Author Archive

Фауна солнечников и гетеротрофных жгутиконосцев водоемов Воронежской области

УДК 593.13+593.16

М. М. Леонов

Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация, micleo@mail.ru

SUN ANIMALCULES AND HETEROTROPHIC FLAGELLATES FAUNA IN WATER BODIES OF VORONEZHPROVINCE

М. М. Leonov

Voronezh State University, Voronezh, Russian Federation, micleo@mail.ru

Солнечники и гетеротрофные жгутиконосцы являются неотъемлемой частью микрофауны континентальных и морских водоемов, являясь важнейшими звеньями в пищевых цепях сообществ бентоса, планктона и перифитона. Однако, если говорить о занимаемых ими экологических нишах, то для бесцветных жгутиконосцев в водных экосистемах, как правило, характерна роль консументов первого порядка или редуцентов. Солнечники же в водоемах в основном занимают экологическую нишу пассивного бентосного хищника, являясь консументами первого и второго порядков.

Работ по видовому разнообразию гетеротрофных флагеллят в мире очень мало, еще меньше – по биоразнообразию солнечников. Фауна свободноживущих бесцветных жгутиконосцев и солнечников в России изучена крайне неравномерно. Солнечники и флагелляты водоемов Среднерусской лесостепи фактически не исследованы.

В данной работе изучен видовой состав солнечников и гетеротрофных жгутиконосцев разнотипных водоемов и водотоков Воронежской области. В отношении вышеупомянутых групп организмов исследовались три реки, водохранилище, четыре озерных водоема, четыре сфагновых болота, а также ряд мелких периодически пересыхающих водоемов.

В исследованных биотопах обнаружено 14 видов и 6 форм солнечников из 4 таксономических групп, а также 45 видов и 7 форм гетеротрофных флагеллят из 14 таксономических групп и флагелляты неопределенного систематического положения. Из них 6 видов солнечников (Acantocystis nichollsi (Siemensma et Roijackers, 1988), A. takahashii (Dürrschmidt, 1987), Pompholyxophrys pumicea (Greeff, 1869), Pterocystis pinnata (Nicholls, 1983), Raineriophrys echinata (Rainer, 1968), Raphidiophrys intermedia (Penard, 1904)), и два вида жгутиконосцев (Aurigamonas solis (Vickerman, 2005) и Reclinomonas americana (Flavin et Nerad, 1993)) оказались новыми для пресноводной фауны России.

Большинство найденных видов солнечников относятся к Центрохелидам (Centroheliozoa), что объясняется большим объемом этого таксона. Многие виды солнечни­ков (Acantocystis nichollsi, Raphidiophrys intermedia, Actinophrys sol (Müller, 1773), Actinosphaerium eichhornii (Ehrenberg, 1840)) и гетеротрофных жгутиконосцев (Bodo saliens (Larsen et Patterson, 1990), Petalomonas pusilla (Stein, 1859), Allantion tachyploon (Sandon, 1924), Protaspis simplex (Skuja, 1939) и др.) обнаружены как в болотных водоемах, так и в водоемах озерного типа, а также в исследуемых реках и водохранилище, что говрит об их эврибионтности. Большинство найденных гетеротрофных жгутиконосцев являются бактериотрофами, однако были обнаружены и некоторые хищные флагелляты, такие как Allantion tachyploon, Protaspis verrucosa, Rhynchobodo sp. Наибольшее видовое разнообразие исследуемых простейших характерно для болотных водоемов, что объясняется более благоприятными экологическими параметрами для данных групп организмов по сравнению с озерными водоемами и реками.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 79-80.



Функциональная характеристика бактериопланктона рыбохозяйственных водоемов

УДК 574.63+556.115

И. Ю. Киреева

Национальный аграрный университет, Киев, Украина, cde@twin.nauu.kiev.ua

FUNCTIONAL DESCRIPTION
OF BAKTERIOPLANKTON IN FISH FARMING RESERVOIRS

I.U. Kireeva

NationalAgrarianUniversity, Kiev, Ukraine, cde@twin.nauu.kiev.ua

Тотальный бактериопланктона обеспечивает функционирование любой водной экосистеме, так как микроорганизмы играют первостепенную роль в круговоротах веществ. Высокие численность и скорость размножения бактерий способствует созданию большого количества первичного (бактериального) белка, который играет важную роль в балансе органического вещества водоемов и усваивается животными организмами следующих трофических уровней, формирующих биологическую продуктивность водоема. Данные по изучению структурно-функциональных характеристик бактериопланктона рыбоводных прудов с интенсивной технологий (уплотненные посадки рыб, поликультура, кормление, удобрение) в условиях аридной зоны Нижнего Поволжья почти отсутствуют, а по влиянию летования на эти показатели нами не обнаружены.

На выростном пруду с комплексной интенсификацией Чаганского рыбопитомника Астраханской области в течение пяти лет изучались общая численность бактериопланктона, тип ее сезонной динамики, показатели биомассы, темп продуцирования, которые и определяют интенсивность микробиологических процессов в водоемах. В качестве контроля анализировалась вода из источника водоснабжения. Выявлено, что сезонные изменения общей численности бактериопланктона (ОЧБ) соответствовали первому типу по классификации Г. П. Воро­новой (1984) и характеризовались постепенным увеличением количества бактерий к концу вегетационного периода с пиком развития в августе–сентябре. ОЧБ за период наблюдений не превысила 24,3 млн. кл./мл, что в два раза больше, чем в контроле. В пруду ОЧБ совпадала с динамикой перманганатной окисляемости. Максимум обоих величин соответствовал минимальной концентрации растворенного в воде кислорода, но величина перманганатной окисляемости не превышала допустимых значений. Максимальные показатели численности бактерий также совпали с максимальными показателями температуры воды (+28ºС). После пяти лет интенсивной эксплуатации выростной пруд был выведен на летование, после чего ОЧБ в опытном водоеме не превысила 6,39 млн. кл./мл (4,29 млн. кл./мл в контроле). Пики общего количества микроорганизмов совпали и пришлись на первую декаду августа. Год после летования характеризовался более плавным ходом динамики численности бактериопланктона. Тип сезонной динамики бактериопланктона сохранился. Снижение количества тотального бактериопланктона свидетельствует об улучшении санитарного состояния в водоеме.

Второй структурный показатель бактериопланктона – биомасса. Ее величина зависит от климатических и региональных особенностей водоема, количества и видового состава зоопланктона и фитопланктона, скорости размножения и выедания бактерий, их численности и размеров. В опытном водоеме биомасса бактерий за период наблюдений изменялась от 0,02 до 5,82 г/м3. Ее динамика повторила динамику ОЧБ (первый тип продуцирования бактериопланктона по классификации А. П. Романовой и Т. Г. Гуринович (1983)). Максимум биомассы отмечен в конце июля – начале августа. Среднесезонная биомасса микроорганизмов в контроле составила 0,78 г/м3,что в среднем в 10 раз больше, чем в пруду. После летования биомасса бактериопланктона в пруду колебалась от 0,02 до 4,10 г/м3, что объясняется прямым влиянием интентенсивной технологии выращивания рыбы.

Биомасса бактериопланктона и его концентрация в первой половине лета были ниже, чем во второй. А именно в первой половине лета происходит посадка мальков в пруды и, следовательно, особенно важна обеспеченность их кормом, в том числе и живым. Это необходимо учитывать при планировании плотностей посадки рыбы и норм ее кормления. Во второй половине лета ОЧБ и его биомасса возрастали за счет улучшения условий развития – повышения содержания в воде легкорастворимого органического вещества (остатки кормов, экскременты рыб, растительные и животные остатки), ростом температуры воды, что давало значительное количество питательных веществ и ускоряло процесс размножения микроорганизмов. Процесс летования можно рассматривать как явление, стабилизирующее интенсивность микробиологической активности – при одновременном сокращении ОЧБ (до 6,0 млн. кл./мл) показатели биомассы оставались довольно высокими, а следовательно обеспеченность пищей зоопланктона и рыбы была достаточной. Таким образом, в обследованных водоемах изменения основных структурно-функциональных характеристик бактериопланктона в течение всего периода наблюдений определялись сложным комплексом биотических и абиотических факторов, основным из которых, являлось количество органического вещества, в основном аллохтонного происхождения. Именно аллохтонная органика и определяла тип функционирования бактериопланктона и его структурные характеристики (численность, биомасса). Процесс летования позволил стабилизировать интенсивность бактериальной активности и экологическую ситуацию в водоеме.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 78-79.



Разработка молекулярного метода видовой идентификации пресноводных губок (Porifera)

УДК 593.4:575

В. Б. Ицкович*, С. М. Ефремова**, Й. Масуда***, С. И. Беликов*

*Лимнологический институт СО РАН, Иркутск, Российская Федерация, itskovich@mail.ru
**Санкт-Петербургский государственный университет,
Санкт-Петербург, Российская Федерация,
***Медицинская школа Кавасаки, Окаяма, Япония

DEVELOPMENT OF MOLECULAR METHOD FOR SPECIES IDENTIFICATION IN FRESHWATER SPONGES (PORIFERA)

V. Itskovich*, S. Efremova**, Y. Masuda***, S. Belikov*

*Limnological Institute of the Siberian Branch Of The Russian Academy of Sciences,
Irkutsk, Russia, itskovich@mail.ru
**St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia,
***Kawasaki Medical School, Kurashiki, Japan

Freshwater sponges are main part of benthos in ancient LakeBaikal and are important for cleaning of water due their filter activity. A high biodiversity among freshwater sponges belonging to the endemic family Lubomirskiidae inhabiting the lakeBaikal has been described. During the summers 1993–1999 several expeditions were carried out to collect freshwater sponges to review their taxonomy and distribution in LakeBaikal.

The sequences of the internal transcribed spacers (ITS1 and ITS2) of 11 species of the family Lubomirskiidae, of 13 species of the family Spongillidae and of 1 species of the family Potamolepidae were obtained to develop a molecular marker for species identification in Porifera and to study the phylogenetic relationships between endemic and cosmopolitan freshwater sponges, and the evolution of sponges in Lake Baikal. Our results indicated that the endemic family Lubomirskiidae is monophyletic, showing the highest bootstrap support. The cosmopolitan family Spongillidae is paraphyletic in relation to other freshwater sponges. The genera Radiospongilla and Eunapius are probably monophyletic and the genus Ephydatia is paraphyletic and forms basal branches.

The genetic distances between Lubomirskiidae species are much lower than those between Spongillidae species. The lower genetic distances between species of Baikalian sponges is indicative of their relatively recent radiation from a common ancestor. The evolutionary age of the family Lubomirskiidae apparently does not exceed the geological age of LakeBaikal, which indicates an autochthonous evolution of sponges in LakeBaikal.

These results indicated that ITS sequences can be useful for identification of species of freshwater sponges. Styding of species diversity of this important group of organisms will allow performing an ecological monitoring of freshwater and marine ecosystems.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 77.



Вертикальний розподіл та фауністична характеристика зоопланктонних угруповань в аспекті гідроекологічного моніторингу

УДК 574.583:595.371.13

О. Р. Іванець

Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна

VERTICAL DISTRIBUTION AND FAUNISTIC CHARACTERISTIC
OF ZOOPLANKTON COMMUNITIES IN ASPECT
OF HYDROECOLOGICAL MONITORING

O. R. Ivanets

IvanFrankoNationalUniversity of L’viv, L’viv, Ukraine

Для розробки заходів щодо раціонального користуванням водними об’єктами, вивчення біологічних процесів у гідробіоценозах із метою забезпечення їх ефективної охорони, збереження та відновлення біорізноманіття необхідно володіти, інформацією щодо структури угруповань зоопланктону. Особливо важливі такі дані при проведенні гідробіологічного моніторингу водойм, що знаходяться в межах міст, оскільки водні об’єкти – невід’ємний елемент міських ландшафтів, який відіграє провідну роль у налагодженні оптимальних взаємодій між людиною та довкіллям. Важлива роль зоопланктону в діагностиці стану водних екосистем відзначалася неодноразово.

Перед нами стояло завдання отримати дані щодо біорізноманіття зоопланктофауни Тернопільської водойми, провести аналіз найвагоміших біоценотичних характеристик, систематизувати матеріали для контролю за змінами зоопланктону під впливом антропогенних чинників. При вирішенні поставленого завдання приймалися до уваги такі характеристики: чисельність і видовий склад гідробіонтів, біомаса, індекс Шеннона, індекс Пантле–Букка, трофічна структура, сапробність гідробіонтів. Матеріал відбирали та опрацьовували за загальноприйнятими у гідробіології методами.

Тернопільська водойма утворилася внаслідок зарегулювання р. Серет – лівої притоки р. Дністер яка тече Подільською височиною. Вона має важливе рекреаційне значення і є основним ландшафтним елементом гідропарку міста.

Зареєстровано 22 види, які входять до складу зоопланктонного угруповання: Rotifera – 8 видів (Asplanchna priodonta Gosse, 1850, Brachionus calyciflorus Pallas, 1766, B. quadridentatus Hermann, 1783, Filinia major (Golditz, 1914), Hexarthra mira Hudson, 1871, Keratella quadrata (Muller, 1786), Polyarthra vulgaris Carlin, 1943, Platyias quadricornis (Ehrenberg, 1832)), Cladocera– 11 видів (Alona affinis Leydig, 1860, A. rectangula Sars, 1861, Bosmina longirostris Muller, 1785, Ceriodaphnia reticulata Jurine, 1820, Chydorus sphaericus Muller, 1785, Daphnia cucullata Sars, 1862, Diaphanosoma brachyurum Lievin, 1848, Leptodora kindtii Focke, 1844, Moina rectirostris Leidig, 1860, Sida cristallina Muller, 1776, Sіmocepnalus vetulus Muller, 1776), Copepoda – 3 види (Mesocyclops leuckarti (Claus, 1857), Acanthocyclops vernalis (Fischer, 1853), Eucyclops macruroides Lilljeborg, 1901).

Основу зоопланктону водойми складає комплекс пелагічних і евритопних видів. Більшість із них тривіальні та значно поширені. У першу чергу це відноситься до константних видів, які часто трапляються у водоймі. Наприклад коловертки A. priodonta, B. calyciflorus, K. quadrata, гіллястовусі B. longirostris, M. rectirostris, S. vetulus. Якщо розглядати структуру домінування за окремими видами зоопланктону з урахуванням чисельності, біомаси та частоти трапляння організмів то серед коловерток можна виділити A. priodonta та K. quadrata, а серед гіллястовусих B. longirostris, D. cucullata та D. brachiurum.

У літоралі більше проявляється домінування C. sphaericus. Цей вид складає основу прибережного ценозу. Інші планктонні безхребетні попадають у категорію другорядних і рідкісних видів.

Найбільша чисельність організмів 32,0–32,1 тис. екз./м3 спостерігається на глибині, 4,5–5,0 м (табл.). Зі зменшенням глибини щільність популяцій знижується і на 0,5–1,0 м становить 7,3–8,0 тис. екз./м3. У поверхневому горизонті водної товщі (до 0,3 м) чисельність зростає до 24,0 тис. екз./м3. Разом із тим, вертикальний розподіл окремих груп зоопланктерів, має свої тенденції, які не завжди співпадають із загальними показниками. Чисельність коловерток на глибині 5 м становила 8,9 тис. екз./м3 і була максимальною. Найменшою (0,8 тис. екз./м3) чисельність Rotatoria була на глибинах 4,5 та 1,0 м. Порівняно високі величини чисельності коловерток визначалися завдяки наявності A. priodonta, що траплялася найчастіше. У поверхневих горизонтах чисельність коловерток становила 1,5 тис. екз./м3.

Таблиця. Вертикальний розподіл зоопланктону Тернопільської водойми (тис. екз./м3)

Глибина, м Rotatoria Cladocera Copepoda Разом
0,3 1,5

11,3

11,2

24,0

0,5 1,8

3,5

2,7

8,0

1,0 0,8

4,2

2,3

7,3

1,5 1,3

6,3

11,2

18,8

2,0 1,5

7,7

12,0

21,2

2,5 2,1

11,6

13,2

26,8

3,0 2,5

15,1

11,2

28,7

3,5 2,9

18,6

9,2

30,6

4,0 3,0

20,7

4,7

28,4

4,5 0,8

11,5

19,8

32,1

5,0 8,9

4,3

18,8

32,0

 

Гіллястовусі ракоподібні максимальної щільності (20,7 тис. екз./м3) досягали на глибині 4 м. Цей показник обумовлений розвитком популяцій D. cucullata, які поряд з D. brachyurum та B. longirostris складали керівний комплекс. Мінімальну чисельність (3,5 тис. екз./м3) організми даної групи становили на глибині 0,5 м. На поверхні водойми (у горизонті до 0,3 м) чисельність Cladocera знову зростає та досягає 11,3 тис. екз./м3, що обумовлено насамперед розвитком популяцій B. longirostris. На глибині 5 м чисельність гіллястовусих раків становила 4,3 тис. екз./м3. Показники розвитку популяцій веслоногих раків найбільших величин досягали на глибині 4,5–5,0 м (18,8–19,8 тис. екз./м3). Мінімальна чисельність Сорероdа спостерігалася на глибині 1 м (2,3 тис. екз./м3).

Залежно від трофічних характеристик зоопланктери було об’єднано у три групи: фільтратори, седиментатори та хижаки. Седиментатори та фільтратори утворювали групу «мирних» зоопланктерів. Співвідношення між «мирними» та хижими формами у середньому, становило 1 : 1, що свідчить про низьку потенційну здатність водойми до самоочищення.

Значення індекса сапробності Пантле–Букка (2,3–3,0), величина індекса видового різноманіття Шеннона (0,54–1,87), аналіз списка організмів-сапробіонтів дають підставу выдносити досліджену водойму b–мезосапробного класу.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 75-76.



Биоиндикационная роль хирономид (Diptera, Chironomidae) в оценке функционирования водных объектов

УДК 595.771:574.21

Т. Д. Зинченко

Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Российская Федерация, tdz@mail333.com

BIOINDICATIVE ROLE
OF CHIRONOMIDS (DIPTERA, CHIRONOMIDAE) IN ESTIMATING
THE WATER BODIES FUNCTIONING

T. D. Zinchenko

Institute of the Ecology of the VolgaRiver Basin of RAS,Tol’yatti, Russian Federation, tdz@mail333.com

Наблюдаемый подъем в области изучения экологического состояния водоемов и водотоков методами биоиндикации с использованием донных сообществ связан с необходимостью решения практических задач, касающихся защиты и сохранения экологических систем континентальных водоемов, и в значительной степени обусловлен успехами развития действенной теории функционирования экологических систем (Алимов, 1991). Реализация теоретических предпосылок функционирования при изучении проточных гидроэкосистем затруднена в связи с отсутствием надежных сведений по экологии отдельных видов и групп животных, которые могут оказывать значительное влияние на функциональные характеристики надорганизменных систем. Необходимы постоянное накопление инфор­мации, ее анализ и синтез, в процессе которых структурно-функциональные особенности биоценозов и их биоиндикационные качества приводятся в соответствие друг с другом.

Среди амфибиотических насекомых хирономидам отводится решающая роль как индикаторам экологического состояния континентальных водоемов, исследованию которых в лотических системах Волжского бассейна уделяется мало внимания. Отсутствие постоянного контроля за гидроэкологическим состоянием поверхностных вод существенно затрудняет возможности экологических исследований в плане оценки соотношения между интенсивностью антропогенной нагрузки и реакцией водной экосистемы.

Материал, представленный в докладе, включает многолетние сборы бентоса и хирономид из 55 водотоков Волжского бассейна (1981–2005 гг.), Куйбышевского водохранилища (1957–2004 гг.) и Каспийского моря (1981–1984 гг.), приведены оригинальные данные анализа адаптивного процесса в функционировании хирономид из обрастаний водопроводного канала Московской области (1977–1980 гг.).

Проведение биоиндикационных исследований в водных объектах разного типа рассмотрено с позиций того, что водные сообщества и виды животных как в естественных, так и в антропогенных условиях, являются компонентами экосистемы рек (природных или преобразованных техногенезом), входят в состав гидробиоценоза, изменяющегося в пространстве, развивающегося во времени и подверженного антропогенным изменениям. Рассмотрены результаты использования хирономидофауны на популяционном (факториальная экология), биоценотическом (структурно-функциональные характеристики сообществ) и экосистемном (многолетняя динамика) уровнях организации при оценке экологического состояния водных объектов разного типа в мониторинговых исследованиях.

В донной фауне и в обрастаниях рек установлено 229 видов и личиночных форм хирономид, представляющих пять подсемейств: Tanypodinae, Diamesinae, Prodiamesinae, Orthocladiinae, Chironominae (трибы Chironomini и Tanytarsini). Преобладают виды, распространение которых не выходит за пределы Палеарктики. Соотношение видов подсемейств Orthocladiinae и Chironominae составляет 0,92, изменяясь от 0,4 в лимнических системах до 2,3 в холодноводных ручьях и родниках. В число доминантов входит 15 видов. Биологическое разнообразие поверхностных вод, их специфичность, а также характерный «облик» рек определяется в первую очередь наличием или отсутствием в фауне редких таксонов. Из них высокая численность регистрируется в популяциях некоторых видов: Chironomus agilis Schobanov et Djomin, 1988, Ch. piger Strenzke, 1958, Pseudodiamesa branickii (Nowicki, 1873).

Автором разработан аутэкологический спектр («экологические шкалы») хирономид водотоков и водоемов бассейна Средней и Нижней Волги, позволяющий создать информационную основу для формирования экологических прогнозов состояния рек, обоснования региональных критериев биологической оценки качества поверхностных вод, для уточнения и структуризации каталога видов хирономид России.

Проведенные исследований по оценке функционирования равнинной р. Чапаевка (приток Саратовского водохранилища) выявили закономерности изменения структуры сообществ бентоса и хирономидного комплекса реки при разных типах природного и антропогенного воздействия (токсификация, эвтрофирование, комбинированное воздействие загрязнения). Для эвтрофных участков на фоне повышения общей численности и биомассы олигохет характерно доминирование эврибионтных Chironomus plumosus (Linnaeus, 1758), Popypedilum. gr. nubeculosum Meigen, 1818, Dicrotendipes nervosus Mason, 1973 отсутствие оксиреофильных и стенобионтных видов, снижение числа видов и численности танитарзин. Токсификация сопровождается резким сокращением числа видов и видового разнообразия бентоса и хирономид или наличием техногенных пустынь.

На основании выполненного классификационно-ординационного анализа малых рек с использованием показателей интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС) осуществлена комплексная классификация водотоков, позволяющая в системе мониторинга проводить исследования экосистем разнотипных водных объектов.

При изучении многолетней пространственной динамики хирономидофауны Куйбышевского водохранилища в связи с изменением его трофического статуса установлены признаки эвтрофирования в Куйбышевском водохранилище (возрастание общей биомассы бентоса, направленное многолетнее изменение в соотношении доминирующих видов хирономид Procladius ferrugineus Kieffer, 1919, Chironomus plumosus (Linnaeus, 1758) при сохранении многолетней стабильности видового состава хирономид.

В низовьях р. Волга функционирование водотоков Волго-Ахтубинской поймы характеризуется увеличением численности олигохет и распространением видов инвазийного комплекса, представленного в основном ракообразными и олигохетами. Обсуждаются результаты многолетней динамики хирономидофауны в низовьях дельты Волги и в Каспийском море в связи с подъемом его уровня, полученные на основании собственных и литературных данных. Выявлены биоиндикационные возможности фауны хирономид на разных уровнях организации для проведения мониторинговых исследований.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 73-74.



Склад безхребетних р. Мокра Сура та його антропогенна трасформація

УДК 574.58:504.05

Н. І. Загубіженко, Т. В. Миколайчук

Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, Україна

INVERTEBRATES COMPOSITION OF THE MOKRASURARIVER
AND ITS ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION

N. I. Zagubizhenko, T. V. Mykolaichuk

Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Зоопланктон р. Мокра Сура (Дніпропетровська область) складається із широко розповсюджених річкових форм і видів, характерних для малих річок степової зони України.

На верхній ділянці ріки зоопланктонні угруповання можна охарактеризувати як сформовані, зі стійким переважанням організмів заростево-придонного комплексу. Тут знайдено понад 44 види та форми зоопланктерів, серед яких є представники всіх основних груп. Зоопланктоценоз у цілому сформований, але через антропогенний тиск група гіллястовусих ракоподібних у теплий період року буває пригніченою. Найбільшим різноманіттям відрізняються коловертки (25 видів). Вони складають типовий реофільний комплекс із домінуванням організмів-індикаторів бета-мезосапробної, тобто помірно забрудненої зони. Гіллястовусі представлені 11, веслоногі ракоподібні – 8 таксонами.

Весною кількісно абсолютно домінують ювенільні форми веслоногих ракоподібних. Якісно ж переважають коловертки. Гіллястовусі ракоподібні представлені одиничними особинами. До весняного комплексу зоопланктерів входять Brachionus calyciflorus, B. angularis, B. urceus, Notholca acuminata, Synchaeta pectinata, Polyarthra vulgaris, Keratella quadrata, Bosmina longirostris, Nauplii, Copepoditae, Cyclops vicinus.

У теплий період року з підвищенням температури води кількісні показники зоопланктону збільшуються. На цей час припадає найбільше видове різноманіття. Переважання будь-якої з основних груп не спостерігається. Приблизно рівне співвідношення кладоцерно–копеподно–ротаторних компонентів свідчить про стабільність зоопланктоценоза.

Безпосередньо у заростях макрофітів зоопланктон типово річковий, це комплекс зоопланктерів-фітофілів, які прагнуть мешкати на поверхні зануреної рослинності. Це коловертки Keratella cochlearis, K. quadrata, Polyarthra vulgaris, Lecane luna, L. bulla, Filinia longiseta, Euchlanis dilatata, Asplanchna priodionta, гіллястовусі ракоподібні Ceriodaphnia pulchella, Chydorus sphaericus, Alona rectangula, циклопиди Cyclops viridis, C. vicinus, Mesocyclops leuckarti.

Восени кількість зоопланктерів у воді зменшується, видове різноманіття помітно скорочується. Провідною групою знову стають нестатевозрілі особини веслоногих ракоподібних, а термофільні коловертки та гіллястовусі ракоподібні першими випадають із літнього комплексу зоопланктерів.

У цілому склад планктону верхньої ділянки ріки свідчить про помірне антропогенне забруднення, яке зумовлює збагачення водойми біогенними елементами.

На нижній ділянці ріки внаслідок значних трансформаційних процесів сформувались зоопланктонні угруповання, характерні для надлишково зарослих зон річкових систем евтрофного типу, альфа-бета-мезосапробної зони. Такі угруповання відрізняються нестабільною структурою, низькою чисельністю та низьким видовим різноманіттям. Тут знайдено лише 9 видів і форм зоопланктону (коловертки – 4, гіллястовусі – 2 та веслоногі ракоподібні – 3 таксони). Це найстійкіші до забруднень або випадково занесені з верхньої ділянки види: Brachsonus calyciflorus, Bdeloida sp., Brachionus urceus, Keratella quadrata, Bosmina longirostris, Copepoditae, Eucyclops serrulatus. У прохолодний період року поодиноко зустрічаються лише коловертки Bdeloida sp. та молодь веслоногих ракоподібних.

Характеристика зоопланктону нижньої ділянки свідчить про незадовільний стан екосистеми ріки на цій ділянці внаслідок надмірного антропогенного навантаження. У складі донної фауни р. Мокра Сура виявлено 39 видів безхребетних, що належать до 11 систематичних груп. Найбагатшою групою були молюски – 19 видів. Серед них переважали Limnaea ovata (Draparn.), L. stagnalis (L.), Planorbis planorbis (L.), Viviparus viviparus (L.), Dreissena bugensis Andr. Хірономіди нараховували 9 видів із переважанням Chironomus plumosus (L.), Cryptochironomus defectus Kieff., Pelopia punctipennis Mg., Procladius choreus Mg. Олігохети представлені Limnodrilus hoffmeisteri Clap. і Tubifex tubifex (Mull.), клопи – Notonecta glauca L. і Naucoris cimicoides (L.). На нижній ділянці спостерігалось збіднення видового різноманіття внаслідок трансформації водної екосистеми, замулення та заростання під впливом промислових стічних вод. Тут спостерігається зміна видового різноманіття донних безхребетних, помітна тенденція до зменшення їх чисельності. На верхній ділянці ріки бентофауна характеризувалась більшим видовим різноманіттям (26 видів із 10 груп) порівняно з нижньою ділянкою (15 видів із 5 груп).

Упродовж останніх років досліджень відмічається випадіння зі складу зообентосу окремих, найчутливіших до промислових забруднень груп безхребетних (личинки одноденок, волохокрильців, вищіх ракоподібних), що свідчить про погіршення стану екосистеми ріки. Збільшення чисельності малощетинкових червів вказує на зростаюче органічне забруднення водойми. На біотопах мулів на нижній ділянці зафіксовано велику кількість пелофільних олігохет – понад 10 тис. екз./м2 біомасою 80 г/м2. Серед молюсків знайдена Bithynia leachi, проміжний хазяїн котячого сисуна. За класифікацією Гуднайта в модифікації Кафтанникової (1980), ця ділянка річкового русла належить до полісапробної (дуже забрудненої) зони.

Загальну спрямованість біологічних змін нижньої ділянки ріки Мокра Сура при антропогенному пресі можна охарактеризувати як екологічний регрес за такими ознаками: зменшення видового різноманіття, спрощення міжвидових зв’язків, зменшення просторової гетерогенності. Визначення якості води нижньої ділянки, згідно різних систем індикації за макрозообентосом, дозволяє віднести її до полісапробної зони (дуже забрудненої). Ця ділянка ріки потребує проведення невідкладних робіт щодо її оздоровлення.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 71-73.



Деструкция бактериопланктона в мелководных биотопах Волгоградского водохранилища в районе г. Саратов в 2002 г.

УДК 556.115+574.583

В. В. Донецкая

СО ФГНУ ГосНИОРХ, Саратов, Российская Федерация

DESTRUCTION OF BACTERIOPLANCTON
IN SHALLOW WATER BIOTOPES OF VOLGOGRAD RESERVOIR
NEAR THE SARATOVCITY IN 2002 YEAR

V. V. Donetskaya

State Research Institute on Lake and River Fisheries, Saratov Department, Saratov,
Russian Federation

Одним из объективных показателей жизнедеятельности бактериопланктона является потребление кислорода на дыхательные процессы. Этот показатель дает представление о количестве минерализуемого им органического вещества и свидетельствует о доли его участия в самоочищении водных масс. О потреблении кислорода бактериопланктоном на дыхание судили по изменению содержания кислорода в пробах воды, профильтрованной от других планктонных организмов, в опытах с суточной экспозицией. Параллельно определяли общую деструкцию органического вещества в водоеме. Исследования проводили в течение вегетационного периода 2002 г. в правобережной части водохранилища (район г. Саратов) и в мелководных биотопах лебережья (район г. Энгельс).

В правобережье наиболее высокая интенсивность дыхания бактериопланктона в летние месяцы отмечалась ниже г. Саратов в открытом не заросшем водной растительностью мелководье, когда одной бактериальной клеткой поглощалось 264–409 Ч 10–9 мкг О2/кл. Видимо, этому способствовали высокая температура воды (+24…+27°С), наличие большого количества органических веществ (величина перманганатной окисляемости – 10,1–11,0 мг О2/л) и загрязнение воды бытовыми сточными водами. Выше города получены более низкие величины (19–72 Ч 10–9 мкг О2/кл.).

В левобережье выше Энгельса более высокая интенсивность дыхания бактериопланктона наблюдалась в весенний период (333 Ч 10–9 мкг О2/кл.). Ниже города отмечалось подавление дыхательных процессов микроорганизмов, возможно, из-за наличия в сточных водах веществ, оказывающих на них ингибирующее действие.

Летом наибольшей функциональной активностью обладали бактериоценозы в открытом не заросшем водной растительностью мелководье (интенсивность дыхания составляла 327–400 Ч 10–9 мкг О2/кл.). Аналогичное явление в этом биотопе отмечалось и в осенний период (210 Ч 10–9 мкг О2/кл.).

Величина бактериальной деструкции в мае–июле выше г. Саратов выразилась близкими величинами и составила 53,3–57,5 % от общей деструкции органического вещества. В августе отмечалось повышение деструктивной активности бактериопланктона до 80,0 % с последующим снижением ее величины в осенний период до 28,3 %.

Ниже Саратова во всех исследуемых биотопах бактериальная деструкция была на высоком уровне (колебания от 81,8 до 94,2 %). Исключение составили июльские бактериоценозы в зарослях погруженной растительности, где самоочищающая способность бактериопланктона выразилась величиной 45,1 %.

В левобережной части водохранилища выше города весной в открытом не заросшем прибрежье деструкция бактериопланктона составила 66,6 %, тогда как в аналогичном биотопе ниже города – 18,5 %. Низкий уровень бактериальной активности ниже города в весенний период с одной стороны, мог быть связан с наличием в воде большого количества нежизнеспособной аллохтонной микрофлоры, поступающей в водоем с паводковыми водами, с другой стороны – с наличием в сточных водах веществ, оказывающих на бактериопланктон ингибирующее действие.

В июле–августе во всех исследуемых биотопах левобережья ниже г. Саратов бактериальная деструкция выражалась высокими величинами (57,7–88,3 %). В октябре, несмотря на осеннее похолодание воды, в правобережье выше и ниже г. Саратов самоочищающая способность бактериопланктона была на высоком уровне (62,5 и 71,4 %), что связано с накоплением в воде большого количества легкоусваиваемых органических веществ, освобожденных после отмирания планктонных организмов (отмечалось увеличение величин перманганатной окисляемости до 13,18 мг О2/л).

Высокий уровень бактериальной деструкции в Волгоградском водохранилище в районе г. Саратов свидетельствует о вовлечении в круговорот большого количества органического вещества аллохтонного происхождения. Кроме того, это может быть вызвано загрязненностью водоема бытовыми сточными водами, особенно в биотопах, расположенных ниже города.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 70-71.



Радиоэкологические исследования пресноводных моллюсков зоны отчуждения Чернобыльской АЭС

УДК 594.38:575.2 (28)(477.41)

Е. В. Дзюбенко*, Д. И. Гудков*, А. Б. Назаров**

*Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина, radioeco@i.com.ua
**Государственное специализированное научно-производственное предприятие «Экоцентр»
МЧС Украины, Чернобыль, Украина, nazarov@cremzv.gov.ua

RADIOECOLOGICAL STUDIES OF FRESHWATER MOLLUSKS
WITHIN THE ALIENATION ZONE OF THE CHERNOBYL NPP

E. V. Dzyubenko*, D. I. Gudkov*, A. B. Nazarov**

*Institute of Hydrobiology, Kiev, Ukraine, radioeco@i.com.ua
**State Specialized Scientific and Production Enterprise «Ecocentre»,
Chernobyl, Ukraine, nazarov@cremzv.gov.ua

Одним из основных полигонов для радиоэкологических исследований является зона отчуждения Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). Несмотря на 20-летний период, минувший после аварии, водные и наземные экосистемы здесь по-прежнему характеризуются высокими уровнями радионуклидного загрязнения со сложной структурой распределения и динамичностью физико-химических форм, влияющих на миграцию и концентрирование радионуклидов в компонентах экосистем. Это в свою очередь обуславливает повышенные дозовые нагрузки на организмы, характеризующиеся высокими коэффициентами концентрирования радионуклидов и/или обитающие в экологических зонах с повышенными уровнями внешнего гамма­излучения.

Пресноводных моллюсков зачастую рассматривают как виды-индикаторы радинуклидного загрязнения водных объектов. Благодаря способности накапливать практически все радионуклиды, регистрируемые в воде, и высокой биомассе, моллюскам принадлежит доминирующая роль в процессах перераспределения и биоаккумуляции радионуклидов в пресноводных экосистемах. Основным дозообразующим радионуклидом для моллюсков зоны отчуждения ЧАЭС в настоящее время является 90Sr – химический аналог кальция, накапливающийся в раковинах и в значительных количествах присутствующий в донных отложениях водоемов.

Основной целью настоящих исследований было определение содержания и видоспецифичности концентрирования 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am в пресноводных моллюсках зоны отчуждения ЧАЭС, оценка дозовых нагрузок, обусловленных внешними и внутренними источниками облучения, а также анализ частоты хромосомных аберраций в период эмбрионального развития.

Исследования проводили в 1998–2006 гг. в оз. Азбучин, Яновском затоне, водоеме-охладителе (ВО) ЧАЭС, озерах Красненской поймы р. Припять – Глубоком и Далеком-1, а также реках Уж (с. Черевач) и Припять (г. Чернобыль). Анализ содержания радионуклидов в моллюсках проводили с использованием следующих видов: прудовик обыкновенный (Lymnaea stagnalis L.), прудовик болотный (Stagnicola palustris L.), прудовик овальный (Radix ovata L.) катушка роговидная (Planorbarius corneus L.), живородка (Viviparus viviparus L.); дрейссена (Dreissena polymorpha Pall.), перловица (Unio sp.), беззубка (Anodonta sp.).

Наибольшие концентрации радионуклидов 90Sr и 137Cs отмечены в моллюсках оз. Глу­бокое, Азбучин и Далекое-1 – до 65000 Бк/кг 90Sr и до 8000 Бк/кг 137Cs. Далее в ряду убывания содержания 90Sr находятся моллюски Яновского затона и ВО ЧАЭС – около 10000 Бк/кг 90Sr и до 2000 Бк/кг 137Cs. Самым низким содержанием радионуклидов характеризуются моллюски проточных водных объектов (рек Уж и Припять) – до нескольких десятков Бк/кг.

Среднее содержание трансурановых элементов 238Pu и 239+240Pu в тканях моллюсков, обитающих в озерах Глубоке и Далекое-1 было следующим: минимальные значения отмечены для прудовика обыкновенного – соответственно 0,1 и 0,2 Бк/кг в оз. Далекое-1; 2,7 и 6,4 Бк/кг в оз. Глубокое. Более высокое содержание отмечено для прудовика болотного из оз. Глубокого – соответственно 14,0 и 36,0 Бк/кг. Максимальные активности среди брюхоногих моллюсков водоемов Красненской поймы зарегистрированы для катушки роговидной – соответственно 0,9 и 2,1 в оз. Далекое-1; 24,7 и 53,0 в оз. Глубокое. Дрейссена в ВО ЧАЭС характеризовалась содержанием 238Pu и 239+240Pu, соответственно, 2,8 и 6,2 Бк/кг. Активность 241Am в тканях прудовика обыкновенного минимальна, в диапазоне 5–30 (15) Бк/кг в оз. Далекое-1 и 6–51 (27) Бк/кг в оз. Глубокое. Для прудовика болотного из оз. Глубокое отмечены более высокие концентрации – до 75 Бк/кг. Максимальные значения зарегистрированы для катушки роговидной – 18–29 (24) Бк/кг в оз. Далекое-1 и 80–310 (170) Бк/кг в оз. Глубокое. Содержание 241Am в тканях дрейссены из ВО ЧАЭС было около 8 Бк/кг.

Диапазоны общей мощности поглощенной дозы для моллюсков зоны отчуждения ЧАЭС за период исследований были следующими: р. Уж – 1,8·10–3–3,3·10–3, р. Припять – 2,4·10–3–4,1·10–3, ВО ЧАЭС – 1,3·10–2–3,1·10–2, Яновский затон – 7,5·10–3–5,0·10–2, оз. Азбучин – 1,8·10–2–8,0·10–2, оз. Далекое-1 – 5,2·10–2–9,2·10–2, оз. Глубокое – 1,6–3,4 Гр/год.

Мощность поглощенной дозы от инкорпорированных радионуклидов у моллюсков зоны отчуждения также была максимальной в оз. Глубоком – до 6,5·10–2 Гр/год. Несколько меньшие значения в озерах Азбучин и Далекое-1 – соответственно 5,3·10–2 и 3,0·10–2 Гр/год. Далее в ряду убывания находятся Яновский затон и водоем-охладитель. Минимальные значения отмечены у моллюсков рек Уж и Припять. При этом основной вклад в формирование дозы облучения за счет инкорпорированных радионуклидов вносит 90Sr.

Анализ частоты хромосомных аберраций в тканях моллюсков выполняли с исполь­зованием эмбрионов прудовика обыкновенного. Сравнение полученных данных проводили с моллюсками озер Голосеевское, Опечень и Вырлица, расположенных в окрестностях г. Киев, и выбранных нами в качестве контрольных как условно «чистые» водоемы. Мощность поглощенной дозы для моллюсков здесь не превышала (7,3–8,0)·10–4 Гр/год. В общей сложности проанализировано более 7995 клеток из 106 кладок моллюсков, среди которых обнаружено 947 аберрантных клеток и 985 аберраций. В спектре аберраций наиболее часто встречались одиночные мосты (56,4 % от всех аберраций), кроме того, обнаружены одиночные фрагменты (39,7 %), парные мосты (3,1 %) и парные фрагменты (0,8 %).

Наименьшие величины аберраций обнаружены у моллюсков озер г. Киев. Частота хромосомных аберраций за период исследований составила здесь в среднем 2,3 %. Около 3,1 % аберраций зарегистрировано в эмбрионах моллюсков р. Уж (у с. Черевач), являющейся основным притоком р. Припять в пределах зоны отчуждения ЧАЭС. В моллюсках р. Припять (у г. Чернобыль) частота хромосомных аберраций несколько выше (3,8–4,0 %). Далее нами исследовались непроточные водоемы зоны отчуждения, которые характеризовались значительно большими уровнями радионуклидного загрязнения и гораздо более высокими уровнями хромосомных нарушений в клетках моллюсков. В тканях эмбрионов прудовика из Яновского затона частота хромосомных нарушений составила в среднем 15,1 %, в оз. Далекое-1 – 23,0 %. В оз. Глубокое исследуемый показатель на протяжении периода наблюдений регистрировался в пределах 14,4–24,8 %, в оз. Азбучин – 16,1–26,7 %.

Исследуемые участки рек Ужа и Припять по классификации Г. Г. Поликарпова (1997), относятся к зоне радиационного благополучия, участки станций отбора проб в озерах Азбучин и Далекое-1, Яновском затоне и водоеме-охладителе ЧАЭС – к зонам физиологической и экологической маскировки, где радиационные эффекты могут достоверно не регистрироваться, вследствие влияния широкого спектра физиологических и экологических факторов. В оз. Глубокое литоральные участки северо-западной акватории приближаются к зоне поражения экосистем, где могут наблюдаться уменьшение численности водных организмов и гибель наиболее радиочувствительных видов.

Средние показатели частоты аберраций хромосом у моллюсков из замкнутых и проточных водоемов зоны отчуждения хорошо соответствуют уровню дозовых нагрузок, которые испытывают водные организмы в исследуемых водных объектах. При этом, несмотря на годы, прошедшие после аварии на ЧАЭС, высокий уровень содержания радионуклидов в компонентах условно замкнутых водоемов зоны отчуждения, продолжает оказывать существенное повреждающее воздействие на моллюсков, обусловливая повышенный уровень хромосомного мутагенеза и, связанную с этим, репродуктивную гибель клеток в эмбриональных тканях. Прудовик обыкновенный является достаточно радиочувствительным и при этом удобным для цитогенетического мониторинга видом и может быть использован в качестве возможного референсного представителя гидробионтов при разработке положений охраны окружающей среды от ионизирующего излучения с использованием основанного на биоте стандарта.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 68-70.



Адаптации кругоресничных инфузорий к прикреплению на покровах циклопид

УДК 593.17:595.341.4

Е. В. Дементьева*, С. Ф. Лихачев**

*Омский государственный педагогический университет,
Омск, Российская Федерация, zhirnova@omgpu.ru
**Челябинский государственный педагогический университет,
Челябинск, Российская Федерация

PERITRICHA’S ADAPTATION TO AFFIXION ON CYCLOPIDAE’S

Е. V. Dementjeva*, S. F. Likhaschev**

*OmskStatePedagogicalUniversity, Omsk, Russia, zhirnova@omgpu.ru
**ChelyabinskStatePedagogicalUniversity, Chelyabinsk, Russia

В фауне Peritricha из исследованных нами 28 водоемов Омска и Омской области отмечено 22 вида инфузорий, относящихся к родам Vorticella и Epistylis. Все изученные виды Peritricha по объекту прикрепления делятся на три группы.

1. Эпифиты – кругоресничные инфузории, поселяющиеся на растениях. В состав данной группы входит четыре вида рода Vorticella (18,2 % от общего числа видов Peritricha).

2. Эпизои – виды Peritricha, поселяющиеся исключительно на животных организмах: четыре вида рода Vorticella (18,2 %) и один вид рода Epistylis (4,5 %), носителями для которых являются рачки семейства Cyclopidae.

3. Эпибионты, обитающие на растительных и животных организмах. Эту группу составляют 11 видов рода Vorticella (50,0 %) и два вида рода Epistylis (9,0 %).

Таким образом, пять видов Peritricha (23,0 %) являются исключительно эпизоями, а 13 видов кругоресничных инфузорий (59,0 %) – эпибионты растений и животных (циклопид).

Стабильность в прикреплении различных видов Peritricha к предпочитаемым локусам тела носителя-рачка различна. Всех кругоресничных инфузорий по продолжительности прикрепления на циклопидах можно разделить на две группы.

1. Виды с постоянным местом прикрепления на носителе в течение года (Vorticella campanula, V. communis, V. convallaria, V. fromenteli, V. hyalinа, V. monilata, V. nutans, V. ovum, V. picta, Epistylis plicatilis, E. urceolata).

2. Виды с непостоянным местом прикрепления на носителе в течение года (V. aerotensi, V. alba, V. extensa, V. hamata, V. striata, E. bimarginata).

Группу 1 можно разделить на подгруппы по специализации инфузорий к определенным видам циклопид и по месту их прикрепления на теле рачков.

1.1. Кругоресничные инфузории, приуроченные только к одному из видов циклопид.

– Подгруппа 1.1.1. Инфузории с постоянным местом прикрепления, но отмеченные лишь на одном виде Cyclopidae, встречающиеся массово (V. hyalinа, V. nutans, V. ovum, V. picta, E. urceolata).

– Подгруппа 1.1.2. Инфузории с постоянным местом прикрепления, отмеченные лишь на одном виде Cyclopidae, но встречающиеся единично (V. communis, V. fromenteli).

1.2. Кругоресничные инфузории, прикрепляющиеся к нескольким видам циклопид.

– Подгруппа 1.2.1. Включает два вида кругоресничных инфузорий, встреченных на разных видах Cyclopidae и локализующихся на строго определенном отделе тела циклопа (V. convallaria, E. plicatilis).

– Подгруппа 1.2.2. Содержит также два вида кругоресничных инфузорий, постоянно и одновременно встречающихся в нескольких локусах на теле рачка (V. campanula, V. monilata).

Следует отметить соотношение видов кругоресничных инфузорий с различной сократимостью стебелька в подгруппе 1.2. Среди Peritricha, прикрепляющихся только к одному из локусов, присутствует вид Epistylis plicatilis с несократимым стебельком. Среди инфузорий, прикрепляющихся на нескольких локусах одновременно, преобладают виды рода Vorticella с сократимым стебельком. Анализ таксономического состава подгруппы 1.1.1. позволяет сделать вывод о более узкой пространственной приуроченности Peritricha с несократимым стебельком (виды рода Epistylis).

Виды второй группы инфузорий изменяют свои места прикрепления к телу циклопов в течение года, что определяется видовой принадлежностью носителя данного эпибионта или сезонными изменениями условий водоема. На этом основании выделены три подгруппы видов Peritricha.

2.1. Виды встречаются в одно и то же время в одном водоеме, локализуются по-разному на разных видах рачков. Изменение локализации этих видов инфузорий определяется только видом носителя, к которому они прикрепляются (V. aerotenсi, V. hamata).

2.2. Виды кругоресничных инфузорий, изменяющие место прикрепления на теле Cyclopidae под влиянием сезонной смены факторов среды. На разных видах носителей в одно и то же время они характеризуются сходной локализацией, однонаправленно меняя ее с течением времени в разных локусах тела циклопа:

2.2.1. в направлении от антенн к фурке (V. extensa);

2.2.2. в направлении от фурки к антеннам (V. alba).

2.3. Для видов данной подгруппы (V. striata, E. bimarginata) характерно совокупное действие выделяемых факторов, но отмечена смена ведущего фактора – сезонно-видовая изменчивость локализации.

Для V. aerotenсi и V. hamatа, изменяющих место прикрепления в зависимости от вида рачка (подгруппа 2.1), отмечен ряд особенностей. Эти эпибионты характеризуются однотипной локализацией на рачках одного рода. Следовательно, можно говорить о их «родоспецифичности».

На видах носителей, относящихся к родам Acanthocyclops и Macrocyclops, прикрепление кругоресничных инфузорий происходит к «окраинным» частям тела, то есть к локусам головного и фуркального концов. Для более мелких циклопид рода Eucyclops отмечено прикрепление этих же видов эпизоев к цефалотораксу и сегментам торакса.

Такая разная локализация свидетельствует о сходстве микроэкологических условий обитания в отмеченных локусах рачков различного размера. Ведущим фактором, ее определяющим, является концентрация кислорода в слое воды, прилежащем к телу рачка. При поверхностном типе дыхания циклопа в окружающей его оболочке воды, концентрация кислорода ниже, чем в окружающей среде. При увеличении массы рачка с увеличением его линейных размеров эпибионты вынуждены занимать локусы, более открытые току воды, несущей дополнительные порции кислорода.

Как уже отмечалось, виды Peritricha, изменяющие место прикрепления с изменением сезона года (подгруппа 2.2), делают это либо в направлении от переднего края тела к заднему (подгруппа 2.2.1), либо наоборот (подгруппа 2.2.2). Но выявленные противоположные тенденции изменения места прикрепления – проявление одной общей закономерности. Большинство инфузорий этой группы встречаются в начале весны и в конце осени на антеннах, фуркальных ветвях и плавательных конечностях Cyclopidae, то есть на «окраинных» частях тела. В летнее время эти виды изменяют свое место прикрепления на генитальный сегмент и торакс, то есть на отделы, расположенные посредине тела носителя.

Таким образом, в разные сезоны года Peritricha выбирают различные локусы прикрепления, существенно отличающиеся гидродинамическим режимом. Стабильность гидродинамических условий какого-либо локуса поверхности тела гидробионта не обеспечивает постоянства лимитирующих факторов среды. Наоборот, в изменяющихся условиях водоема такая стабильность приводит к резкой смене последних.

В период с осенней по весеннюю циркуляцию невысокий уровень бактерий, служащих основной пищей кругоресничным инфузориям, вынуждает их прикрепляться к частям тела, которые более других омываются водой и сила гидродинамического давления в которых наибольшая. Этим поддерживается достаточный уровень питания эпибионтов. В период биологического лета при повышении концентрации бактерий в воде наблюдается прикрепление инфузорий в середине тела к тораксу, где неблагоприятное действие гидродинамического давления меньше, а концентрация пищевых объектов достаточна.Покровы Cyclopidae резко отличаются по степени предпочтительности к ним инфузорий. Существенное влияние на такое распределение эпибионтов оказывают сила гидродинамического давления, концентрации пищевых объектов и концентрация кислорода.

Плотность заселения инфузориями локусов тела циклопа различна. Кругоресничные инфузории с различной сократимостью стебелька встречаются в одних и тех же локусах. Но распределение для этих групп Peritricha не совпадает и достоверно отличается. Нарастание различий в плотности заселения отделов тела Cyclopidae эпибионтами с разной сократимостью стебелька идет следующим образом: яйцевые мешки, 5-й сегмент торакса, основание антенн, антенны 2-го порядка, 3-й, 4-й и 2-й сегменты торакса. Отмеченная разница в прикреплении кругоресничных инфузорий с различной сократимостью стебелька ведет к преобладанию Peritricha с несократимым стебельком (виды рода Epistylis) в задней части тела и на плавательных конечностях, а инфузорий с сократимым стебельком (виды рода Vorticella) на первых антеннах и цефалотораксе.

Сезонное изменение локализации кругоресничных инфузорий представляет собой закономерный процесс. В зимний период циклопы не несут на поверхности своего тела Peritricha. Переход к осенне-весеннему типу локализации эпибионтов характеризуется резким увеличением плотности заселения генитального сегмента и нарастанием численности Peritricha с сократимым стебельком на антеннах первого порядка. Снижается плотность заселения инфузориями цефалоторакса. С мая по сентябрь эти процессы продолжают нарастать. Виды инфузорий с несократимым стебельком полностью вытесняют с генитального сегмента Peritricha с сократимым стебельком. Происходит более плотное заселение эпибионтами торакса и цефалоторакса за счет снижения доли инфузорий, прикрепляющихся к конечностям, антеннам и их основанию. Изменение локализации идет за счет группы видов, для которых характерна ее сезонная смена (подгруппа 2.2).

В первые весенние месяцы увеличиваются видовое обилие и численность Peritricha с несократимым стебельком, они более плотно заселяют цефалоторакс, вытесняя с него инфузорий с сократимым стебельком. Последние в свою очередь занимают антенны первого порядка. Участок тела между этими локусами остается мало заселенным.

Летом кругоресничные инфузории рода Epistylis полностью заселяют генитальный сегмент и равномерно встречаются по всему телу. Виды рода Vorticella прикрепляются в это время к тораксу и цефалотораксу Cyclopidae, снижая численность на антеннах второго порядка. После июльского спада численности происходит закономерная смена типа локализации кругоресничных инфузорий на весенне-осенний.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 65-67.



Использование показателя комбинаторики видовой структуры сообществ гидробионтов в качестве оценочного критерия эколого-биоценотического равновесия водной среды

УДК 556.115

А. Т. Горшкова

Институт экологии природных систем Академии наук Республики Татарстан,
Российская Федерация, Республика Татарстан, agorshkova@gmail.com

USE OF A PARAMETER OF COMBINATION THEORY
OF HYDROCOLES COMMUNITIES SPECIFIC STRUCTURE
AS EVALUATING CRITERION OF ECOLOGO-BIOCENOTICAL BALANCE IN THE AQUATIC ENVIRONMENT

A. T. Gorshkova

Institute of Ecology of Natural Systems of the Academy of Sciences of TatarstanRepublic,
Russian Federation,, TatarstanRepublic, agorshkova@gmail.com

Определение уровня биоценотического равновесия как основного критерия общей экологической ситуации, для различных сред обитания флоры и фауны имеет свои особенности. При этом, пожалуй, во всех других средах, кроме водной, само по себе разнообразие уже является залогом стабильности и устойчивого развития экосистем. Для обитателей же трехмерного пространства толщи вод важно и качество этого разнообразия, выраженное в определенной специфике построения структуры смешенных сообществ. Наиболее репрезентативным биоиндикатором оценки качества водной среды представляется зоопланктонное сообщество. Как более пассивные по сравнению с ихтиофауной, обитатели водной толщи – смешенные сообщества зоопланктона не в состоянии избежать всех негативных преобразований экосистемы и вынуждены подстраиваться под возникающую ситуацию. И если все прочие гидробионты могут физически избегать, скажем, воздействия какого-либо ксенобиотика, а бактериопланктон даже и трансформироваться при необходимости до прямо противоположных физических начал (от сапрофитного до патогенного и наоборот), то зоопланктон отвечает на изменения в среде чаще всего «перетасовкой» видового состава. Структура сообщества – отражение общего состояния экосистемного комфорта и на основе структурно-композиционных параметров экосистемных компонентов, коим является и блок организмов зоопланктона, можно строить расчеты оценки качества водной среды.

Причинно-следственная схема диагностики открытых природных систем должна базироваться на интегральных показателях следственного блока фактических данных. Структурно-композиционную основу смешанного сообщества отдельно взятой группы представителей животного мира следует принимать за прямое производное среды обитания. При этом, все прочие характеристики экосистемы могут уже рассматриваться как совокупные «входные потоки» вещества, энергии и информации. Это допустимо потому, что решение вопроса о границах толерантности экосистемы предполагает полный учет всех факторов формирования, которые не поддаются ни полному перечислению, ни конкретике цифровых выражений, ни осмыслению всех возможных вариантов природных преобразований, что, в любом случае, позволяет формировать лишь условные понятия. Имеющие в природе место эффекты перекрестного взаимодействия факторов формирования окружающей среды в первую очередь корректируют под ситуацию количественные параметры, качественные же изменения являются пролонгированными. Приоритетное представительство разно­функциональных видов внутри сообщества меняется в зависимости от ситуации.

Эффект от совокупного взаимодействия природных и более динамичных антропогенных факторов обусловил возникновение новых адаптационных возможностей у гидробионтов. Эмпирически определено, что наиболее вариабельной является группа организмов зоопланктона, со значениями индивидуальных индексов сапробности, укладывающихся в пределы загрязненных зон обитания. При этом большинство b-сапробов одинаково комфортно приспосабливаются к обитанию и в «чистой» и в «грязной» средах. Поскольку группы организмов о и a-сапробов выглядят наиболее стабильными (частота несоответствия их принадлежности к о и a-качественным зонам равна 0,5 %), то соотношение о/a укажет определенную степень устойчивости водного биоценоза. Все b-сапробы, в силу приобретенной под воздействием длительного антропогенного воздействия положительной (для «чистых» вод) и отрицательной (для «грязных» вод) адаптационной вариабельности, при расчетах могут быть поделены на две равные части.

Следует оговорить и необходимость учета редких видов. Отмечено, что редковстречаемые таксоны, особенно, из числа «региональных пришельцев», предпочитают занимать экологические ниши в более чистых зонах, чем определяет их индивидуальный индекс. Таким образом, допускается увеличение на порядок их статуса сапробов. Если редкий вид вообще не является сапробным и, соответственно, не состоит в вышеупомянутых классификационных списках, его допустимо считать за o-представителя. Установлено, что временный количественный приоритет какого-либо a-сапроба не может быть заложен в основу оценки экологической обстановки, это лишь узко-ситуационный этап саморегуляции сукцессии; только соотношение всей совокупности видов в сообществе (o/a) может показать уровень потенциальной возможности самоочищения системы при наличии сбалансированного представительства разнофункциональных видов в данном сообществе. Если видов o-сапробов больше, даже при количественном преобладании одного или двух из их числа, то потенциал этой системы выше ситуационного состояния. Таким образом, представив соотношение комбинаторики видов как o+1/2b/a+1/2b, мы получаем коэффициент структурной организации сообщества, позволяющий классифицировать качественное состояние исследуемых водоемов и их отдельных участков. Если коэффициент больше единицы, то исследуемая водная среда обладает высоким потенциалом самоочищения (экологическая ситуация устойчивая). Равенство коэффициента единице означает, что экосистема водоема подвержена умеренному загрязнению и нестабильна (экологическая ситуация расценивается как умеренно-напряженная). Примером такой нестабильной системы является и полное представительство о-сапробов. Если же коэффициент оказывается меньше единицы, то мы имеем дело с деградирующей средой, испытывающей нагрузку превышающую пределы возможной терпимости экосистемы (экологическая ситуация приравнивается к напряженной). Расчеты качества вод таким способом удобны, поскольку оценка может производиться и по результатам единовременного обследования. Они не более трудоемки, чем все другие, и с успехом используются при составлении региональных карт пространственного анализа экологической ситуации и прогнозировании экологической обстановки.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 63-64.