press, 1996.
• Материалы сайта «Инвазивные виды России» (Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН).