Цепь питания в Черном море: от крохотного фитопланктона до дельфинов

В верхних слоях Черного моря, где свет еще достигает воды, крошечные клетки фитопланктона ловят солнечную энергию и превращают ее в органическое вещество. Эта энергия движется дальше – через зоопланктон, мелкую рыбу, хищников и завершается у морских млекопитающих. Упрощенная схема выглядит линейной, однако реальная пищевая сеть намного запутаннее: здесь есть петли, короткие замыкания из-за инвазионных видов и резких сдвигов, вызванных человеком.

Краткий ответ на главный вопрос таков: основная цепь начинается с фитопланктона, переходит к зоопланктону (в первую очередь веслоногих рачков), далее к пелагическим рыбам типа хамсы и шпрота, затем к хищным рыбам и, наконец, к дельфинам. В то же время аноксическая зона ниже 150-200 метров, постоянная стратификация вод и ряд инвазионных организмов делают эту систему особенно уязвимой и динамичной.

Особенности Черного моря, определяющие его пищевую сеть

Черное море — полузамкнутый бассейн площадью более 436 тысяч квадратных километров с максимальной глубиной более 2200 метров. Однако пригодная для большинства организмов зона ограничена верхними 100-150 метрами. Ниже из-за резкого галоклина и пикноклина почти нет кислорода, а на глубине царит сероводород. Это означает, что вся цепь питания сосредоточена в относительно тонком поверхностном слое, где энергия быстро циркулирует, но любое нарушение может иметь каскадные последствия для всего бассейна.

Большой сток рек, прежде всего Дуная, приносит питательные вещества, которые в прошлые десятилетия приводили к эвтрофикации. Сегодня ситуация несколько улучшилась, однако избыток биогенов по-прежнему влияет на состав фитопланктона и частоту цветений. Судоходство регулярно заносит новые виды, а изменение климата повышает температуру поверхностных вод, что способствует развитию теплолюбивых организмов, в частности, желатинозоопланктона.

Продуценты: основа, без которой все останавливается

Фитопланктон – это не просто «водоросли», а сложное сообщество диатомей, динофлагелятов, кокколитофорид и других микроводорослей. Весной доминируют диатомеи, летом – динофлагеляты, а иногда наблюдаются массовые цветения Emiliania huxleyi, окрашивающие воду в молочно-голубой цвет. Конкретно они обеспечивают первичную продукцию, составляющую базу всей последующей цепи.

В прибрежной зоне важную роль играют макроводоросли и морские травы – зостера и руппия. Они создают приют для молодежи рыб и беспозвоночных, а также участвуют в детритном пути питания. Когда эти растения отмирают, их останки становятся пищей для бактерий и детритофагов, замыкая круг.

Эффективность передачи энергии от продуцентов к следующему уровню обычно составляет около 10%. Остальные рассеиваются в виде тепла и метаболических потерь. В Черном море эта цифра может варьироваться в зависимости от сезонных условий и доминирования тех или иных групп планктона.

Зоопланктон и микробная петля: невидимые двигатели экосистемы

Зоопланктон – главный потребитель фитопланктона. Важнейшую роль играют веслоногие рачки (Copepoda): Acartia, Pseudocalanus, Centropages и другие. Они отфильтровывают воду, поедают водоросли и сами становятся кормом для рыб. Летом добавляются ветвистоусые рачки (Cladocera) и аппендикулярии.

Отдельно следует выделить микробную петлю. Бактерии разлагают растворенное органическое вещество, которое затем потребляют гетеротрофные жгутиконосцы и инфузории. Этот путь особенно важен в эвтрофных условиях, когда часть первичной продукции не потребляется непосредственно зоопланктоном. Микробная петля позволяет энергии оставаться в системе дольше и поддерживать более высокие уровни даже тогда, когда «классическая» цепь ослабевает.

Рыбы: средние звенья, держащие баланс

Среди пелагических рыб наиболее массовыми являются хамса (Engraulis encrasicolus) и шпрот (Sprattus sprattus). Хамса – типичный планктофаг, который питается зоопланктоном и сам становится основным кормом для многих хищников. Шпрот держится несколько глубже и часто образует плотные скопления.

К хищным рыбам относятся луфарь (Pomatomus saltatrix), пеламида (Sarda sarda), ставрида (Trachurus mediterraneus) и камбала-калкан (Psetta maxima). Калкан — донный хищник, охотящийся на бентосных рыбах и беспозвоночных. Его запасы особенно уязвимы к перелову и ухудшению качества дна.

Многие рыбы имеют сложные миграции: хамса на зиму идет в более теплые районы турецкого побережья, а весной возвращается на север для нереста. Эти перемещения связывают разные части бассейна в единую пищевую сеть.

Верхушка пирамиды: хищники и морские млекопитающие

На вершине стоят крупные хищные рыбы и три вида морских млекопитающих: афалина (Tursiops truncatus ponticus), обычный дельфин (Delphinus delphis ponticus) и морская свинья (Phocoena phocoena relicta). Дельфины питаются преимущественно рыбой – хамсой, шпротом, ставридой. Их присутствие свидетельствует об относительном благополучии экосистемы, ведь они нуждаются в достаточном количестве корма и чистой воды.

Афалины часто ассоциируются с прибрежными районами, где находят скопление рыбы. Морская свинья держится более глубоко и менее заметна. Все три подвида эндемичны для Черного моря и Азовского моря и внесены в охранные списки.

Инвазионные виды и каскадные изменения в сети питания

Самый яркий пример перестройки цепи – появление реброплава Mnemiopsis leidyi в конце 1970-х – начале 1980-х годов. Этот гребневик, завезенный с балластными водами судов, не имел естественных врагов и начал массово поедать зоопланктон и ихтиопланктон (икру и личинки рыб). Результатом стало резкое сокращение запасов хамсы в конце 1980-х годов и всеобщее обеднение пелагической экосистемы.

В 1997 году в Черное море проник его природный хищник – реброход Beroe ovata. Beroe специализируется как раз на Mnemiopsis и помог сдержать его численность. Однако оба вида до сих пор находятся в системе, и их популяции колеблются в зависимости от температуры воды и наличия корма. Исследования 2019-2025 годов показывают, что выделение слизи и экскрементов этих реброплавов влияет на микробную петлю и более низкие трофические уровни.

Другой известный инвазионный вид – рапана (Rapana venosa), появившаяся в 1940-х годах. Она активно поедает мидий и других двустворчатых моллюсков, изменяя структуру бентосных группировок и воздействуя на качество воды, ведь мидии выполняют роль природных фильтров.

Интересные факты о цепи питания Черного моря

* Mnemiopsis leidyi способен съедать за сутки количество зоопланктона, что в несколько раз превышает его собственную массу, что и повлекло за собой коллапс кормовой базы рыб в 1980-х.
* Beroe ovata почти полностью зависит от Mnemiopsis как от единственного источника пищи – когда гребневик-жертва исчезает из района, хищник тоже быстро уменьшается в численности.
* Микробная петля в Черном море может перерабатывать до 50% первичной продукции в периоды сильной эвтрофификации, поддерживая экосистему даже тогда, когда классическая цепь «фитопланктон – зоопланктон – рыба» ослаблена.
* Афалины Черного моря имеют свои локальные «диалекты» свистов и часто сотрудничают во время охоты на косяки рыбы, демонстрируя сложное социальное поведение.
* Несмотря на аноксическую зону, на границе кислородных и бескислородных вод существуют зоны хемосинтеза, где бактерии используют сероводород как источник энергии, хотя их вклад в общую цепь питания остается незначительным.

Антропогенное давление и современные тренды

Перелов, загрязнение, эвтрофикация и изменение климата влияют на структуру пищевой сети. В 1970–1980-х годах чрезмерное поступление биогенов привело к массовым цветениям и последующим заморам. Сегодня благодаря международным усилиям (в частности в рамках Комиссии по охране Черного моря) наблюдается частичное восстановление, однако запасы многих ценных видов рыб, особенно калкана, остаются под давлением.

Война и связанные с ней риски (в том числе возможное загрязнение от поврежденных судов) придают неопределенности, хотя долгосрочные данные еще формируются. Климатическое потепление может способствовать дальнейшему распространению теплолюбивых инвазионных видов и изменению сезонной динамики цветов фитопланктона.

В 2025 году опубликована первая комплексная оценка целостности пищевой сети Черного моря по дескриптору 4 Морской стратегической рамочной директивы ЕС. Исследователи использовали показатели разнообразия зоопланктона, биомассу веслоногих рачков и численность Mnemiopsis leidyi как индикаторы состояния экосистемы за период 2018-2023 годов. Полученные результаты подчеркивают, что система остается уязвимой, но демонстрирует признаки обновления в отдельных районах.

Трофический уровень	Основные представители	Пищевые связи	Влияние инвазий/человека
Продуценты	Фитопланктон (диатомеи, динофлагеляты), макроводоросли, морские травы.	Фотосинтез, первичная продукция	Эвтрофикация усиливает цветение, потепление изменяет состав
Первичные консументы	Зоопланктон (веслоногие и ветвистые рачки), бентосные моллюски	Фильтрация фитопланктона, поедание детрита	Mnemiopsis поедает зоопланктон и ихтиопланктон
Вторичные консументы	Хамса, шпрот, ставрида	Питание зоопланктоном	Перелов + конкуренция с Mnemiopsis в 1980-х
Высшие консументы	Луфар, пеламида, колкан	Хищничество на мелкой рыбе и бентосе	Рапана изменяет бентосную базу калкана
Топ-хищники	Афалина, обычный дельфин, морская свинья	Питание рыбой	Зависимость от состояния низших уровней и загрязнения

Данные таблицы обобщены на основе многолетних наблюдений и современных оценок состояния экосистемы.

Мониторинг продовольственной сети продолжается. Международные проекты и национальные программы Украины, Болгарии, Румынии и Турции регулярно собирают данные о биомассе планктона, составе рыбных запасов и численности дельфинов. Эти наблюдения показывают, что система способна восстанавливаться, когда уменьшается давление перелова и загрязнения, но остается чувствительной к новым инвазиям и климатическим сдвигам.

Каждый новый сезон приносит свежие данные о том, как крошечные клетки планктона, массовые косяки хамсы и грациозные дельфины продолжают переплетать свои судьбы в водах Черного моря.