Моніторинг стану гідробіонтів за особливостями яйцекладки та будови кладок ставковика озерного у середовищі, що містить іони важких металів

УДК 574.64:594.38

Т. В. Пінкіна, Л. М. Прут

Житомирський національний агроекологічний університет,
Житомир, Україна, pinkinatv@yandex.ru

MONITORING OF HYDROBIONTS STATE BY PECULIARITIES
OF LYMNAEA STAGNALIS OVIPOSITION AND CLUTCH STRUCTURE
IN THE ENVIRONMENT CONTAINING HEAVY METAL IONS

T. V. Pinkina, L. M. Prut

Zhytomyr National Agroecological University, Zhytomyr, Ukraine

Із кожним роком зростає концентрація важкиx металів у внутрішніх водоймах України. Це визначає актуальність проблеми вивчення впливу підвищених концентрацій цих речовин на водні екосистеми. Актуальний також пошук тест-реакцій організмів, які чітко та швидко могли б свідчити про наявність полютанту у середовищі.

Серед найефективніших показників, за допомогою яких можна розробити методи визначення речовин, що негативно впливають на водні гідроценози, є розмноження гідробіонтів (Строганов, 1971), зокрема, легеневих молюсків. Проте особливості репродукції молюсків у середовищі, що містить важкі метали, вивчені недостатньо.

Відомо, що відтворювальна функція організмів володіє здатністю протистояти токсичній дії отрут, але завжди до певної межі (Мелиян, 1991). Встановлено (Юрчинский, 2004), що зміна інтенсивності відкладання яєць ставковиками залежить від якості середовища, яке їх оточує, і знижується при утриманні молюсків у забрудненому середовищі. Якщо молюски опиняються у критичних умовах, вони докладають більше зусиль для відтворення.

Нами встановлено, що тривалість відкладання синкапсул ставковиком озерним (Lymnaea stagnalis (Linnaeus, 1758)) у чистій воді в лабораторній культурі коливається в межах 16–23 хв. У токсичному середовищі за впливу сублетальних концентрацій іонів важких металів, за стимуляції статевої функції, тривалість овіпозиції дещо скорочується (12–16 хв.). Із пригніченням репродукції у розчинах хронічних летальних концентрацій досліджуваних полютантів тривалість відкладання синкапсул триває (18–28 хв.).

Протягом 70 діб досліду групою контрольних тварин, які перебували у чистій воді, відкладено у середньому 84 ± 7 синкапсул. Цей показник не перевищено за перебування ставковиків у жодному з розчинів шести досліджуваних іонів важких металів. Від 72 до 81 % кладок відкладено вночі. У розчинах з Cu2+ (4∙10–8 мг/дм3), Ni2+ (усіх досліджуваних концентрацій), Zn2+ (0,005, 0,5 мг/дм3) кількість відкладених синкапсул перевищує 50 % від контролю (52–66 %). У решті розчинів цих та інших досліджуваних металів кількість відкладених молюсками синкапсул коливається від 44 до 14 % порівняно з контрольною групою тварин.

Довжина синкапсул L. stagnalis у розчинах іонів важких металів змінюється статистично достовірно. У розчинах хронічних летальних концентрацій усіх шести металів довжина кладок у 1,2–1,3 раза менша від тих, що відкладені в контрольних розчинах. За впливу сублетальних концентрацій Cu2+, Ni2+, Mn2+ кладки дещо довші за контрольні, а в усіх розчинах підпорогових концентрацій і за впливу сублетальних концентрацій Cd2+, Zn2+, Co2+ значення довжини синкапсул у 1,1–1,2 раза менші за контрольні.

Середні величини довжини яйцевих капсул майже в усіх розчинах досліджува­них іонів менші контрольних значень у 1,1–1,2 раза. Виняток становлять собою лише розміри яйцевих капсул, відкладених у розчинах підпорогових і сублетальних концентрацій Zn2+ і хронічних летальних концентрацій Co2+, де вони дещо більші за контрольні значення. В означених розчинах іонів кобальту яйцеві капсули найкрупніші (1,52 мм відносно 1,35 мм у контролі). Найменших розмірів (1,14 мм) яйцеві капсули відкладені ставковиками у розчинах хронічних летальних концентрацій іонів кадмію.

Вплив важких металів на статеву систему ставковика призводить до послаблення гомеостатичної регуляції, що призводить до порушення узгодженості роботи її відділів і, як результат, до появи різних аномалій у будові синкапсул. Відхилення від нормальної морфології кладок яєць у розчинах важких металів різних концентрацій різноманітні за етіологією та проявами: відсутність яйцевих капсул у синкапсулі; слабка спіралізація тяжа з яйцевими капсулами; багатозиготність яйцевих капсул; однорядне розміщення яйцевих капсул у синкапсулі; зрощення декількох яйцевих капсул звичайного розміру в одну велику; відсутність яйцеклітини в яйцевій капсулі; мала кількість яйцевих капсул у синкапсулі; здвоєння яйцевих капсул; наявність яйцевих капсул і яйцеклітин поза синкапсулою.

Більшість порушень будови синкапсул належить до групи морфологічних аномалій, які не впливають на ембріогенез. Такі ж аномалії зустрічаються й у кладках контрольної групи тварин, проте їх відношення щодо кладок, отриманих у молюсків за перебування в токсичному середовищі, становить у середньому 1:5.

За перебування молюсків у розчинах підпорогових концентрацій кількість аномалій у будові кладок дорівнює такій у контролі, що вказує на стійкість статевої системи при незначному впливові токсиканту. Кількість порушень у будові синкапсул зростає зі зростанням концентрацій полютантів, і за впливу розчинів хронічних летальних концентрацій іонів металів співвідношення показників у контрольної групи щодо отриманих у токсичному середовищі становить 1:7,5. Кількість аномалій не залежить від природи важких металів.

Деякі морфологічні аномалії синкапсул ставковика впливають на протікання ембріогенезу та життєздатність зародків. Серед таких ми спостерігали розміщення яйцеклітин за межами яйцевих капсул, викликане дисгармонією у функціонуванні гермафродитної залози та придаткових залоз яйцеводу (у першу чергу – білкової). Зменшення розмірів яйцевих капсул пов’язане з гіпофункцією білкової залози на початку або в кінці проходження потоку яйцеклітин, що овулювали, через квадривій, а також прискореним виведенням яйцевих капсул із квадривія. Часто воно супроводжується відсутністю яйцеклітин у капсулах. Поява ущільнених міжкапсульних тяжів – наслідок зміни властивостей секретів, які виробляються придатковими залозами яйцеводу. При порушенні функцій матки повністю непрозорими стають усі синкапсули.

Несправжня поліембріонія – явище, коли в одній яйцевій капсулі випадково опиняються дві або більше яйцеклітин, звичайна в кладках ставковика озерного, проте за впливу токсикантів таке явище спостерігається на 28 % частіше, ніж у контрольної групи тварин. Найбільша кількість таких аномалій виявлена у розчинах сублетальних концентрацій іонів кадмію та цинку, що можна пояснити інтенсивною овуляцією яйцеклітин, викликаною активним паруванням молюсків.

Таким чином, ушкодження механізмів регуляції розмноження ставковиків із підвищенням концентрації полютанту у середовищі призводить до зростання плідності (у 1,2 раза). Аномалії у будові синкапсул ставковика у розчинах сублетальних концентрацій іонів важких металів зустрічаються у 5 разів частіше, а в розчинах хронічних летальних концентрацій – у 7,5 раза частіше, ніж у контрольної групи. За впливу хронічних летальних концентрацій важких металів до 20–27 % синкапсул завмирають.


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 112-114.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники