Комплексное влияние радиоактивного загрязнения и тяжелых металлов в водной среде на биологические характеристики прудовика озерного (Lymnaea stagnalis)

УДК 574.64:594.38

Т. В. Пинкина, Н. В. Храпийчук

Житомирский национальный агроэкологический университет,
Житомир, Украина, pinkinatv@yandex.ru

ASSEMBLED INFLUENCE OF RADIOACTIVE AND HEAVY METALS
POLLUTION ON BIOLOGICAL CHARACTERISTIC OF THE POND
SNAIL LYMNAEA STAGNALIS

T. V. Pinkina, N. V. Khrapiychuk

Zhytomyr National Agroecological University, Zhytomyr, Ukraine, pinkinatv@ yandex.ru

Авария на ЧАЭС привела к выбросу в окружающую среду большого количества радиоактивных веществ искусственного происхождения. Значительная часть радионуклидов в виде аэрозолей попала в поверхностные воды (Гродзинський, 1993). Радиоактивное загрязнение водоемов достигло экологически значимого уровня, что проявилось в функционировании биоты водоемов. В гидроценозах Украины в больших количествах также выявлены ионы тяжелых металлов.

В зообентосе многих водоемов Украины и смежных регионов доминирующее значение принадлежит моллюскам. Поэтому в качестве тест-объекта для проведения исследований выбран обычный представитель гидрофауны Центрального (Житомирского) Полесья – моллюск прудовик озерный Lymnaea stagnalis Linnaeus, 1758.

В последнее время внимание исследователей привлекает проблема комбинированного влияния ионизирующей радиации и других химических агентов, в частности, тяжелых металлов на гидробионтов. Наибольшую актуальность имеет исследование синергизма при влиянии малых доз радиации в комбинации с невысокой концентрацией химического вещества: отдельно взятые они могут практически не проявлять вредного действия на организм водных животных. Поэтому, чтобы проверить усложняет ли радиационный фактор протекание патологического процесса вызванного отравлением моллюсков тяжелыми металлами, проведено исследование особенностей репродукции животных при совместном действии на них последствий радиационного влияния и пребывания в растворах разных концентраций тяжелых металлов.

Тяжелые металлы в использованных концентрациях вызывают существенные изменения биологических показателей прудовика озерного взятого из радиоактивно загрязненного водоема. На протяжении 70 суток эксперимента группой контрольных животных, взятых из условно чистого водоема (р. Тетерев, г. Житомир), в общем отложено в 1,5 раза больше кладок чем моллюсками из неблагополучного в отношении радионуклидов водоема (р. Лозница, Народичский район, ІІ зона). Прудовики из радиоактивной зоны, помещенные в растворы с Zn2+, Co2+, Mn2+ всех исследованных концентраций, откладывают в 1,8–2,0 раза меньшее количество синкапсул.

Статистически достоверные различия в количестве кладок не зафиксированы лишь при нахождении моллюсков в растворах подпороговых концентраций Cd2+. Наименьшее количество синкапсул выявлено в растворах подпороговых концентраций Zn2+ (12 ± 1), где, очевидно, очень медленно включаются механизмы адаптации, и в растворах хронических летальных концентраций Co2+ (9 ± 1), где отравление быстрее, чем в растворах других металлов достигает своих пределов. Наибольшее количество синкапсул отложено в растворах с Ni2+ всех исследованных концентраций. Длина синкапсул отложенных прудовиками из зоны радиоактивного загрязнения, изменяется незначительно, хотя все же эти моллюски в большинстве своем образуют кладки несколько меньших размеров, сравнительно с контрольной группой животных. Статистически достоверные отличия этого показателя наблюдаются только при влиянии сублетальных и хронических летальных концентраций ионов цинка, причем, при действии первых – значения длины синкапсул больше контрольных, а при действии вторых – меньше. При влиянии токсикантов яйцевые капсулы, отложенные моллюсками из р. Лозница, имеют в большинстве случаев меньшие размеры, в сравнении с контрольными значениями.

В растворах, содержащих ионы кобальта всех исследованных концентраций, размеры яйцевых капсул достоверно меньше контрольных. То же наблюдается при влиянии подпороговых и хронических летальных концентраций Zn2+ и Cu2+, и подпороговых концентраций Cd2+.

Исследуя аномалии в строении синкапсул, отложенных прудовиками из зоны радиоактивного загрязнения, отмечены такие же их типы, как и у моллюсков, которые подвергались воздействию только лишь тяжелых металлов (Пинкина, 2008). Однако следует отметить, что частота встречаемости почти всех тератогенных нарушений в данном случае является в 1,5 раза большей. Чаще всего встречается слабая спирализация тяжа с яйцевыми капсулами, многозиготность яйцевых капсул и наличие яйцевых капсул за синкапсулой. Достаточно частой аномалией является также удвоение яйцевых капсул и наличие яйцеклеток без яйцевых капсул за пределами синкапсулы.

Появлением большего количества тератогенных нарушений можно частично объяснить снижение жизнеспособности молоди, рождающейся от родителей, которые подверглись радиоактивному влиянию, а это в свою очередь влияет на показатели выживания молодых прудовиков в токсической среде.

Продолжительность эмбриогенеза продлевается у прудовиков из р. Лозница при пребывании их в растворах тяжелых металлов в среднем на 1–2 суток, но молодь оставляет синкапсулы интенсивнее (продолжительность выклева составляет 3–5 суток). Похожую картину мы наблюдали в контрольных опытах только при влиянии самых высоких концентраций тяжелых металлов использованных в эксперименте.

Нами исследовано также количество яйцевых капсул, отложенных прудовиками в синкапсулы, и доли молодых моллюсков, которые успешно завершили эмбриональное развитие и вылупились. Эти данные сопоставляли с полученными в опытах, где токсическому влиянию подвергались моллюски с условно чистых в отношении радионуклидов водоемов. Все полученные значения обсуждаемых показателей были меньшими контрольных. Количество яйцевых капсул в синкапсулах прудовиков из радиоактивной зоны, которые находились в растворах разных концентраций тяжелых металлов, достоверно уменьшается в 1,5–2,3 раза. Это, в свою очередь, уменьшает показатели вылупления молоди.

Одной из причин уменьшения количества яйцевых капсул в кладках прудовика может быть нарушение спирализации, когда яйцевые капсулы уложены в синкапсулах рыхло. Из-за этого при такой же, как у контрольной группы длине кладок, яйцевых капсул в них в два раза меньше.

Значения показателей вылупления молоди являются в среднем в 1,5 раза меньшими полученных в контроле. Самые низкие их значения наблюдались в растворах с Co2+, где они являются меньшими в 1,7–1,8 раза. Стимулирующего действия растворов сублетальных концентраций тяжелых металлов, которое имело место в контрольном опыте, в основном эксперименте не отмечено. Подпороговые концентрации ионов тяжелых металлов водной среды в данном случае нельзя считать недействующими: доля вылупленных ювенильных особей в таких растворах в 1,3–1,5 раза меньше контрольных значений. Размываются также границы в реагировании на сублетальные и хронические летальные концентрации: последние уже не выступают как такие, которые исключительно стойко угнетают вылупление молоди.

Полученные результаты свидетельствуют, что ионизирующее излучение является отягчающим фактором для животных, которые подвергаются действию токсикантов. Наблюдается синергизм радиационного фактора и тяжелых металлов на репродуктивную систему моллюсков.


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 117-119.

 

Розповісти колегам:

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