Author Archive

Морфофизиологические особенности роста некоторых основных фенотипических групп черноморского двустворчатого моллюска мидии Mytilus Galloprovincialis L.

С.А. Щербань
Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь, Украина

В популяциях черноморской мидии можно выделить 6 фенотипических групп, основными из которых являются 3: мидии черной цветовой морфы («Ч»), коричневой («К») и промежуточной – темно-коричневой («Т-К»). На жестких естественных субстратах (скалы, сваи, буи и т.д.) и жестких искусственных (коллектора) преобладают моллюски черного и темно-коричневого фенотипа, характеризующиеся высоким темпом роста спата и годовиков и высокой степенью прикрепления к субстрату. В иловых поселениях доминируют мидии коричневой и светло-коричневой, полосатой морф. За последние 8-9 лет нами проводились мониторинговые исследования роста популяций мидий, населяющих различные субстраты, в следующих бухтах Черного моря: Ласпи (Южный берег Крыма), Казачья (Севастополь), Северная (Севастополь), Карадагская (Феодосия). Скорость роста оценивалась по содержанию белка, суммарному количеству РНК, ДНК и индексу РНК/ДНК (мгновенная скорость роста – «resent growth»), а также по линейным приростам и приростам масс за определенный интервал времени. Работа проводилась на неполовозрелых (с размером створок 16-18 мм) и на взрослых моллюсках (40-42 мм и 50-55 мм). У половозрелых анализировались сырая и сухая масса мягких тканей, генеративная и соматическая ткани. Сеголетки черного фенотипа, населяющие как жесткие естественные субстраты, так и коллектора, имели достоверную разницу в содержании белка, суммарных РНК и ДНК по сравнению с мидиями двух других фенотипов. Так, содержание белка у мидий черной морфы (жесткие грунты) составляло 68,17±1,7% сухой массы, у мидий темно-коричневого фенотипа – 52,09±0,8% и у мидий коричневого – 51,12±1,4% сухой массы. Содержание сум.РНК у мидий морфы «Ч» составляло 0,98±0,01% сухой массы, морфы «Т-К» – 0,86±0,02% и морфы «К» – 0,80±0,02% сухой массы (P<0,05). Тип субстрата не оказывал существенного влияния, фенотипическая группа черных мидий имела наиболее высокие линейные приросты (в среднем до 0,2 мм•сут-1 по сравнению с коричневыми – 0,16 мм•сут-1) и показатели мгновенной скорости роста. К примеру, содержание сум.РНК у сеголеток фенотипа «Ч», растущих на коллекторах, составило 0,93% сухой массы, на жестких субстратах – 0,99%; сеголеток фенотипа «Т-К» – 0,80% и 0,88% сухой массы, соответственно (P<0,05). Самые низкие величины получены у моллюсков фенотипа «К». У половозрелых мидий проявлялись те же фенотипические особенности. Тканевым гомогенатам гонад и мантии мидий черной морфы свойственны максимальные значения сум. РНК, белка и индекса РНК/ДНК. Так, в гонадах мидий фенотипа «Ч» содержание РНК в среднем 1,27±0,12% сухой массы, фенотипа «Т-К» — 0,35±0,06 и фенотипа «К» – 0,26±0,01% сухой массы. Содержание белка соответственно: 27,83±0,38%; 23,90±1,55% и 16,08±0,45% сухой массы (P<0,05). В мантии содержание РНК у всех групп обычно выше, чем в гонадах в среднем в 1,6-1,8 раза, что свидетельствует о более высокой синтетической активности мантии. Приросты масс не всегда коррелируют с показателями по белку и РНК, что объясняется сезонным физиологическим состоянием моллюсков. Полученные данные дают основание сделать заключение о превосходстве черных цветовых морф мидий по сравнению с коричневыми и темно-коричневыми как по морфологическим, так и по физиологическим ростовым показателям.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 39-41.



Мелкомасштабная популяционная структурированность зоопланктона в пелагической экосистеме Черного моря

Ю.Н. Токарев, Э.П. Битюков
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины, Севастополь, Украина

Эффективность функционирования пелагической экосистемы в значительной степени определяется её пространственной структурированностью (Федоров, 1974). Между тем, концепция мелкомасштабной неоднородности планктона при всей её значимости для протекающих в экосистеме процессов (Fasham et al., 1974; Mackas, 1984) разработана недостаточно (Токарев, 2000). Такое состояние обусловлено тем, что детали структуры планктонного сообщества на масштабах метры-сотни метров, т.е. на дистанциях реального взаимодействия его компонентов, можно корректно выявить только на статистически значимом материале (Fasham et al., 1974), который сложно получить с помощью традиционных планктонологических методик (сети, батометры, тралы).

Нами выполнен статистический анализ количественных характеристик массовых планктонтов Черного моря, относящихся к разным трофическим категориям, на трансектах около 1 мили. С 4-х горизонтов фотического слоя, разнесённых по глубине от 10 до 25 через каждые 5 м, двумя насосами высокой производительности синхронно каждые 2 минуты собирались по 51-59 проб из объема воды 1 м3 с дискретностью в горизонтальном направлении около 30 м.
С помощью коэффициента структурированности, разработанного на основе непараметрических параметров ряда характеристик планктонного сообщества, проанализирована база данных по региональному мелкомасштабному распределению планктона. Это дало возможность определить основные типы горизонтального распределения планктонтов и некоторые переходные формы между ними.

В табл. 1 приведены основные cтатистические параметры мелкомасштабного распределения массовых видов зоопланктона по пробам, собранным на горизонтах
10 и 15 м по трансекте через 30 м. Отношение дисперсии к средней численности значительно превышает 1, причём зачастую более чем в 100 раз. Это указывает на агрегированный характер мелкомасштабного распределения популяций черноморского зоопланктона.

Распределение численности 13 массовых представителей зоопланктона сравнивалось со случайным пуассоновским распределением и с дискретным равномерным распределением по критерию согласия Колмогорова-Смирнова. Оказалось, что для всех анализируемых рядов уровень значимости отличий существенно ниже 0.05, что свидетельствует о значимом отличии исследуемых распределений планктонтов как от случайного, так и равномерного.

Выявилась естественная вертикальная стратификация зоопланктона в пределах обследованного 25-метрового слоя. Например, численность фитофага Pseudocalanus elongatus увеличивалась с глубиной. Так, в парных сборах на горизонтах 20 и 25 м его максимальная численность была зарегистрирована на 25 м, где в отдельных пробах она достигала 1630 экз/м3. Однако, в четырёх последовательных пробах на этих горизонтах указанного рачка не было. Вместе с тем его средняя численность по всей трансекте измерений на этом горизонте составила 264.4 экз/м3 , что на треть превышало численность на горизонте 20 м.

Таблица 1.

Основные параметры мелкомасштабного распределения массовых видов зоопланктона по пробам, собранным на тренсекте через 30 м в Черном море

Вид

Кол-во проб

Горизонт, м

Средняя

х, экз/м3

Стандартное отклонение, σ

Коэфф. вариации, ω%

Лимиты

экз/м3

Pseudocalanus

elongatus

51

10

45,9

56,38

122,8

0-260

51

15

38,6

37,20

94,4

0-180

58

20

189,6

294,27

155,2

10-1590

58

25

264,4

367,81

139,1

0-1630

Oithona nana

51

10

101,6

161,89

159,3

0-930

51

15

157,7

160,18

101,5

4-990

58

20

166,7

252,86

151,6

3-1650

58

25

29,2

43,84

150,1

0-210

Veligera

buvalvia

51

10

24,0

22,89

95,3

0-90

51

15

48,5

44,88

92,5

0-190

58

20

454,9

503,34

110,6

4-2525

58

25

753,2

31,7

4,2

20-3795

Динамический диапазон численности всего зоопланктона и организмов одного вида по массивам наблюдений превышал два порядка. Показана чёткая структурированность скоплений планктонтов при отсутствии когерентности этой структурированности у разных видов. Распределение неоднородностей по горизонтали не стационарно. Можно выделить размеры «пятен» с масштабом от 50 до 200 м, численность отдельных видов в которых оказывается близкой, отличаясь не более чем в два раза от рядом расположенных областей. В других случаях распределение планктона носит случайный характер, когда в каждой последовательной пробе планктонты данного вида либо отсутствуют, либо их численность произвольно меняется на протяжении трансекты. Протяжённость таких участков «хаотического» распределения составляет от 30 до 120 м.

Результаты позволяют утверждать, во-первых, о существовании мелкомасштабной неоднородности («пятнистости») различных планктонных популяций. Во-вторых, все типы пространственного распределения численности планктонтов отличны от нормального. Степень подобных отклонений различна для разных видов, характеризуясь положительной асимметрией и, в меньшей мере, наличием положительного эксцесса.

Сопутствующие исследования термохалинных характеристик среды и интенсивности поля биолюминесценции, проведенные методом многократных зондирований каждые 3 минуты до глубины 100 м, свидетельствовали о слоистом распределении этих параметров пелагиали. Иными словами, в период измерений высокочастотные внутренние волны в районе исследований отсутствовали, что позволяет исключить пассивный механизм образования неоднородностей зоопланктона, определяемый воздействием на планктонное сообщество внутренних волн или турбулентных потоков. Это даёт основания предполагать активные механизмы формирования мелкомасштабной популяционной структурированности зоопланктона, которые проявляются при межвидовых и внутрипопуляционных взаимодействиях.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 37-39.



Пространственное распределение и функциональная роль макрозообентоса в водотоках южного берега Крыма

Г.А. Прокопов
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Украина

Реки южного макросклона Крымских гор отличаются малой протяженностью (9-15 км), наибольшими в Крыму средневзвешенными уклонами русла
(172-234 м/км) и имеют небольшую водосборную площадь (38-75 км2). Средняя высота водосборов – до 900 м. Долины рек в верховьях узкие, в виде ущелий, затем они постепенно расширяются, принимая V-образную и в низовьях – трапециидальную форму. Поймы узкие и имеются только в нижнем течении. Русла слабоизвилистые.
Реки этой группы – практически единственный источник водоснабжения и орошения на Южном берегу и в то же время испытывают значительную антропогенную нагрузку. Это делает актуальным изучение донной фауны рек, которая является не только показателем качества водной среды, но и в значительной мере его обусловливает.
В результате экспедиций, проводимых нами с 1998 года на реках Южного макросклона, были выявлены некоторые особенности пространственного распределения и состав функциональных групп организмов макрозообентоса.
Анализ распределения зообентоса по продольному профилю реки позволил выделить три видовые группировки. Сопоставление группировок с сообществами речных подзон, выделенных И. Иллиесом и Л. Ботошеняну (Illies, Botosaneanu, 1963), позволяет установить следующие соответствия.
Сообщество кренали характеризует зону истоков реки. Максимальные летние температуры воды здесь не превышают 8ºС. Участок характеризуется малой трофностью. Сообщество представлено в основном кренобионтами, такими как Plectrocnemia intermedia, Apatania irinae и некоторыми хирономидами, такими как Krenopelopia sp. Весной здесь так же обычны личинки веснянок Nemoura taurica и
N. cinerea.
В пределах подзоны эпиритрали русло реки отличается значительным уклоном и ступенчатым профилем, в верхней части оно загромождено глыбами и валунами. Максимальные летние температуры воды не превышают 16ºС. Ложе реки покрывает галечный аллювий с примесью песка, местами сцементированный известковым туфом. Фауна здесь представлена типичным литореофильным комплексом, примечательно, что среди насекомых важную роль играют эндемичные формы. Характерными обитателями этого участка реки являются стенотермные оксифильные виды, такие как ручейники Agapetus ajpetriensis, Tinodes valvatus, P. intermedia, Stenophylax nycterobius, веснянки Siphonoperla taurica и Bulgaroperla sp. весной, а Leuctra crimeana – осенью, жесткокрылые – Riolus sp., хирономиды – Micropsectra sp. и Macropelopia sp., мошки Simulium ponticum, Prosimulium nigritum, Cnetha brevidens, Cn. fontia. Ядро численности поденок представлено комплексом доминантов Baetis-Electrogena, где основными компонентами являются Electrogena braaschi и Baetis braaschi. Интересны находки личинок Thaumalea sp. Важным элементом сообщества является пресноводный краб Potamon tauricum. Из олигохет для этих участков наиболее характерны представители семейства Naididae. Относительно редкими, вероятно, следует считать мошек Cn. chodakovi, Cn. taurica и Cn. karajimae.
Подзона метаритрали характеризуется заметным снижением уклона русла, максимальные летние температуры могут достигать 20ºС. Увеличивается площадь дна занятая песчаными и илистыми отложениями. Для сообщества этого участка характерно выпадение ряда стенобионтных реофилов, таких как S. taurica,
A. ajpetriensis, T. valvatus наряду с появлением видов, предпочитающих участки реки с более медленным течением и большей трофностью, сюда относятся моллюски Lymnaea truncatula и Physella acuta, стрекозы Calopteryx splendens и ручейники Limnephilus lunatus и Oxyethira sp. Кроме того, резко возрастает численность Hydropsyche acuta, Hydroptila vectis, Gaurodites opacus и Simulium acutiphallus, увеличивается значение олигохет грунтоедов, таких как Psammoryctides moravicus, Limnodrilus sp., Tubifex tubifex.
Для всей ритрали в пределах Южного макросклона характерны виды с более высокой экологической пластичностью: Dugesia gonocephala taurocaucasica, Gammarus balcanicus, Tabanus smirnovi, Oxycera limbata, S. acutiphallus, Wiedermannia sp., Limnius volkmari, B. braaschi и E. braaschi, за исключением участков, подверженных интенсивному антропогенному воздействию.
В пределах ритрали можно выделить ряд зооценозов, формирующихся в зависимости от субстрата. Как уже отмечалось выше, здесь наиболее представлены литореофильные сообщества. Псаммореофильные сообщества включают главным образом олигохет, гаммарид, молодых личинок поденок и ручейников, а также личинок различных двукрылых: T. smirnovi, Dicranota sp., Pedicia sp., Molophilus sp. и др. Можно выделить детритофильные сообщества, характеризующиеся такими видами, как Micropsectra sp., Stenophylax permistus, L. crimeana и ксилофильные сообщества, в состав которых входят личинки Helodes sp., O. limbata, Halesus tessellatus, Lype phaeopa, N. cinerea. Интересен зооценоз, связанный с покрытыми водорослями и мхом мокрыми скалами, перманентно смачиваемыми водой, так называемая «fauna hydroprtrica». Здесь можно встретить личинок Pedicia occulta, Paradelphomyia senilis, Dicranomyia didyma, Dolichopus sp., O. limbata, Thaumalea sp,
T. valvatus. Следует так же отметить комплекс видов, связанных с пленкой натяжения воды: Gyrinus paukuli, G. distinctus, Velia affinis, Dixa submaculata, D. frizzii. Фитореофильные зооценозы развиты слабо, главным образом в приустьевых участках. В них присутствуют L. lunatus, Centroptilum luteolum,
P. acuta.
Организмы макрозообентоса активно участвуют в процессах передачи вещества и энергии, играя существенную роль в переработке органического материала, главным образом аллохтонного происхождения. Метод функциональных пищевых групп водных макробеспозвоночных, базирующийся на структурноповеденческих механизмах добычи пищи, был разработан
К. В. Камминсом (Cummins, 1973), а затем модифицирован (Merritt, Cummins, 1996). На основе предложенной классификации в рассматриваемых сообществах нами выделена группа собирателей (gathering collectors), к ней относятся A. ajpetriensis,
S. alupkensis, A. irinae, B. braaschi, L. crimeana. Группа фильтраторов (filtering collectors), представлена личинками H. acuta и мошек (Simuliidae). Соскребатели (scrapers) представлены моллюсками L. truncatula и P. acuta. К этой же группе можно отнести E. braaschi. Группа хищников (predators) включает G. opacus, личинок S. taurica, Bulgaroperla sp., P. intermedia, T. smirnovi, Dicranota sp.,
C. splendens. Роль измельчителей (shredders) в водотоках горного Крыма выполняет главным образом бокоплав G. balcanicus, к этой же группе относятся личинки N. taurica, N. cinerea S. nycterobius, S. permistus, H. tessellatus, L. lunatus. Хищные личинки веснянок ранних возрастов принадлежат к группе собирателей и лишь в старших возрастах переходят к хищничеству.
На разные участки реки приходится различное как по характеру, так и по интенсивности антропогенное воздействие. На экосистему в верхнем течении реки наибольшее влияние оказывает опрыскивание лесных массивов водными растворами высокотоксичных инсектицидов, особенно хлорофосом и цимбушем; вырубка и выжигание леса на площади водосбора; чрезмерный водозабор, а также рекреационная деятельность и браконьерство. В среднем течении к указанным факторам добавляются гидростроительство; различные виды сельскохозяйственной деятельности, особенно распашка водосборных бассейнов, порой до самого уреза воды, опрыскивание и удобрение садов и виноградников, мелиоративные мероприятия; частное животноводство и выпас коз и коров по берегам рек; обнажение берегов от леса. В нижнем течении существенное влияние оказывают коммунально-бытовые стоки.
В результате наблюдается общее обеднение фауны реки и массовое развитие олигохет и личинок двукрылых, а порой и полная деградация сообщества. Учитывая это необходимо принимать меры по охране и изучению этих экосистем.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 35-37.



Биоразнообразие сообществ придонного зоопланктона мелководий как основа их функционирования

О.В. Пашкова
Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина

Длительное время существовало представление о биоценозах как о совокупностях тесно взаимосвязанных и взаимодействующих между собой видов, связи между которыми могут быть как положительными (нейтрализм, симбиоз), так и отрицательными (хищничество, паразитизм, конкуренция). В последнее время появилось мнение, что в процессе развития биоценоз формируется из видов, максимально разошедшихся по экологическим нишам, негативные связи между которыми слабы, а взаимоотношения и взаимодействия минимальны, и именно это обеспечивает нормальное функционирование сообществ. С другой стороны, виды в биоценозе подбираются так, чтобы наиболее полно и эффективно использовать все возможности и ресурсы, предоставляемые биотопом, то есть, реализовать все потенциальные экологические ниши (Шорыгин, 1955, Несис, 1977). Поэтому в результате сложных эволюционных процессов образуются неоднородные биоценотические совокупности, члены которых различаются между собой по многим биологическим и экологическим параметрам, иначе говоря, формируется биоразнообразие отдельных сообществ и биоты в целом. В результате исследования биоразнообразия сообщества придонного зоопланктона в зарослях рдеста пронзеннолистного на мелководьях Каховского водохранилища было установлено, что при ранжировании видов по средней биомассе в пределах сообщества в целом и, особенно, его доминирующего комплекса имело место явление чередования биологически и экологически разнородных видов. Так, виды-доминанты придонного зоопланктона различались по систематической принадлежности, экологической ориентации, размерам, типу питания, этологическим особенностям. Среди них были как Rotatoria (хотя в придонных слоях воды их сравнительно немного), так и Cladocera и Copepoda, причем в пределах каждой из этих больших систематических групп были представители разных семейств — Monospilus dispar (семейство Chydoridae), с биомассой 0,96 г/м3, Sida crystallina (Sididae), 0,77 г/м3, Macrothrix laticornis (Macrothricidae), 0,53 г/м3, Calanipeda aquae-dulcis (Pseudodiaptomidae), 0,45 г/м3, Rhynchotalona rostrata (Chydoridae), 0,24 г/м3, Acanthocyclops vernalis (Cyclopidae), 0,17 г/м3, Eurytemora affinis (Temoridae), 0,05 г/м3, Chydorus sphaericus (Chydoridae), 0,05 г/м3, Euchlanis dilatata (Euchlanidae), 0,02 г/м3, Lecane luna (Lecanidae), 0,01 г/м3, Brachionus bennini (Brachionidae), 0,01 г/м3. Часть господствующих видов (3) относилась к придонно-фитофильной экологической группировке, часть (4) — к прибрежно-фитофильной, что естественно, ибо эти группировки наиболее широко представлены в придонном зоопланктоне. Но среди видов-доминантов было немало представителей и пелагической экологической группировки (4) (не достигающей в придонных слоях воды большого развития). Размеры (масса особей) доминирующих видов варьировали в очень широких пределах — от 0,0003 до 0,3000 мг (при том, что придонный зоопланктон считается сообществом близкоразмерных видов). Полагают, что такое чередование видов разных размеров лежит в основе структурированости их ценозов и водных биоценозов в целом, упорядочивая их сложную общую биомассу (Зимбалевская, 1981). Среди доминирующих коловраток были вертикаторы и вертикаторы-всасыватели, среди кладоцер — первичные и вторичные фильтраторы и собиратели, среди копепод — хищники, фильтраторы и фильтраторы-хищники. Причем, если животные и обладают одним типом питания, то часто различаются пищевым поведением: местом добывания пищи, временем питания, характером пищи (многим свойственна монофагия). Таким образом, в основе обеспечения и поддержания стабильного и сбалансированного функционирования водных биоценозов лежит их биологическое разнообразие и сложная и строгая структура, чем оправдывается формула Чарлза Дарвина, что наибольшая «сумма жизни» достигается при наибольшем ее разнообразии.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 33-35.



Видовое разнообразие микро- и мезобентоса днепровских водохранилищ

В.П. Машина
Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина

Важнейшей проблемой экологии является оценка устойчивости экосистем к внешним воздействиям, связанным с хозяйственной деятельностью человека. Эта устойчивость к нагрузкам тесно связана со стабильностью экосистем, которая в свою очередь, зависит от размеров и видового разнообразия экосистем, развития их внутренних связей и взаимодействий. Одна из важных структурных характеристик сообществ организмов – их видовое разнообразие, которое является общепризнанным критерием стабильности экосистем. Микро- и мезобентические организмы являются важной составной частью донных биоценозов водных экосистем, играют исключительно важную роль в трансформации донной органики, как звено в передаче энергии по трофическим цепям, характеризуются высоким видовым разнообразием и быстрой реакцией на изменяющиеся факторы окружающей среды. Организмы микро-и мезобентоса являются биоиндикаторами изменений экологических условий и отражают степень загрязнения водоемов, а также нарушений в экосистеме в целом. Микро- и мезофауна бентоса Киевского, Каневского, Кременчугского и Каховского водохранилищ весьма разнообразна.
За весь период существования этих водоемов, в составе микро- и мезобентоса Киевского водохранилища было найдено 258 видов; в Каневском — 122 вида, Кременчугском — 333 и в Каховском — 272 вида животных. Естественно, одновременно все найденные виды не встречались. В различные периоды исследований (отбор проб проводился по всей акватории водохранилищ) число микробентических видов в каждом водоеме колебалось от 56 до 113, а мезобентических организмов — от 31 до 82 видов. Среди микробентических животных наибольшим видовым разнообразием характеризуются раковинные корненожки (Rhizopoda, Testacea) от 85 до 115 видов в каждом водохранилище. Свободноживущих нематод (Nematoda) найдено 73 вида в Каховском, в Кременчугском — 92 и Киевском — 57 видов и в Каневском водохранилище — 28 видов. Среди мезобентических животных наибольшим видовым разнообразием (40-55) характеризуются личинки хирономид (Chironomidae). Довольно разнообразна фауна ветвистоусых рачков (Cladocera ) — 33-45 видов и веслоногих рачков (Cyclopoida) – 21-28 видов. Видовое разнообразие гарпактицид (Harpacticoida) невелико: 4-10 видов. В микробентосе, среди раковинных корненожек по обилию видов резко выделяется два рода — р. Difflugia, представленный 52 видами и p. Centropyxis, представленный 30 видами. Среди свободноживущих нематод наиболее разнообразно (по 4-12 видами) представлены р.р. Tobrilus, Dorylaimus и Monhystera. Как среди корненожек, так и среди свободноживущих нематод примерно треть общего числа родов представлена 2-6 видами и около половины родов — 1-2 видом каждый. Среди мезобентических животных наблюдается аналогичная картина: в каждой систематической группе, как правило, лишь 2-3 рода дают по 4-6 видов; около трети общего числа родов представлены 2-3 видами, а большинство родов — одним видом животных. Наиболее разнообразно (4-7 видами каждый) представлены следующие роды: среди ветвистоусых — р.р. Ilyocryptus и Alona , среди веслоногих – Acanthocyclops, среди ракушковых рачков – Candona и среди личинок хирономид – Tanytarsus, Chironomus и Cryptochironomus. Таким образом, высокое разнообразие микро- и мезобентических организмов днепровских водохранилищ способствует нормальному функционированию и стабильности этих экоситем.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 32-33.



Размножение доминантного вида олигохет Limnodrilus Udekemianus Clap. в Каневском водохранилище

С.Ф. Матчинская, Ю.В. Плигин
Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина

Одной из главных задач современной гидробиологии является познание биологической продуктивности водоемов. Особенно большое практическое значение приобретает изучение продукции кормовых беспозвоночных, среди которых олигохеты являются одной из наиболее широко распространенных и многочисленных групп донных гидробионтов, роль которых в питании рыб неоспорима. При изучении продукции олигохет ключевое значение приобретает получение данных по размножению доминантных видов, в частности,
L. udekemianus. Продолжительность жизни червей этого вида составляет 2-3 года. Размножение происходит исключительно половым путем 1 раз в год при длине особей 20-62 мм, и массе – 12-21 мг. Откладка коконов в Каневском водохранилище начинается при температуре 10-120С и продолжается с мая по июль. Коконы размером 1,2-2,5 х 0,8-1,3 мм имеют почти сферическую форму и двухслойную оболочку. С конца декабря по май месяц в основном встречаются особи 3-й стадии развития (со сформированным половым аппаратом, но без поясков). В мае – июне преобладают особи с хорошо выраженными поясками, готовые к размножению (4-я стадия). В этот период начинается откладка коконов. Размножение у L. udekemianus продолжается около трех месяцев (конец мая, июнь, июль и начало августа) в зависимости от температуры воды. Наиболее интенсивно оно происходит в начале периода размножения. В это время откладываются самые крупные коконы, а к концу размножения их размеры заметно уменьшаются. К тому же, в начале периода откладывают коконы особи средней возрастной группы (наиболее активные производители), затем молодые особи, а также старые, которые после откладки коконов отмирают. В это время численность олигохет значительно падает несмотря на то, что происходит массовое отрождение молоди. Это объясняется отмиранием старых особей, а также значительным выеданием олигохет рыбами (период нагула рыб) и хищными беспозвоночными. после размножения у червей происходит резорбция половой системы, которая впоследствии постепенно вновь восстанавливается к очередному циклу размножения. Каждая размножающаяся особь откладывает по 10-13 коконов, содержащих по 2-3 яйца. Таким образом, в среднем, плодовитость одного экземпляра L. udekemianus может составить 30 особей за год. Нами в эксперименте установлено, что скорость развития эмбриона и процент выхода молоди в значительной степени зависят от температуры воды и содержания растворенного кислорода. Оптимальные условия для развития коконов L. udekemianus создаются при температуре 18-200С и концентрации кислорода – 9,7-8,8 мг/дм3. Первая молодь олигохет появляется в конце июня. Это – особи первой возрастной стадии, имеющие длину 3-4 мм, и массу 0,1-0,3 мг. Максимальная численность молодых червей этого вида наблюдается в июле-августе. К октябрю-ноябрю подросшая молодь первой возрастной группы почти полностью переходит во вторую группу, а к концу этого – началу следующего года (декабрь-февраль) – в третью возрастную группу. К весне (май) третья возрастная группа переходит в четвертую. То есть, эти особи уже готовы к размножению. При наиболее благоприятных условиях выход молоди из коконов составляет 65-75 % (в среднем 21 особь). Так как продолжительность жизни у этого вида составляет 2-3 года, то каждая особь имеет потенциальную возможность в течение жизни произвести 105 потомков. В то же время, процент выживаемости данного вида незначителен всвязи с тем, что L. udekemianus является важнейшим кормовым ресурсом бентосоядных рыб, а также потребляется различными хищными беспозвоночными.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 31-32.



Роль двустворчатых моллюсков в процессах депонирования радионуклидов в донных отложениях

Д.В. Лукашев
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченка, Киев, Украина

Двустворчатые моллюски в пресных водоемах способны образовывать значительные по численности и биомассе поселения. Так дрейссена в бентосе и перифитоне может составлять более 70% общей биомассы беспозвоночных (Strayer
at all, 1996), униониды – до 55% (Strayer at all, 1994). При наличии блигоприятных условий Dreissena polymorpha может образовывать поселения с плотностью
до 50 кг/м2 (Протасов, Афанасьев, 1990), а униониды – до 7,5 кг/м2. В среднем до 50% массы моллюска приходится на карбонатную раковину, благодаря которой моллюски характеризуются наибольшими коэффициентами накопления 90Sr по сравнению с другими водными животными. Кроме того, пресноводные моллюски являются фильтраторами, которые пропуская через свой фильтрационный аппарат значительные объемы воды, способствуют ее очищению от взвесей и поэтому часто контролируют ее качество (Stewen, Gilford, 1994).

Целью данной работы было дать количественную оценку влиянию поселений двустворчатых моллюсков на интенсивность процессов аккумуляции радионуклидов в донных отложениях.

Исследования проводили в 1998-2000 гг. на водоеме-охладителе Чернобыльской АЭС, который характеризуется значительным радиоактивным загрязнением (запасы 137Cs и 90Sr на 1999 г. составляли 11,1´1013 и 37,0´1012 Бк соответственно). Отбор количественных проб дрейссены (в основном D. bugensis) производили общепринятыми гидробиологическими методами на 31 постоянной станции; унионид – на 16. Определяли удельную численность и биомассу моллюсков в поселениях, их резмерно-частотную и половую структуры. Изучение фильтрационной активности моллюсков проводили методом (Михеев, 1967) соответственно в обогреваемом и необогреваемом районах водоема-охладителя. Определение удельной активности радионуклидов 137Cs и 90Sr в образцах проводили стандартными спектрометрическими и радиохимическими методами.

Более 98% биомассы моллюсков в водоеме-охладителе ЧАЭС составляют поселения дрейссены. Средняя биомасса этих моллюсков в августе 2000 г. в перифитоне и бентосе составляла соответственно 12482+3385 и 5716+1180 г/м2. Постоянные перифитонные поселения занимали площадь 1,02 км2, бентосные – 5,86 км2. По приближенным оценкам общие запасы дрейссены равнялись 48,0+7,7 тыс. т, причем 70% всей биомассы этих моллюсков приходилось на «холодную» часть водоема. Средняя биомасса унионид в поселениях, общей площадью 1,6 км2 составляла 443+250 г/м2. Отсюда, запасы этих моллюсков в водоеме составляли 0,71+0,30 тис. т. Таким образом в водоеме-охладителе летом 2000 г. общие запасы моллюсков составляли около 49 тис. т.

Удельная активность радионуклидов в различных частях тела моллюсков значительно отличалась (табл. 1). Можно видеть, что на содержание радионуклидов влияет характер биотопа. Исходя из оценок запасов моллюсков и средних концентраций радионуклидов в них, можно получить общее количество радионуклидов, которые аккумулированных ими.

Таблица 1.

Среднее содержание радионуклидов (Бк/кг) в дрейссене и унионидах в различных биотопах водоема-охладителя ЧАЭС

Биотоп

Мягкие ткани

Раковина

 

137Cs

+

90Sr

+

90Sr

+

Dreissena
Перифитон

779

196

35,6

14,9

3155

315

Бентос

1079

264

31,1

4,1

3674

362

Unionidae

Заил. песок

1289

126

78,3

12,0

6928

1243

По нашим оценкам летом 2000 г. в мягких тканях двустворчатых моллюсков было накоплено 2,82´1010+1,03´109 Бк 137Cs и 7,75´108+1,68´108 Бк 90Sr, что соответственно составляет 0,03 и 0,001% от общих запасов этих радионуклидов в данной экосистеме. В раковинах было накоплено 8,83´1010+4,46´109 Бк 90Sr, или 0,24% от его общих запасов.

Для показателей седиментационной активности моллюсков характерны значительные суточные и сезонные колебания. Интенсивность биоседиментации взвесей зависит от температуры воды, по этой причине моллюски на «теплой» части водоема осаждали большее количество взвеси. В среднем за вегетационные сезоны 1999-2000 гг. моллюски дрейссены массой 1 г осаждали за сутки 0,0029+0,0009 г сухой массы осадка, униониды – 0,0005+0,00001 г. Таким образом, за вегетационный сезон 2000 г. двустворчатые моллюски водоема-охладителя могли осадить 27,7+4,7 тыс. т взвеси. Среднее содержание 137Cs в осадке составляло 229,4+34,4 кБк/кг,
а 90Sr – 58,0+2,9 кБк/кг. За вегетационный сезон 2000 г. двустворчатые моллюски могли перевести в донные отложения 6,36´1012+1,08´1012Бк 137Cs и 1,61´1012+2,73´1011 Бк 90Sr, что соответственно составляет 5,73 и 4,35% от общего количества этих радионуклидов в водоеме.

После поступления в состав донных отложений органических остатков жизнедеятельности моллюсков часть накопленных радионуклидов может вторично высвобождаться в воду. Так, мягкие ткани, в противоположность раковинам, легко поддающиеся разложению, не могут существенно повлиять на интенсивность депонирования радионуклидов. Так же 90Sr в составе седиментированного осадка может легко вымываться водой, а 137Cs, напротив, способен дополнительно аккумулироваться илами. Таким образом, поселения двустворчатых моллюсков могут оказывать существенное влияние на интенсивность депонирования радиостронция в донных отложениях благодаря наличию слабо растворимых карбонатных раковин (около 0,24% ежегодно от общего количества), а биоседиментационная активность способствует депонированию 137Cs (около 5,73% ежегодно).


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 29-31.

Более 98% биомассы моллюсков в водоеме-охладителе ЧАЭС составляют поселения дрейссены. Средняя биомасса этих моллюсков в августе 2000 г. в перифитоне и бентосе составляла соответственно 12482p style=»text-align: justify;» align=»right»/td/b



Брюхоногие пресноводные моллюски оросительных каналов окрестностей города Тирасполя

Л.В. Котомина, Н.Л. Кривошея
Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко, Тирасполь, Молдова

Нижний Днестр – главный источник водных ресурсов в Приднестровье. Засушливый климат и интенсивное развитие сельского хозяйства требуют сооружения дополнительных водоемов и каналов. Оросительные каналы, как и любой другой водоем, характеризуются присущим им гидробиоценозом. Предметом наших исследований явилась малакофауна мелиоративных каналов. Целью работы является установление видового разнообразия пресноводных брюхоногих моллюсков оросительных систем окрестностей города Тирасполя. Современная человеческая деятельность является мощным фактором формирования биоразнообразия природных экосистем, влияя на процесс появления одних видов животных и исчезновение других. Экосистема оросительных каналов сформировалась в условиях хозяйственной деятельности человека. В связи с этим данная экосистема обладает определенным запасом прочности по отношению к различным внешним воздействиям. Например, она может выживать при промерзании водоемов или низком уровне воды при полном осушении. Одним из факторов, определяющих видовое разнообразие гидробионтов, может быть смена ионного состава воды в условиях смыва химических веществ с полей, садов и в результате бытового водопользования.

В разные сезоны 1999-2000 годов нами были собраны и обработаны 40 качественных проб. Забор проб производился сачками с металлической мелкоячеистой и капроновой сетками из трех оросительных каналов. Средняя протяженность каналов составляет 2 км, глубина варьирует от 10 до 150 см, ширина в среднем 3-5 м. Дно каналов большой частью заилено, мощность иловых отложений иногда достигает 50 см. С целью выяснения химических свойств воды из оросительных каналов нами были определены рН и общая карбонатная жесткость. Известно, что наилучшей средой для развития громадного большинства водных организмов является нейтрально-щелочная среда. По результатам анализа воды рН в первом канале составила 9,12, во втором — 8,1, в третьем — 7,82. Карбонатная жесткость соответственно 5,4 ммоль/экв, 9,2 ммоль/экв, 4 ммоль/экв. Отсюда вывод, по таким характеристикам, как рН и жесткость, оросительные каналы достаточно благоприятны для развития и жизнедеятельности моллюсков.

Таблица 1.

Видовой состав гастропод оросительных каналов г. Тирасполь

Виды

Канал №1

Канал №2

Канал №3

Сем. NeritidaeTheodoxus fluviatilis

+

Сем. ValvatidaeValvata piscinalis

+

Сем. ViviparidaeViviparus viviparus

+

+

+

Сем. LithoglyphidaeLithoglyphus naticoides

+

Сем. LymnidaeLimnaea stagnalis

L. truncatula

L. auricularia

L. olvata

+

+

+

+

+

+

+

Сем. PhysidaePhysa fontinalis

Ph. acuta

+

+

+

+

Сем. BulinidaePlanorbarius corneus

Pl. banaticus

+

+

+

+

Сем. PlanorbidaePlanorbis planorbis

+

+

Всего 13, из них

7

8

9

Проведенные малакологические исследования оросительных каналов выявили видовое разнообразие брюхоногих моллюсков. В наших пробах были обнаружены 13 видов моллюсков, что составило 25% общего состава пресноводных брюхоногих бассейна Днестра. Видовой состав гастропод относится к 8 семействам и 8 родам. Среди семейств по количеству видов доминирует семейство Lymnoidae (табл. 1).

Как известно, ведущими элементами гидробиологического режима, определяющими тот или иной облик населения водоемов, является скорость течения и субстрат (грунт). Течение в оросительных каналах отсутствует или же очень невелико, грунт илистый, по берегам каналов произрастает высшая водная растительность. В связи с этим малакофауна оросительных каналов представлена стагнофитофильными и пелофильными формами. Экологические условия жизни в каналах отразились на видовом составе гастропод: 9 видов из 13 обнаруженных представлены легочными моллюсками, менее требовательными к растворенному в воде кислороду. Периодические паводки в Днестре способствуют проникновению речной фауны в оросительные каналы, обогащению видового состава и на определенный отрезок времени создают в них благоприятные условия для развития. Уменьшение уровня воды в результате забора её для полива полей приводит к гибели моллюсков.

Выводы

  1. Малакофауна оросительных каналов формируется за счет р. Днестр в весенне-летний период, за счет паводковых вод и закачиванию воды в каналы.
  2. Таксономический состав определяется экологическими условиями каналов, а именно отсутствием течения, илистый грунт, высшая водная растительность.
  3. По параметрам рН и жесткости воды оросительные каналы достаточно благоприятные для развития и жизнедеятельности моллюсков.
  4. Видовой состав включает 13 видов, которые относятся к 8 семействам.
  5. В результате понижения уровня воды происходит разрушение донных биоценозов и гибель многих представителей малакофауны.

Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 27-29.



Роль донных сообществ северо-западной части Черного моря в процессах самоочищения

Г.А. Киселёва, Э.Г. Кучина
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Украина

Основными элементами техногенного воздействия на северо-западную часть Черного моря являются: гипоксия, донный траловый промысел рыб, драгирование моллюсков, дампинг, добыча песка, буровые работы при поиске природного газа и эксплуатации морских стационарных платформ. Современная экологическая ситуация складывается таким образом, что периодически повторяющиеся заморные явления приводят к полной или частичной гибели донной фауны. Общие потери зообентоса, наблюдающиеся с 80-х годов привели к критической ситуации особенно в Дунай-Днестровском районе. Здесь в 90-х годах зарегистрировано вследствие заморных явлений отсутствие бентоса на глубине от 13 до 57 м. Суммарный запас доминирующего вида Mytilus galloprovincialis сократился более чем в 2 раза, а их промысловый запас более чем в 10 раз. В периодах между заморами донные беспозвоночные, имеющие свободно плавающую личинку, снова заселяют характерные для них субстраты. Происходит частичное восстановление биоценозов, но при этом наблюдается упрощение экосистемы, фаунистическое обеднение, исчезновение долгоживущих видов, упрощение возрастной структуры популяций. Исследования донных сообществ в акватории острова Змеиный, который располагается в 37 км от Килийского гирла реки Дунай, в 1998-2000 гг. показали частичное восстановление гидробиологического режима. В Придунайском Черноморье зарегистрирован обедненный биоценоз Mytilus galloprovincialis на глубинах от 18 до 65 м, в состав которого входит 28 видов беспозвоночных. Встречаемость доминирующего вида составляет 76%. Средняя биомасса бентоса невысока – 177,8 г/м2, что примерно в 3 раза меньше, чем в других более благополучных районах моря. В биоценозе мидий биомасса сестонофагов – активных фильтраторов, обеспечивающих процессы самоочищения, составляет 91% по отношению ко всей биомассе. Размеры мидий не превышают 30-40 мм, и их скорость фильтрации составляет 21 л/сутки. Запасы мидий в северо-западной части моря составляли в 80-е годы 70 млн. ц. Однако, гибель мидий не площади 1 м2 биоценоза означает прекращение фильтрации морской воды в объёме в среднем
15-20 млн. м3 в сутки. Биоценоз Mya arenaria располагается в прибрежных районах на глубинах 17-23 м и, вероятно, возник в результате деградации мидиевого биоценоза, что может быть связано с гипоксийными процессами, и заменой основного вида на средиземноморского вселенца – мию. Скорость фильтрации моллюсков длиной 57-80 мм может достигать 36 л в сутки. По биомассе сестонофаги составляют 98% всего состава. Здесь зарегистрировано 9 видов животных макрозообентоса. Средняя биомасса – 153,9 г/м2. Биоценоз Gouldia minima занимает небольшие площади на песчано-илистых грунтах на глубинах 20-40 м. В биоценозе отмечено 18 видов животных макрозообентоса. Процессы биофильтрации в биоценозе гульдии проходят менее интенсивно, поскольку преобладают мелкие моллюски. Биотоп биоценоза гульдии является благоприятной кормовой площадью для многих бентосоядных рыб. Максимальная численность достигает 80 экз/м2, а максимальная биомасса – 9,2 г/м2. В биоценозе преобладают сестонофаги, составляющие 86% биомассы всех животных. Гибель большей части фильтратов в условиях весьма активного размножения фитопланктона (при наличии огромного количества органики, приносимого стоком р. Дуная) и увеличения детрита может привести к устойчивым гипоксийным явлениям и смене естественных сообществ на малопродуктивные биоты. При этом неизбежно исчезновение рыбы и существенное изменение экосистемы акватории.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 26-27.



Структурно-функціональні характеристики зоопланктонних угруповань як критерій оцінки екологічного стану малих антропогенно трансформованих водних екосистем

О.Р. Іванець
Львівський національний університет, Львів, Україна

Посилення антропогенного впливу на природне середовище призводить до суттєвих змін в екосистемах. У цьому зв’язку питання раціонального водокористування набувають особливої актуальності. Матеріалів стосовно гідробіологічної характеристики водойм урбанізованих ландшафтів недостатньо, однак вони необхідні під час розробки екологічно обґрунтованих технологій раціонального водокористування, планування та створення рекреаційних зон. На особливу увагу в цьому аспекті заслуговує вивчення зоопланктону, який доцільно використовувати під час контролю за станом водних екосистем.
Малі водойми, розміщені в межах міст, піддаються сильному пресу токсичних сполук завдяки поверхневому стоку з промислових підприємств та водонепроникних територій. Велика кількість забрудників потрапляє у водойми із атмосферними опадами, а також під час паводків.
Метою нашої роботи було проаналізувати в літній період екологічний стан водойм м.Львова за біоценологічними характеристиками зоопланктоценозів. Дослідження проводили протягом 1992 – 1998 рр. Проби відбирали й опрацьовували за загальноприйнятою в гідробіології методикою. Визначали такі показники: видовий склад зоопланктоценозів, чисельність особин і видів, біомасу, тип харчування, індекс сапробності Пантле-Букка та індекс видової різноманітності Шеннона.
Найбільш різноманітні за складом видів є Cladocera (14 видів). Серед Rotatoria виявлено 7 видів. Copepoda представлені 5 видами. Чисельність зоопланктерів змінювалась в межах від 30,2 тис.екз./м3 до 2837,5 тис.екз./м3, біомаса – від 0,11 г/м3 до 23,02 г/м3. Високі показники чисельності особин у водоймах обумовлені насамперед розвитком популяцій Bosmina longirostris та Simocephalus vetulus. Із коловерток масового розвитку досягають Asplanchna priodonta, A. girdi. В окремі періоди вегетаційного сзону у водоймах посилюється функціональна роль Cladocera та Copepoda (біомаса досягає відповідно 83 % та 39 % від загальної величини).
У зоопланктоценозі виділено такі трофічні групи: фільтратори, седиментатори та «хижаки». Седиментаторів та фільтраторів ми об’єднали в групу «мирних» зоопланктерів. До них належать Rotatoria та всі представники Cladocera. До хижих форм віднесли Copepoda. Під час аналізу трофічних взаємовідносин враховувалася властивість представників роду Asplanchna харчуватися як рослинними, так і тваринними організмами. Для об’єктивного аналізу половину біомаси й чисельності представників цього роду зараховували до групи «мирних», а іншу – до «хижих» форм. Домінування «мирних» форм у досліджуваних водоймах обумовлено високою біомасою B. longirostris та S. Vetulus, а це свідчить про високі потенцільні можливості до самоочищення водойм завдяки зоопланктоценозам. Чисельність та біомаса популяцій «мирних» форм в окремих випадках у 17 разів переважає величини, характерні для хижих форм. У деяких водоймах спостерігається перевага «хижих» форм, що свідчить про зміну трофічних взаємовідносин у ценозах. Такі водойми мають меншу здатність до самоочищення.
У досліджуваних зоопланктоценозах виявлено 21 вид сапробіонтів, що складає 81% від загальної кількості видів. Гідробіонти представлені в основному
ß-мезосапробами. Значення індекса Пантле-Букка змінюється від 1,8 до 2,1. Величина індекса Шеннона складала 0,1 – 1,8. Це дає підставу віднести досліджувані водойми до ß-мезосапробного класу забруднення.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 25-26.