Морфофизиологические характеристики жаберного аппарата Pachygrapsusmarmoratus (Decapoda) из бухты Казачья

УДК 595.384:[591.4 + 591.1](262.5)

Л. В. Бондаренко, О. И. Оскольская

Институт биологии южных морей НАНУ, г. Севастополь, Украина

Ключевые слова: морфофизиологические параметры, жаберный аппарат, приведенная удельная поверхность, АТФазная активность

MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS
OF THE GILL APPARATUS PACHYGRAPSUS MARMORATUS
(DECAPODA) FROM KAZASCH’YA BAY

L. V. Bondarenko, O. I. Oskolskaya

Institute of the Biology of the Southern Seas, Sevastopol, Ukraine

Key words: morpho-physiological parameters, gills, reduced specific surface, ATPase activity

Сбор проб ракообразных осуществляли в 2004 году вдоль западного берега бухты Казачья (кутовая часть, середина и выход). Число и расположение станций в бухте определяли с учетом береговой черты, наличием предприятий в прибрежной зоне и возможных мест сброса сточных вод. Для оценки качества морской среды (по данным сотрудников МГИ НАНУ) служили методы, позволяющие оперативно определять концентрации оптически-активных загрязняющих веществ (общее взвешенное вещество – ОВВ, растворенное органическое вещество – РОВ и бактериопланктон).

О состоянии жаберного аппарата животных судили по комплексу важнейших морфофизиологических характеристик: показателям удельной (S/W) и приведенной удельной поверхности (So), уровню АТФазной активности (A). Морфологическими показателями жабр служили длина осевого стержня (Lc ), длина филамента (Hф), ширина (Tф) и количество филаментов на единицу длины осевого стержня (n), определяемые с помощью бинокуляра с применением окулярной линейки. Исходя из того, что форма жаберного филамента Pachygrapsus marmoratus приближена к пирамидальной, рассчитывали площадь филамента (Sф) и его объем (Wф) по стандартным формулам. Вычислив общую площадь (S) и объем (W) жабр, находили их удельную поверхность (S/W), а также приведенную удельную поверхность (So), характеризующую степень развития жаберной поверхности организмов по формуле

(Алеев, 1972). АТФазную активность жаберных тканей ракообразных рассчитывали по количеству фосфора, отщепляемого АТФазой за единицу времени от АТФ. Расчет производили на единицу белка (Полевой, Максимов, 1978).

Для выбранной нами размерной группы с длиной карапакса 20–25 мм показана прямая зависимость показателей массы жабр (r = 0,98), их площади (r = 0,96), объема (r = 0,98) и длины филаментов (r = 0,87) от количества ОВВ, РОВ и бактериопланктона в морской воде. Масса жабр в 1,3 раза выше у организмов, обитающих в кутовой части бухты (ts = 5,0). Достоверны и различия по общей длине филаментов (ts = 3,9) (табл. 1).

В связи с увеличением в кутовой части бухты ОВВ на 11 %, РОВ и бактериопланктона на 21 % удельная поверхность жаберного аппарата (S/W) у организмов данной размерной группы уменьшается (r = –0,91) (табл. 2). Это приводит к снижению интенсивности дыхания (потребление кислорода на грамм массы в единицу времени), так как относительная скорость адсорбции прямо пропорциональна удельной поверхности адсорбента. Снижение газообменных процессов компенсируется ростом площади жабр (в 1,2 раза) и их объема (в 1,3 раза).

Таблица 1. Морфометрические показатели жабр Pachygrapsus marmoratus
из разных районов акватории бухты Казачья

Район бухты

mж, г

Hср, мм

Lс, мм

S, мм2 V
выход

0,19±0,01

0,93±0,06

8,12±0,49

717,5±59,5

13,3±1,8

середина

0,20±0,01

0,97±0,01

7,60±0,30

730,3±46,2

14,0±0,9

кут 0,23±0,04

1,05±0,09

8,30±1,08

888,8±193,9

17,5±4,5

Примечание: mж – масса жабр; Hср – средняя длина филамента.

Таблица 2. Морфофизиологические показатели жабр Pachygrapsus marmoratus
из разных районов акватории бухты Казачья

Район бухты

S/W

S0

АТФазная активность (мкг Р/г ед. белка мин.)

выход

54,5±3,60

11,3±0,26

0,32±0,01

середина

52,3±0,15

11,2±0,10

0,26±0,03

кут

51,5±1,98

11,5±0,28

0,06±0,01

 

Ранее показано (Алеев, 1986), что в связи с необходимостью предотвращения снижения значений S/W у адсотрофных организмов начинается быстрое прогрессивное развитие поверхности тела, что находит выражение в росте величин приведенной удельной поверхности (So). Этот показатель мы используем также для характеристики степени развития жаберного аппарата животных. Отмечена тенденция незначительного роста показателя приведенной удельной поверхности жабр (So) у крабов из кутовой части бухты (r = 0,76). Поскольку достоверные отличия по показателю общего количества филаментов (N) у организмов из разных районов бухты не выявлены, то можно предположить, что увеличение So жабр краба осуществляется за счет роста длины филаментов (r = 0,71).

Увеличение площади жабр, объема и их приведенной удельной поверхности у P. marmoratus из кутовой части бухты, по-видимому, можно объяснить созданием зон гипоксии в этом районе, так как кислород интенсивно расходуется на окисление органического вещества. Можно предположить, что повышенное содержание РОВ в кутовой части бухты Казачья ведет к снижению содержания кислорода в водной акватории этого района по сравнению с выходом из бухты.

Уровень энергетических процессов в жаберной ткани крабов, определяемый показателем АТФазной активности, снижается в 5,3 раза с ростом вышеназванных показателей морской воды (r = –0,97) (см. табл. 2).

Отмечена прямая зависимость показателей АТФазной активности жаберной ткани крабов от удельной поверхности дыхательного аппарата (r = 0,84) и обратная – от его приведенной удельной поверхности (r = –0,85) Снижение S/W, приводящее к уменьшению интенсивности дыхания организмов, и физиологической активности жабр компенсируется незначительным ростом показателей So.

Таким образом, в связи с увеличением в кутовой части бухты ОВВ на 11 %, РОВ и бактериопланктона на 21 % наблюдали рост морфометрических показателей жаберного аппарата P. marmoratus. Удельная поверхность (S/W) жабр у организмов одной размерной группы, а также уровень энергетических процессов жаберной ткани, определяемый показателем
АТФазной активности, уменьшаются. Снижение газообменных и энергетических процессов компенсируется незначительным ростом приведенной удельной поверхности (So) жабр у крабов из кутовой части бухты.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 23-25.

Розповісти колегам:

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