Морфологічні аномалії розвитку бентосних форамініфер в умовах гіпертрофікації північно-західного шельфу Чорного моря

УДК 551.352:593.12(285)

А. О. Кравчук, О. П. Кравчук
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, Україна, aokravchuk@gmail.com

A. O. Kravchuk, O. P. Kravchuk
Odessa I. I. Mechnikov National University, Odessa, Ukraine

Морфологічні аномалії форамініфер належать до найпоширеніших ознак порушення стабільності їх розвитку. Зміни морфології черепашок служать проявом «тератогенного ефекту» і є своєрідним відгуком на зміни середовища. З огляду на короткий життєвий цикл, форамініфери забезпечують прив’язку до несприятливих умов не тільки в просторі, а і в часі.

Появу виродливостей контролюють як окремі параметри, так і загальна спрямованість геохімічних процесів. Ці зміни характерні для аберантних біотопів – ділянок екологічних областей зі значним відхиленням від умов на суміжних просторах. Збільшення привносу біогенних речовин в останні десятиліття обумовило гіпертрофікацію вод, що визначає надзба­гачення середовища живильними речовинами та надінтенсивний розвиток фітопланктону. Зважаючи на це, в еволюції сучасної екосистеми північно-західного шельфу виділяються дві фази трофності. Евтрофна фаза проіснувала до кінця 1960-х років, після чого замінилася гіпертрофною фазою. Головним аргументом для генетичного обґрунтування екологічних пору­шень є просторовий зв’язок зростання виродливостей черепашок з ареалами забруднення.

Індикаторні особливості бентосних угруповань формуються на фоні порушень індиві­дуального розвитку окремих організмів. На підставі проведених досліджень ми вважаємо, що найпомітніший вплив морського середовища на життєдіяльність форамініфер пов’язаний зі зміною розмірів черепашок, їх форми та нестійкості мінералотвірних функцій. При дослід­женнях північно-західного шельфу у бентосних форамініферах визначені дев’ять типів морфо­логічних порушень. Переважний тип морфологічних аномалій – наявність недорозвинених камер і тератом («пухлин», вздуттям трьох останніх камер). Часто спостерігаються декілька морфологічних порушень в одній черепашці. Деякі морфологічні аномалії розрізняються за дією природніх і техногенних факторів. «Злоякісна евтрофікація» супроводжується появою слабокислого середовища, наслідком чого є декальцифікація форамініфер, що спостерігалось при зниженні рН до 6 в осадках поблизу дельти Дунаю. Кількість видів форамініфер, схильних до морфологічних порушень на досліджуваній площі, змінюється в широких межах. Аномальні відхилення морфології черепашок прослідковуються у різних районах шельфу, що свідчить про неспецифічність реакцій організмів на несприятливі впливи. Практично всі типи порушень визначені для еврибіонтного виду Ammonia tepida (Cushman).

Асоціації бентосних форамініфер, виділення індикаторних таксонів для екологічно напружених районів шельфу, а також визначення проявів токсичних ефектів за таксономіч­ними та морфологічними ознаками форамініфер вивчали на прикладі полігонів поблизу дельти Дунаю, устя Дністра, Дніпро-Бузького ліману та Одеської затоки. Підвищена частота морфологічних виродливостей у форамініфер відзначається на ділянці Іллічевськ – Одеса – Очаків. У районі Іллічевська формуються локальні ареали несприятливих граничних оточень, приурочених до звалищ промислових відходів і виходів стічних вод. Контрастне зростання порушень морфології черепашок форамініфер відзначається у відкритій частині Одеської затоки та поблизу західного контуру Одеської банки. Підвищена частота несприятливих умов фіксується у субширотній фронтальній зоні поблизу порту. Однозначний зв’язок із джерелами забруднення встановлюється для критичного рівня порушень морфології черепашок форамініфер на станції, розташованій поблизу звалища порту Південний та місця скидання стічних вод Припортового заводу.

На східному фланзі Одеської банки виділяють локальні ареали критичних і граничних оточень. Рівні критичних порушень у бентосних угрупованнях форамініфер прослідкову­ються на віддаленні від устя Дніпро-Бузького лиману та локалізуються на захід від мису Аджияск. Ця закономірність безпосередньо не пов’язана із залежністю від впливу прісних річкових вод. Не менше контрастні зміни морфологічних ознак відзначаються для форамініфер Дністровсько-Дунайської частини шельфу. Максимальний прояв патологічних порушень у Дністровському районі характерний для станцій поблизу східного борту палеорусла Дністра. Про стійкість несприятливого впливу виносів речовини з Дністровського лиману свідчать морфологічні відхилення в черепашках 50–100 % видів форамініфер.

Винесення дунайських вод по Старо-Стамбульскому рукаву має південно-східний напрямок. Ці особливості транспортування речовини у придельтовому районі є ймовірною причиною поділу ареалів ризику морфологічних змін організмів у північно-західній та південно-східній частинах досліджуваного полігону.

Таблиця. Особливості порушення розвитку бентосних форамініфер
в умовах гіпертрофікації північно-західного шельфу Чорного моря

Стресові фактори

Наслідки

Додаткові ознаки

1. Зниження солоності морських вод

слабка кальцифікація черепашок, механічні дефекти

флюоресценція регенерованих дефектів, збагачених білком

2. «Злоякісна евтрофікація»:

– збільшення привнесення органічної речовини, посилення відновних процесів, наявність сірководню;

– підвищення кислотності середовища (pH < 7)

«карликовість» форм в аберантній зоні та збільшення розмірів черепашки за її зовнішнім контуром

сульфідизація живих форм

порушення процесу кальцифікації, розчинення, механічні дефекти

знищення останніх камер, у непрозорих черепашках зберігаються інтерлокулярні стінки; між намелами можливі порожнини

3. Вплив токсичних сполук (важкі метали, нафтопродукти тощо)

аномальний розвиток органічної матриці та дезорганізація кристалічної ультраструктури стінок форамініфер

– наявність різних типів фенодевіантів;

– мінеральний каркас містить механічні домішки (кварц);

– у тератомах можлива кристалізація метастабільних фаз (арагоніт)

 

Як випливає з наших спостережень, порушення морфологічних ознак розвитку форамініфер має стійкий зв’язок із міграційними процесами на шельфі. Підвищення частоти аномалій у бентосних угрупованнях обумовлене широким спектром стресових ситуацій, що виникають при накопиченні забруднюючих речовин або зміні геохімічного оточення в цілому. Поява морфологічних виродливостей у камерах форамініфер свідчить про порушення механізмів захисту від кисневого голодування навіть у стійких до забруднення видів і є ознакою посилення гіпоксії у морському середовищі.


Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 79-81.

Розповісти колегам:

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