Исследование динамики популяции судака (Stizostedion lucioperca) в северной части Ладожского озера

УДК 597.55

Ю. В. Костылев*, А. П. Георгиев**

*Северный научно-исследовательский институт рыбного хозяйства
Петрозаводского государственного университета, г. Петрозаводск, Россия,
**Институт водных проблем Севера Карельского НЦ РАН, г. Петрозаводск, Россия,
E-mail: a-georgiev@mail.ru

Ключевые слова: судак, возраст, динамика численности, уловы

research of population dynamics
of European pike-perch (STIZOSTEDION LUCIOPERCA)
in the northern part of LadozhskoyeLake

Yu. V. Kostylev*, A. P. Georgiev**

*North Research Institute of Fish Industry, Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia,
**Institute of the North Water Problems, Karelsky SC RAS, Petrozavodsk, Russia,
E-mail: a-georgiev@mail.ru

Key words: zander, age, number dynamics, commercial catch

Судак (Stizostedionlucioperca (L.)) является одной из основных промысловых рыб в Ладожском озере. В северной (карельской) части озера среднегодовой учтенный промысловый его вылов за последние 5 лет составил около 95 т, что составляет почти четверть общего объема рыбодобычи в этой части водоема. Еще большее количество (приблизительно в 5 раз больше) судака вылавливают в акватории ленинградской части озера, притом в том же соотношении его вылова к вылову всей рыбопродукции. Биотоп североладожского судака примыкает к северной границе естественного ареала обитания этого вида, что накладывает определенный отпечаток на ряд его эколого-биологических особенностей. В частности, сроки наступления половозрелости у ладожского судака более поздние, чем у судака центральной и южной области. У самцов массовая половозрелость наступает на пятом (4+) году жизни, у самок – на шестом–седьмом (5+–6+). У судака же более южных районов массовая половозрелость наступает на четверном и даже третьем году (Суворов, 1948; Танасийчук, 1974). Более поздними, по сравнению с вышеуказанными областями, у ладожского судака наблюдаются и сроки самого нереста – во второй половине июня или даже июля, в то время как для более южных акваторий водоема они приходятся на май, а порой даже и на март–апрель (Чугунова, 1949).

Характерной особенностью популяции ладожского судака является и более длительный возрастной ряд (до 20 лет и более), тогда как в более южных районах он обычно не превышает 10 лет (Чугунова, 1949; Никольский, 1971). У судака географически близкого района – Онежского озера он достигает даже 31 год (Кудерский и др. 1984). По темпам размерно-весового роста ладожский судак отстает от судака более южных районов, но опережает судака Онежского озера; средние же размерно-возрастные показатели, половозрелость, упитанность у судака Ладожского озера и других водоемов существенных различий не обнаруживают.

Динамику численности популяции промысловых рыб при относительной стабильности промысловой базы с большей или меньшей степенью точности может отразить величина годовых уловов. Если проанализировать динамику промысловых уловов судака северной Ладоги в многолетнем аспекте, а именно за последние 60 лет, то для него, как и для многих других промысловых рыб, можно отметить ряд подъемов и спадов в их вылове. В зависимости от продолжительности проявления этих флуктуаций некоторые исследователи (Кудерский, Печников, Шимановская, 1997) характеризуют их как долгопериодные и короткопериодные колебания уловов. Короткопериодные колебания уловов можно связать с урожайностью поколений одного или нескольких смежных лет, обусловленной, в свою очередь, рядом естественных факторов (гидрологическим режимом, степенью развития кормовой базы, паразитологической ситуацией и т. п.). Долгопериодные колебания уловов обычно связываются с изменением продукционного потенциала водоема в целом, также предопределяемым многолетней динамикой воздействия естественных факторов. Но, говоря о влиянии естественных факторов на периодичность колебаний уловов, следует учитывать то обстоятельство, что на протяжении многих десятилетий Ладожское озеро подвергается интенсивному антропогенному воздействию. Степень этого влияния настолько высока, что неизбежно приходится вносить существенные коррективы в интегрирующий результат воздействия естественных факторов, причастных к формированию продукционного потенциала экосистемы в целом и ихтиоценоза в частности.

В динамике вылова судака в северной части Ладожского озера за многолетний период (1946–2004 гг.) можно выделить следующие этапы. Первый долгопериодный этап низких уловов – 1946–1963 гг., когда среднегодовой вылов судака составлял лишь 18,5 т. Этот продолжительный по времени (18 лет) этап связан с послевоенным восстановлением и развитием промысла, а также с крайне негативными последствиями широкомасштабного использования (до середины 1950-х гг.) мелкоячеистых тралов, отлавливающих большое количество молоди и неполовозрелых рыб и приблизивших промысел к состоянию перелова. Второй, кратковременный (1964–1966 гг.), – этап повышения уловов, когда среднегодовой вылов поднялся до 70 т. Наиболее вероятной причиной этого является повышение численности популяции путем появления высокоурожайных поколений. Третий этап (1967–1972 гг.) также связан с урожайностью поколений – этап снижения уловов (до 36,3 т в год). Четвертый этап (1973–1992 гг.) – период высоких и стабильных максимальных уловов, (99,4 т в год). Это связано с позитивными последствиями прекращения тралового рыболовства и внедрением на водоеме ряда других рыбоохранных мероприятий, а также с благоприятными возможностями кормовой базы, а именно ростом продукции ряпушки и корюшки – основных объектов питания судака. Пятым этапом (1993–1998 гг.), если базироваться на данных промысловой статистики, является этап снижения уловов (среднегодовой вылов опустился до 43,5 т, то есть снизился, по сравнению с предыдущим этапом, более чем вдвое). Причины этому следует искать не столько в снижении промзапасов судака, сколько в негативных последствиях развала централизованного промысла и недостоверности данных промысловой статистики. Шестой этап (с 1999 г. по настоящее время) характеризуется ростом вылова судака (до 95,8 т в год), что может быть связано с улучшением работы органов промысловой статистики, а также с сохранением на достаточно высоком и стабильном уровне продукционного потенциала кормовой базы.

Если в динамике уловов за многолетний период можно видеть значительные колебания, то основные биологические параметры (размерно-весовые показатели, линейно-весовой рост, возрастной состав и др.) последних лет при сравнении с аналогичными показателями довоенного периода (Ефимова, 1939) значительных отклонений не обнаруживают.

Анализ структуры уловов судака позволяет сказать, что в целом его популяция и промысловые запасы находятся в удовлетворительном состоянии, хотя антропогенный пресс на этот объект рыбодобычи остается очень интенсивным – фактический вылов (по экспертным оценкам) был близок к рекомендованным нормативам, расчетные коэффициенты вылова в некоторых возрастных группах приблизились или даже превышали коэффициенты естественной смертности.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 76-78.



Состояние запасов корюшки (Osmerus eperlanus) в северной части Ладожского озера

УДК 597.552.3

Ю. В. Костылев*, А. П. Георгиев**

*Северный научно-исследовательский институт рыбного хозяйства
Петрозаводского государственного университета, г. Петрозаводск, Россия,
**Институт водных проблем Севера Карельского НЦ РАН, г. Петрозаводск, Россия,
E-mail: a-georgiev@mail.ru

Ключевые слова: корюшка, Ладожское озеро, динамика численности, промысловый улов

commercial resources of smelt (OSMERUS EPERLANUS)
in the nothern part of Ladozhskoyelake

Yu. V. Kostylev*, A. P. Georgiev**

*North Research Institute of Fish Industry, Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia,
**Institute of the North Water Problems, Karelsky SC RAS, Petrozavodsk, Russia,
E-mail: a-georgiev@mail.ru

Key words: smelt, Ladozhskoye lake, number dynamics, commercial catch

Корюшка (Osmerus eperlanus L.) – самый многочисленный вид рыб Ладожского озера. В северной (карельской) части за последние пять лет на долю Карелии приходилось от 38 до 50 % промыслового вылова при среднегодовом улове 186 тонн. По удельному весу в общей рыбодобыче корюшка уверенно лидирует среди промысловых рыб Ладоги.

В Ладожском озере некоторые исследователи (Архипцев, 1954, 1958; Правдин, 1959) выделяют две экологические формы корюшки – крупную и мелкую. Крупная форма (средняя масса 30–40 г, длина 16–18 см) придерживается при нагуле глубин 16–30 м с пониженной температурой воды (+6…+10°С) и встречается преимущественно в южной части озера (Архипцева, 1977). Мелкая форма корюшки встречается как в южной, так и в северной частях Ладоги. Она значительно уступает крупной форме по размерно-весовым показателям (средняя масса в уловах 7,5–10,5 г при длине 10–11 см). Наиболее крупные особи корюшки в наших сборах имели массу около 60 г при длине (АС) до 20 см; есть сведения о нахождении в уловах в северной Ладоге и более крупных экземпляров массой до 152 г и длиной 25 см (Дятлов, 2002).

В карельской части озера корюшка встречается повсеместно, но основные ее концентрации привязаны к предустьевым участкам рек (Тулома, Олонка, Видлица, Тулокса), к заливам Хаданселька и Хаминселька, к акваториям островов Мансинсари и Лункулансари, к шхерному району северного побережья. В нерестовый период корюшка в основном придерживается прибрежных участков с небольшими (15–20 м) глубинами, в нагульный период ее можно встретить и в открытых районах озера, в частности, в акватории Валаамского архипелага.

В промысловых уловах представлен довольно значительный возрастной ряд корюшки от годовиков до особей десятилетнего возраста при доминировании (до 74 %) трех–четырехлетних рыб. На долю же старших возрастных групп (7 лет и старше) обычно приходится не более 10 %. По размерно-весовым показателям ладожская корюшка (даже ее мелкая форма) опережает корюшку Онежского озера. Выше, по сравнению с онежской корюшкой, у нее и плодовитость – в среднем 7170 икринок со значительными колебаниями по годам (3730–9860).

Динамику численности популяции ладожской корюшки с определенной степенью точности может отразить динамика уловов. При ее анализе за многолетний период (1946–2004 гг.) у корюшки, как и у большинства других промысловых рыб, можно выделить две разновидности колебаний уловов: долгопериодные и короткопериодные. Каждая из них характеризуется определенным уровнем величин уловов. Для североладожской корюшки за вышеуказанный период можно выделить четыре долгопериодных этапа колебаний уловов, в том числе три этапа высоких уловов (1946–1958 гг., среднегодовой улов 243 т; 1976–1987 гг. – среднегодовой улов 226 т; 1991–2004 гг. – среднегодовой улов 235 т) и один этап низких уловов (1959–1975 гг.– среднегодовой улов 53 т). В этом же многолетнем периоде наблюдался и один кратковременный (1988–1990 гг.) этап снижения уловов, когда среднегодовой вылов снизился до 104,5 т.

Кроме этих колебаний величин вылова, типичных как для длинноцикловых, так и для короткоцикловых рыб, у корюшки имеет место сверхкороткая изменчивость величин вылова (продолжительностью не более одного года), проявляющаяся в рамках долгопериодного этапа динамики уловов. В рассматриваемый период подобная кратковременная изменчивость была отмечена дважды: в 1956 г. – в направлении снижения улова (годовой вылов составил 63,8 т при среднегодовом в течение этапа 242 т) и в 1972 г. в направлении подъема уловов (годовой вылов был 209 т при среднегодовом улове 53 т). Причина возникновения подобных пиков в долгопериодных этапах, как и общей картине динамики численности в короткопериодных, кроется в формировании урожайности поколений одной или нескольких возрастных групп в конкретном году, в то время как динамика численности популяции в долгопериодных циклах связана с общим вектором изменения продукционного потенциала водоема в целом.

Анализ структуры промысловых уловов корюшки показывает, что ее продукционные и промысловые возможности в северной части Ладожского озера стабильно находятся на высоком уровне. Хотя в общем балансе вылова корюшка устойчиво занимает ведущее место, уровень освоения прогнозных величин ОДУ (в 2000–2004 гг. он составлял 47,9–75,7 %) позволяет иметь значительный резерв для увеличения существующих объемов вылова.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 74-76.



Іхтіофауна водойми–накопичувача шахтних вод Західного Донбасу як індикатор рівня усталеності екосистеми водойми

УДК 597:591.5 (282.247.326)

В. М. Кочет

Дніпропетровський національний університет, м. Дніпропетровськ, Україна,
E-mail: zoolog@mail.dsu.dp.ua

Ключевые слова: водойма–накопичувач, угруповання риб

ichthyofauna of the west donbass water
reservoir-storage of mine water
as indicator of ecosystem’s Stability

V. M. Kochet

Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine, E-mail: zoolog@mail.dsu.dp.ua

Key words: reservoir–storage, fish community

Водойма–накопичувач «Балка Тараново» створена на території водозбірної площі припливу Дніпра I порядку – р. Самари шляхом відшнуровування дамбою однієї з балок правобережної прируслової ярово-балкової системи ріки. Приймає шахтні води шахт Дніпровська, Самарська й ім. Сташкова з наступною передислокацією в накопичувач Свідовок і подальшим скидом у осінньо-зимовий період у акваторію р. Самари.

Формування фауни риб водойми відбувалося трьома шляхами: 1) за рахунок непрямого саморозселення, у тому числі із заплідненою ікрою на кінцівках птахів; 2) з озерно-болотистих понизь, суміжних із верхньою частиною водойми; 3) шляхом стихійної інтродукції – уселенням виловлених із р. Самари риб рибалками–аматорами.

За минулих 18 років досліджень іхтіоценоз водойми зазнав таких змін. У 1985–1991 рр. фауну риб водойми (табл.) складали два види – еврибіонтний (екологічно стійкий) вид – карась срібний і вид–зоопланктофаг – верховодка.

Таблиця. Фауна риб водойми–накопичувача «Балка Тараново» (Дніпропетровська область)

Види риб

Вік

Роки дослідєжень

1985–1991 рр.

2002–2004 рр.

Чисельність
виду,
екз./100 м2

Частка у фауні за чисельністю, %

Біомаса, г/100м2

Чисельність
виду,
екз./100 м2

Частка у фауні за чисельністю, %

Біомаса, г/100м2

Вівсянка

0+

4,3

1,1

1,0

1+

8,3

2,0

24,7

2>

10,0

2,5

49,0

Верховодка

0+

4,0

33,3

26,2

2,0

0,5

14,5

1>

1,3

0,3

4,8

Карась сріблястий

2>

8,0

66,7

340,0

6,3

1,6

127,4

Окунь

0+

363,1

89,1

366,6

2>

6,7

1,6

125,8

Щипавка

1,3

0,3

4,8

Бичок–цуцик

4,0

1,0

14,2

Разом:

12,0

100,0

366,2

407,3

100,0

732,7

 

Ці види першими освоїли наново залиті площі та продовжують на даному етапі виявляти найвищий рівень стабільності. Дослідженнями 2002–2004 рр. у складі іхтіокомплексу встановлено поповнення наступними видами, що належать до інших трофічних груп: планктофаги – вівсянка, бентофаги – щипавка і бичок–цуцик, хижаки – окунь.

На сучасному етапі домінують представник понтокаспійського прісноводного фауністичного комплексу – короткоциклова вівсянка (5,6 % загальної чисельності фауни риб) і представник бореального рівнинного комплексу – окунь (90,7 % відповідно). Реєструються різні вікові групи цих видів, у тому числі (що найважливіше) – перші їхні покоління. Це базовий показник стабільного процесу відтворення. Вівсянка як елемент угруповання риб не являє собою ні функціональної, ні ресурсної цінності, у природних умовах (на акваторіях озер і рік) при формуванні масових скупчень може складати трофічну конкуренцію молоді функціонально цінних і рідкісних для регіону риб. Поява та масове поширення хижака – окуня є показником процесу ускладнення трофічної піраміди, що свідчить про позитивний розвиток іхтіоценозу в напрямку підвищення рівня його стійкості. Крім того, розвиток групи бентофагів (щипавка та бичок–цуцик) – свідчення розвитку бентичних угруповань, тобто наявності багатої кормової бази, чого в деструктивних водоймах не відбувається.

Причина поступового ускладнення іхтіоценозу при збільшенні чисельності його представників полягає в прояві адаптивних властивостей нових видів–уселенців на фоні впливу шахтних вод, що не змінюється в часі за інтенсивністю. Фактично відбувається поступове формування самоврегульованої гідроекосистеми, що швидко відновлюється до характеристик попереднього вегетаційного сезону після переміщення основної маси ультрамінералізованих шахтних вод через накопичувач Свідовок у р. Самару в осінньо-зимовий період.

Слід також зазначити, що за даними багаторічних спостережень (1985–2005 рр.) на акваторії р. Самари в районі надходження шахтних вод з накопичувача «Балка Тараново» збідніння видового складу риб не спостерігається. Більше того, тут живуть рідкісні для регіону види – миньок, пічкур, в’язь, колючка триголкова. Даний факт свідчить про формування стійкого балансу між фактором впливу у вигляді скидання шахтних вод і реакцією на нього іхтіоценозу. Таким чином, діюча схема скидання шахтних вод у р. Самару, принаймні у відношенні до іхтіоценозу, є щадящою – існування накопичувача в достатньому ступені себе виправдало з екологічної та природоохоронної точки зору. Але в даний час встановлені багаторічними дослідженнями припустимі для функціонування існуючої гідроекосистеми параметри мінералізації (у середньому до 2,4–2,8 г/л) у зоні скидання шахтних вод у р. Самару (1 км) перебувають на верхній межі (у середньому до 2,5–3,0 г/л, у залежності від сезону). Тому створення будь-яких нових схем скиду шахтних вод (створення нового накопичувача, скид напряму у р. Самару, постійне скидання протягом всього року та ін.) при всій екологічній та економічній доцільності повинні бути ретельно досліджені й потребують розгорнутої аргументації.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 73-74.



Угруповання риб у заростях вищих водяних рослин на мілководдях водойми урбанізованої території (озеро Кирилівське, м. Київ)

УДК 597.08:574.63

Н. І. Гончаренко, О. П. Кирилюк, Т. Я. Киризій

Інститут гідробіології НАНУ, м. Київ, Україна, E-mail: uspp77@hotmail.com

Ключові слова: риба, водяні рослини, якість води

FISH GROUPINGS IN THE tangles OF AQUATIC HIGHER PLANTS
ON RESERVOIR’s SHOAL OF URBANIZED AREA
(KYRYLIVSKELAKE, KYIV)

N. I. Goncharenko, O. P. Kyryluk, T. Ya. Kyryziy

Hydrobiology Institute, NationalAcademy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,
E-mail: uspp77@hotmail.com

Key words: fish, aquatic plants, water quality

Озеро Кирилівське, що входить до ланцюга озер Опечень м. Київа, розташоване на півночі правобережної частини міста. Найдовша вісь його орієнтована з півночі на південь, довжина водойми залежно від водності року становить 760–800 м, найбільша ширина у північній частині озера 380–450 м, максимальні глибини 12–15 м. Озеро малопроточне, прямого гідрологічного зв’язку з р. Дніпро не має. Екосистема оз. Кирилівське перебуває під впливом постійного антропогенного навантаження. Забруднення надходять через ливневі системи жилмасивів Сирець та Куренівка, шляхом поверхневого стоку з автостоянки на східному березі озера, а також з атмосферними опадами та як наслідок рекреаційного вливу. Розвиток депресивних процесів у таких водоймах викликає зміни якості води, відповідні особливості в утвореннні рослинного покриву мілководь та розвитку угруповань молоді риб на місцях нагулу.

Дослідження проводили у 2003–2004 рр. На станціях відбору проб риб фіксували флористичний склад вищих водяних рослин і визначали гідрохімічні показники води. Вищі водяні рослини визначали за В. М. Катанською (1981), видовий склад риб – за А. Ф. Коблицькою (1966, 1981). Для характеристики якості води використовували «Mетодику екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями», розроблену В. Д. Романенко, В. М. Жукинським, О. П. Оксіюком та співавторами (1998). Визначали показники сольового складу та гідрохімічні, у тому числі: рН, біогенні елементи – азот і фосфор, розчинений кисень, біхроматну окиснюваність і біохімічне споживання кисню (БСК5) за стандартними методиками (Лур’є, 1973).

На підставі аналізу значень показників складу води та її властивостей воду оз. Кирилівське можна характеризувати як «відмінну» за вмістом фосфору та насиченням розчиненим киснем (класу I, категорії 1), за показниками суми іонів, сульфатів, амонійного азоту та біхроматної окиснюваності як добру, чисту, мезотрофну, β-мезосапробну (класу II, категорії 2–3); за вмістом азоту нітритів і нітратів, середніх значень рН та БСК5 – як задовільну, забруднену, евтрофну, мезосапробну (класу III, категорії 4–5). За гідрохімічними показниками вона відноситься до категорії β-мезосапробної.

Характерним для оз. Кирилівське є зонально-мозаїчний тип заростання вищою водяною рослинністю. Дослідженнями було охоплено дві екологічні групи рослин – формації повітряно-водяної та зануреної рослинності на місцях нересту та нагулу риб у біотопах з різним антропогенним навантаженням (Афанасьев, 1996). Прибережна зона Кирилівського озера заросла в основному очеретом звичайним (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Stend.), масиви якого займають значну частину акваторії. Із гелофітів зустрічаються тут рогози – рогіз вузьколистий (Typha angustifolia L.), широколистий (T. latifolia L.), лаксманів (T. laxmanni L.) та лепешняк великий (Gluceria maxima). Відкриті ділянки озера заростають водоперицею колосистою (Myriophyllum spicatum L.) та кільчастою (M. verticillatum L.), рдесниками. Основну роль тут відіграють очерето-осоково-водоперецево-куширові та очеретово-рогозові-водоперицево-рдесникові комплекси. До особливостей розвитку рослинності слід віднести наявність плямистого заростання центральної частини озера. Основу цієї «плями» становила влітку водопериця колосиста (M. spicatum L.). Разом з нею зустрічалися рдесник пронизанолистий (Potamogeton perfoliatus L.), рдесник кучерявий (P. crispus L.) та кушир темно-зелений (Ceratophyllium demersum L.), в незначній кількості зустрічався також рдесник гребінчастий (P. pectinatus L.).

У заростях цих рослин на мілководних ділянках в уловах тканкою зареєстровано 16 видів риб, які відносились до чотирьох родин, а саме: коропових, окуневих, колючкових і бичкових. Серед коропових найчастіше зустрічалися плітка звичайна (Rutilus rutilus rutilus L.), головень (Leuciscus cephalus cephalus L.), краснопірка (Scardinius erythrophthalmus L.), вівсянка (Leucaspius delineatus Heck.), лин (Tinca tinca L.), пічкур звичайний (Gobio gobio gobio L.), верховодка звичайна (Alburnus alburnus alburnus L.), плоскирка (Blicca bjoerkna L.), лящ звичайний (Abramis brama L.), гірчак звичайний (Rhodeus sericeus P.), карась сріблястий (Carasius auratus gibelio Bloch.). В уловах були присутні також колючка звичайна триголкова (Gasterosteus aculeatus L.), колючка мала південна (Pungitius platygaster Kess.), окунь річковий (Perca fluviatilіs L.), бичок–пісочник звичайний (Neogobius fluviatilis fluviatilis Р.) і бичок–цуцик (Proterorhinus marmoratus P.). Порівняно з даними досліджень С. А. Афанасьева (1996) помітних змін у видовому складі рибного населення водойми не виявлено.

Таким чином, проведені дослідження свідчать, що Кирилівське озеро, яке зазнає систематичного антропогенного тиску урбанізованої території, характеризується великим різноманіттям іхтіофауни та вищих водяних рослин.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 71-73.



Окислительная модификация белков сыворотки крови бычка–кругляка (Neogobius melanostomus), обитающего в бухтах с разным уровнем антропогенного загрязнения

УДК 577.1:591.11:597.2./5:504.054

Т. Б. Вахтина*, Ю. А. Граб**

*Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского НАНУ, г. Севастополь, Украина, E-mail: vaht.tb@rambler.ru
**Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, г. Симферополь, Украина

Ключевые слова: рыбы, окислительная модификация белков, антропогенный прессинг

OXIDATIVE MODIFICATION
OF ROUND GOBY (NEOGOBIUS MELANOSTOMUS) BLOOD
SERUM PROTEINS, INHABITED POLLUTED AREAS

T. B. Vahtina*, Ju. A. Grab**

*Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas NAS Ukraine, Sevastopol, Ukrane,
E mail: vaht.tb@rambler.ru
** VernadskyTauridaNationalUniversity, Simferopol, Ukraine

Key words: fish, oxidative modification, proteins, anthropogenic impact

Исследования последних лет свидетельствуют о том, что ихтиофауна севастопольского региона существенно пострадала в результате массированного антропогенного воздействия. Большинство рыб обитает в шельфовой зоне, которая подвержена наибольшему загрязнению. По данным ряда авторов, в районе Севастополя число видов рыб в 1990-х годах сократилось почти в 2 раза, а их численность уменьшилась в сотни раз по сравнению с 1950-ми годами. В связи с этим проблема сохранения биоразнообразия в Черном море стоит довольно остро и вызывает необходимость детального изучения ихтиоценозов и их компонентов, что важно для оценки не только видового разнообразия, но и состояния экосистемы в целом. Известно, что в первую очередь ксенобиотики влияют на молекулярный статус организма. Таким образом, наиболее информативным является использование биохимических индикаторов, позволяющих быстро и адекватно определить состояние физиологических и биохимических процессов, протекающих у рыб в условиях антропогенного загрязнения.

Попадая в организм, ксенобиотики активируют процессы свободнорадикального окисления, что приводит к образованию активных форм кислорода (АФК), а также их метаболитов. Наряду с активацией ПОЛ, АФК вызывают окислительную модификацию белковых молекул, маркируя их тем самым для протеолитических ферментов. Образовавшиеся в результате протеолиза молекулы средней массы (МСМ) способны присоединяться и блокировать рецепторы любой клетки, влияя на ее метаболизм и функции. Увеличение содержания в белковой молекуле карбонильных производных является одним из биохимических маркеров, свидетельствующих об окислительной модификации белка. На этом основании целью данной работы являлось определение степени окислительной модификации белков в сыворотке крови бычка–кругляка из севастопольских бухт с разным уровнем загрязнения.

Материалом исследования служила сыворотка крови бычка–кругляка (Neogobius melanostomus Pallas), отловленного в трех севастопольских бухтах с разным уровнем загрязнения: Стрелецкой, Карантинной, Мартыновой (Стрелецкая более загрязненная, две другие бухты примыкают друг к другу и характеризуются приблизительно одинаковым уровнем антропогенной нагрузки). Кровь у рыб брали из хвостовой артерии. Сыворотку получали путем отстаивания на холоде. Метод определения степени окисления белков основан на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4–динитрофенил­гидразином (2,4–ДФГ). Образовавшиеся в результате реакции производные 2,4–динитрофенилгидразона регистрировали при длинах волн 346, 370, 430, 530 нм.

Результаты, приведенные в таблице, свидетельствуют о наличии в сыворотке бычка–кругляка продуктов окисления белков, прореагировавших с 2,4–ДФГ.

Таблица. Содержание 2,4–динитрофенилгидразонов в сыворотке крови бычка–кругляка
из севастопольских бухт с разным уровнем загрязнения

Бухта

Количество особей, шт

Единицы опт. плотности (M±m) при длине волны, нм

346

370

430

530

Стрелецкая

13

6,83±0,70

10,00±1,00

7,01±1,10

1,19±0,19

Карантинная

30

5,30±0,12*

7,08±0,14*

3,75±0,10*

0,42±0,04*

Мартынова

22

5,25±0,19*

6,48±0,21*

4,32±0,19**

0,72±0,08**

Примечания: * – достоверность различий между Стрелецкой и Карантинной, Стрелецкой и Мартыновой бухтами; ** – достоверность различий между Карантинной и Мартыновой бухтами.

Обнаружено, что содержание 2,4–динитрофенилгидразонов при всех длинах волн достоверно выше в сыворотке крови рыб из наиболее загрязненной бухты (Стрелецкой) по сравнению с двумя другими. Содержание 2,4–динитрофенилгидразонов между Карантинной и Мартыновой бухтами при длине волны 346 нм не имеют достоверных отличий. При длине волны 370 нм показатели были достоверно выше (p £ 0,05) в Карантинной бухте, а при
430–530 нм показатели достоверно выше (p £ 0,01) у рыб из Мартыновой бухты.

Таким образом, результаты исследований показали достоверное увеличение продуктов окисления белков в сыворотке крови бычка–кругляка из более загрязненной акватории, что говорит об интенсификации свободнорадикальных процессов у рыб, обусловленных действием ксенобиотиков. Оценка степени окислительной модификации белков как показателя состояния рыб и среды их обитания является информативной и может применяться в качестве биомаркера в мониторинговых исследованиях.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 70-71.



К вопросу об адаптации леща (Abramis brama) в экосистеме Краснодарского водохранилища

УДК 597.556.331.1:504.455

З. Д. Блохина

Краснодарский НИИ рыбного хозяйства, г. Краснодар, Россия, E-mail: zemf@hotbox.ru

Ключевые слова: лещ, темп роста, нерестовое стадо

ON ADAPTATION OF BREAM(ABRAMIS BRAMA)
IN THE KRASNODAR RESERVOIR’S ECOSYSTEM

Z. D. Blokhina

Krasnodar Research Institute of Fish Industry, Krasnodar, Russia, E-mail: E-mail: zemf@hotbox.ru

Key words: bream, growth rate, spawning shoal

Известно, что многие виды рыб, попадая в новые экологические условия с созданием водохранилищ, успешно адаптируются и в сравнительно небольшой срок достигают промысловой численности. При этом естественные популяции образуют самостоятельные «жилые» популяции, которые отличаются от исходных темпом роста, скоростью полового созревания и обладают более высокой продуктивностью.

В зоне будущего Краснодарского водохранилища обитали две формы леща: полупроходной – в р. Кубань и туводный – в Тщикском водохранилище. Полупроходной лещ обладал высоким темпом роста, был близок по этому показателю к лещу Азовского моря и совершал нерестовые миграции в верховье реки. Его численность была небольшой. В Тщикском водохранилище обитала тугорослая форма леща. С созданием Краснодарского водохранилища произошло слияние двух рас, что положительно сказалось на темпе роста, скорости полового созревания и возрастной структуре популяции. Так, по данным первых лет исследований (1975–1977 гг.), максимальный возраст леща Краснодарского водохранилища не превышал шесть лет. В дальнейшем произошло увеличение возрастного ряда до восьми–девяти лет, причем по мере формирования популяции происходило перераспределение удельного веса каждой возрастной группы.

Основными параметрами, определяющими темп линейного и весового роста являются кормовые ресурсы водоема, длительность вегетационного периода и комплекс абиотических факторов. Линейный и весовой рост леща Краснодарского водохранилища в разные годы неодинаков. Наилучший темп роста леща двухлетнего возраста был отмечен в 1974–1975 гг., к концу вегетационного периода средняя длина составляла 17,3 см. В дальнейшем линейный рост заметно снизился и не превышал 11,7–15,0 см. С увеличением возраста темп линейного роста оставался высокий, но в отдельных возрастных группах значительно ниже уровня 1975 г. В последующие годы линейный темп роста был непостоянным, колебание годовых приростов в отдельно взятой возрастной группе колебались в пределах 2–4 см, что связано в первую очередь с колебаниями уровня развития кормовой базы.

Из литературных источников известно, что половая зрелость леща в северных водоемах наступает значительно позже, чем в южных. В Краснодарском водохранилище лещ становится половозрелым в двухлетнем возрасте при длине тела 17,0–19,0 см, но количество созревших рыб не превышает в среднем 8,0 %. Массовое созревание начинается у самцов при длине 22,0–25,5 см, самок – 24,0–26,0 см. Согласно Г. В. Монастырскому (1953), структура нерестового стада популяции леща Краснодарского водохранилища относится к III типу нерестовых популяций, так как основу нерестового стада составляют особи, возрастом пять–шесть лет (в среднем 74,3 %).

В водохранилищах из-за недостатка прибрежных нерестилищ, многие виды рыб, в том числе и лещ, используют ранее не свойственные им субстраты в открытых частях водоема на значительной глубине. В Краснодарском водохранилище лещ в качестве субстрата использует как прибрежно-водную растительность (тростник, рогоз), так и погруженную мягкую высшую водную растительность (уруть, рдесты). Удалось установить, что нерест леща происходит на глубине от 0,3 до 2,5 м, причем на мелководьях он начинается на 8–10 дней раньше. Способность леща Краснодарского водохранилища использовать более глубоководные зоны позволила рекомендовать применение искусственных нерестилищ типа «Полотно» конструкции ГосНИОРХ. Первые результаты применения показали высокую их эффективность. При благоприятных условиях искусственные нерестилища используются лещом на 100 %. Плотность посева икринок колеблется от 50 до 500 тыс. на 1 м2 полотна, составляя в среднем 8 млн. икринок на одно полотно площадью 37,5 м2. Оплодотворяемость икры на искусственных нерестилищах высокая и достигает 95–98 %, выживаемость обычно 80–90 %. Хорошая выживаемость икры наблюдается при высокой освещенности и температуре воды, благоприятном газовом режиме и постоянном движении воды, способствующих обогащению икры кислородом и препятствующих процессу заиления.

Лещ Краснодарского водохранилища относится к бентофагам с широким спектром питания. Специфика питания зависит от возраста особей: у младших возрастных групп в рационе доминирует зоопланктон, у старших – личинки хирономид. Однако уже на первом году жизни в питании существенную роль играет детрит и по мере роста значимость его возрастает.

Таким образом, лещ Краснодарского водохранилища является весьма высокоадаптированным видом: имеет высокий темп роста, пластичен в отношении естественного воспроизводства и способен выходить из внутри- и межвидовых обостренных пищевых взаимоотношений за счет перехода на питание второстепенными кормовыми организмами и детритом.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 68-70.



Роль зообентоса и зоопланктона в питании леща (Abramis brama) Краснодарского водохранилища

УДК 597.556.331.1:591.13

З. Д. Блохина

Краснодарский НИИ рыбного хозяйства, г. Краснодар, Россия, E-mail: zemf@hotbox.ru

Ключевые слова: зообентос, зоопланктон, бентофаг

ROLE OF ZOOBENTHOS AND ZOOPLANKTON
IN THE BREAM’S (ABRAMIS BRAMA) FEEDING
IN THE KRASNODAR RESERVOIR

Z. D. Blokhina

Krasnodar Research Institute of Fish Industry, Krasnodar, Russia, E-mail: ani@ibss.iuf.net

Key words: zoobenthos, zooplankton, benthophage

Решение вопросов, связанных с направленным формированием ихтиофауны водоемов, тесно связано с питанием рыб в экологическом и физиологическом аспектах. Первый предусматривает изучение потребления пищи рыбой, второй – превращение потребленной пищи внутри организма и установление ряда физиологических закономерностей.

До настоящего времени питанию промысловых видов рыб (сазана, судака, берша) посвящен ряд работ, но о питании леща сведений недостаточно, поэтому рассмотрение этого вопроса представляет не только теоретический, но и практический интерес.

Качественный состав пищи леща включает почти все группы кормовых организмов, обнаруженные в зоопланктоне и зообентосе, причем существенного различия в характере питания по годам не наблюдается.

Наиболее узкий спектр питания у сеголеток. Основным кормом служит зоопланктон при доминирующей роли ветвистоусых ракообразных (43,0 %), на втором месте по значимости (21,5 %) находятся веслоногие ракообразные, на третьем (10,0 %) – коловратки. На ранних стадиях развития (до 50 мм) лещ питается коловратками и босминами. По мере роста наиболее часто в пище встречается Cyclops strenuous Fischer, C. vicinus Uljan, Daphnia cuculata Sars, D. longispina Muller, Chydorus sphaericus Muller. С увеличением размеров в рационе появляются мелкие формы личинок хирономид (9,7 %), олигохеты (0,5 %) и частички вегетирующей растительности (0,9 %). Из бентосных организмов доминировали Chironomus plumosus L. и Ch. somiredictus Lenz.

На втором и третьем годах жизни пищевой рацион более разнообразен и включает кладоцер, копепод, кумовых раков, личинок хирономид, олигохет, мизид, трубочников и других насекомых. В 2–2,5 раза возрастает роль детрита. Из зоопланктонных организмов превалируют дафнии. Удельный вес бентосных организмов достигает 22,6–29,9 %.

В возрасте трех–четырех лет спектр питания леща расширяется и в пищевом рационе появляются практически все кормовые организмы, при этом в целом снижается удельный вес зоопланктонных и возрастает – бентосных организмов.

В пятилетнем возрасте почти вдвое (с 16,3 до 32,6 %) увеличивается роль детрита. В весенний период регистрируется потребление икры и личинок карповых рыб, а в летнее время – весьма интенсивное потребление водных насекомых.

В возрасте 6 лет в спектре питания леща зарегистрировано 16 компонентов и наиболее предпочтительными были личинки хирономид (22,8 %), детрит (29,5 %). Все остальные компоненты пищевого рациона не превышали 0,7 % (личинки и икра рыб); 10.2 % составили «воздушные насекомые», ручейники и другие организмы, отнесенные в группу «прочих».

Характер питания леща семилетнего возраста близок к шестилеткам, в рационе не обнаружены икра и личинки рыб, что связано, по-видимому, с питанием рыб в более глубоководных зонах, не совпадающих с местами нереста фитофильных рыб. Наиболее узкий спектр питания у рыб в возрасте семи–восьми лет – всего 8 компонентов. Основу питания составляют личинки хирономид (27,8–28,4 %) и детрит (36,0–44,0 %). На третьем месте находится потребление вегетирующей и прошлогодней растительности – 9,2–10,2 %.

Таким образом, анализ питания показал, что лещ Краснодарского водохранилища относится к бентофагам с широким спектром питания. Специфика питания зависит от возраста особей: у младших возрастных групп доминируют зоопланктонные, у старших – личинки хирономид. Однако уже на первом году жизни в рационе существенную роль играет детрит и по мере роста значимость его возрастает.

Несмотря на своеобразный характер питания, упитанность леща, рассчитанная по Краснодарскому водохранилищу, относительно высокая, в среднем для популяции 2,5. Наиболее высокая она у сеголеток – 5,9. По мере роста упитанность уменьшается и минимальна (1,2) в период массового полового созревания особей. В возрасте пяти–семи лет упитанность несколько увеличивается (до 1,5–1,9), а в старших возрастах заметно уменьшается (до 1,2–1,3), что связано, видимо со старением организма.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 67-68.



Зооценозы перифитона малых рек юга Западной Сибири

УДК 574.586

Т. А. Шарапова

Институт проблем освоения Севера СО РАН, г. Тюмень, Россия, E-mail: tshar@km.ru

Ключевые слова: Chironomidae, видовое разнообразие, малые реки

ZOOCENOSIS OF THE SMALL RIVERS’ PERIPHYTON
in THE SOURTH WEST SIBERIA

T. A. Sharapova

Institute of Nortern Development Siberian Division of the RussianAcademy of Sciences,
Tyumen, Russia, E-mail: tshar@km.ru

Key words: Chironomidae, species diversity, small rivers

Исследования зооперифитона проводили на малых реках Тюменского (Ахманка, Карга, Кармак, Бабарынка, Тюменка), Тобольского (Турба), Исетского (Бешкиль, Бешкилька, Цынга), Ярковского (Нерда, Чушимка, Бируль), Нижнетавдинского (Иска, Ангерь), Заводоуковского (Ук, Бегила), Аромашевского (Балахлей) районов, являющихся притоками рек Вагай, Тобол, Исеть, Тура, Тавда и расположенных в зонах северной лесостепи, подтайги и южной тайги. Пробы отбирали на наиболее характерных участках рек с выраженным (0,5–0,8 м/с) и слабым течением.

В малых реках найдено и определено более 150 видов и таксонов более высокого ранга. Обращает внимание обилие и разнообразие отряда двукрылых: в малых реках он представлен 10 семействами. Наиболее богато видами семейство Chironomidae (54 вида, в том числе 24 – Ortocladiinae, 26 – Chironominae, 4 – Tanypodinae), наибольшее значение в перифитоне играют Cricotopus algarum Kieff. и Trissocladius potamophilus (Tshern.). Кроме семейства хирономид найдены представители Simuliidae, Ceratopogonidae, Psychodidae, Dixidae, Athericidae, Sciomyzidae, Tipulidae, Limoniidae, Syrphydae.

В зооперифитоне малых рек найдены сообщества 11 типов, в которых по биомассе доминировали губки, мшанки, олигохеты, пиявки, брюхоногие моллюски, личинки ручейников, поденки, стрекозы, хирономиды, мошки. Наиболее часто встречались сообщества с преобладанием личинок хирономид (37,6 %) и ручейников (28,3 %), очень редко – с доминированием олигохет, пиявок, поденок и стрекоз. На двух основных биотопах малых рек – участках с замедленным течением и перекатах с быстрым течением – формируются разные комплексы доминирующих групп. На плесах преобладают сообщества, в которых основу биомассы создают личинки хирономид, реже – гастроподы, мшанки, губки и личинки поденок (Heptageniidae). На участках рек с быстрым течением формируются сообщества, в которых по биомассе доминируют личинки ручейников (Hydropsychidae), мошек, реже – губки, пиявки, личинки хирономид.

Кроме влияния скорости течения, на развитие и формирование сообществ зооперифитона влияет антропогенное загрязнение. Малые реки сельскохозяйственной зоны подвергаются наиболее сильному антропогенному воздействию в местах расположения ферм и деревень. Обычно это воздействие имеет характер органического загрязнения.

Для очень чистых и чистых рек характерно высокое таксономическое богатство, доминирование по численности личинок поденок, мошек и хирономид, по биомассе – личинок ручейников, редко – мошек и губок. В группе хирономид преобладают виды подсемейства Orthocladiinae. Плотность и биомасса высокие.

Для умеренно загрязненных рек (с небольшим органическим загрязнением) наблюдается доминирование по численности личинок хирономид, по биомассе преобладают личинки ручейников. Таксономическое богатство, плотность и биомасса остаются высокими, но снижается плотность личинок поденок. Численность ручейников и хирономид может быть выше, чем в реках предыдущей группы. В группе хирономид преобладают виды подсемейства Orthocladiinae.

Для загрязненных рек наблюдается выпадение большинства видов поденок, кроме рода Caenis, ручейников, кроме сем. Hydroptilidae, снижение видового богатства или замена чувствительных к загрязнению видов на более выносливых. Численность и биомасса высокие, но по численности преобладают личинки хирономид подсемейства Chironominae и олигохеты, плотность которых резко возрастает. Основу биомассы обычно создают личинки хирономид подсемейства Chironominae, реже – брюхоногие моллюски.

В грязных реках таксономическое богатство и плотность организмов снижается, по численности доминируют олигохеты. Высокие значения биомассы могут быть только в присутствии крупных колониальных беспозвоночных – губок и мшанок, в остальных случаях преобладают личинки подсемейства Chironominae, при этом отмечены низкие значения биомассы.

Очень грязные реки отмечены только на урбанизированной территории, стоки носят токсический характер. Таксономическое богатство низкое. Плотность организмов достаточно высока, в основном за счет массового развития нематод, которые доминируют по численности, основу биомассы создают крупные личинки рода Chironomus.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 65-67.



Видовое разнообразие пиявок в водных объектах Свердловской области

УДК 595.143:591.524

Л. В. Черная

Институт экологии растений и животных УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия,
E-mail: kovalchuk@ipae.uran.ru

Ключевые слова: пиявки, видовое разнообразие

Species diversity of leeches
in waterbodies of sverdlovskprovince

L. V. Chernaya

Institute of Plant and Animal Ecology of the Ural Branch of the RAS, Ekaterinburg, Russia,
E-mail: kovalchuk@ipae.uran.ru

Key words: leeches, species diversity

Сведения о видовом составе класса Hirudinea на Среднем Урале и, в частности, в Свердловской области, крайне скудны, несмотря на то, что эти черви играют не последнюю роль в трофических цепях и являются важным элементом донных биоценозов.

Цель данного исследования – определение видового состава пиявок и изучение особенностей их распространения и распределения в водоемах Свердловской области.

Сбор материала проводился в 1999–2004 гг., обследована литоральная часть 23 водных объектов Свердловской области и г. Екатеринбурга. Проведено 197 сборов и отловлено более 8000 взрослых особей пиявок 9 видов, принадлежащих к четырем семействам: Glossiphonia complanata Linnaeus, 1758, G. concolor Apáthy, 1888, Helobdella stagnalis Linnaeus, 1758, Hemiclepsis marginata O. F. Müller, 1844 (сем. Glossiphoniidae), Piscicola geometra Linnaeus, 1758 (сем. Ichthyobdellidae), Erpobdella octoculata Linnaeus, 1758, E. nigricollis Brandes, 1900, E. testacea Savigny, 1822 (сем. Erpobdellidae) и Haemopis sanguisuga Linnaeus, 1758 (сем. Hirudinidae).

Самыми распространенными в обследованных нами водоемах оказались два вида пиявок: хищная глоточная пиявка Erpobdella octoculata (обнаружена в 22 водоемах) и кровососущая улитковая пиявка Glossiphonia complanata (обитает в 19 водоемах). Довольно обычны для фауны пиявок Свердловской области, но в большинстве водоемов уступают в количественном отношении предыдущим видам хищницы – двуглазая клепсина Helobdella stagnalis (встречена в 18 водоемах) и Erpobdella nigricollis (отмечена в 10 водоемах). Большая ложноконская пиявка Haemopis sanguisuga за весь период исследований была обнаружена только в 9 водоемах, попадалась не во всех сборах и характеризуется нами как малочисленный вид. Кровососущая плоская пиявка Glossiphonia concolor, конкурентом которой является экологически более пластичная G. complanata, обнаружена нами только в пяти водоемах с низкой численностью особей. Рыбью пиявку Piscicola geometra можно считать редкой для нашего региона: отловлено всего пять особей этого вида в Белоярском водохранилище и одна найдена в р. Исеть (пос. Палкино). Кровосос рыб – P. geometra принадлежит к числу явно выраженных оксифилов, и ее редкую встречаемость можно объяснить неблагоприятным кислородным режимом большинства водоемов Свердловской области. Кровососущая теплолюбивая пиявка Hemiclepsis marginata – довольно редкий вид в водоемах Свердловской области – обнаружена в теплых водах Белоярского и Рефтинского водохранилищ. Хищная глоточная пиявка Erpobdella testacea найдена только в Белоярском водохранилище.

Самая массовая пиявка Erpobdella octoculata доминирует в 18 водоемах. В одном водоеме (Двуреченское водохранилище) превышает по численности Glossiphonia concolor, а в трех озерах (Таватуй, Шарташ и Балтым) наиболее массовой оказалась Erpobdella nigricollis.

Наибольшее количество видов характерно для Белоярского водохранилища (все 9 видов) и для верхнего участка реки Исеть в районе поселка Палкино (7 видов). Наиболее массовым скоплением основных видов пиявок отличаются Двуреченское и Белоярское водохранилища. Эти водоемы характеризуются хорошо развитой высшей водной растительностью, большим видовым разнообразием беспозвоночных.

В целом в водных объектах Свердловской области нами отмечается низкая численность всех видов пиявок, особенно в местах, подверженных персистентному техногенному загрязнению. В большинстве исследованных водоемов (15 из 23) встречаются 2–4 вида пиявок с довольно низкой численностью.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 64-65.



Біохімічні показники двостулкового молюска Colletopterumpiscinale у природних і лабораторних умовах існування

УДК 594:591.1:554.3.13

Г. І. Фальфушинська, О. Г. Базан, М. М. Гузик, В. В. Никифоров

Тернопільський національний педагогічний університет ім. В. Гнатюка, м. Тернопіль, Україна,
E-mail: stolyar@tnpu.edu.ua

Ключові слова: двостулковий молюск, біомаркери, металотіонеїни, оксидативний стрес, важкі метали

BIOCHEMICAL INDICES OF BIVALVE COLLETOPTERUM PISCINALE IN NATURAL AND LABORATORY ENVIRONMENT

G. I. Fal’fushyns’ka, O. G. Bazan, M. M. Guzik, V. V. Nikiforov

Gnatyuk Ternopil National Pedagogical University, Ternopil, Ukraine,
E-mail: stolyar@tnpu.edu.ua

Key words: bivalve, biomarkers, metallothioneins, oxidative stress, heavy metals

Двостулкові молюски – пасивні фільтратори прісних водойм, що відіграють значну роль у їх очищенні. У зв’язку з пошуком біомаркерів забруднення водойм викликає інтерес дослідження металотіонеїнів (МТ) – низькомолекулярних термостабільних білків, у яких до 30 % складу припадає на цистеїн. МТ беруть участь у гомеостазі цинку та міді, а також у детоксикації кадмію у широкого кола організмів, зв’язуючи їх у тіолатні кластери. МТ є стресорними білками, синтез яких індукується різноманітними чинниками, у тому числі оксидантами. Відомі рекомендації по застосуванню МТ гідробіонтів у моніторингу забруднення водойм важкими металами, у першу чергу кадмієм. Разом із тим, ці рекомендації ґрунтуються переважно на результатах вивчення впливу гостротоксичних концентрацій окремих металів, тоді як в умовах реального забруднення МТ прісноводних тварин мало досліджені, а зв’язок їх функції та системи антиоксидантного захисту не з’ясований. Крім того, рекомендовані у низці робіт методи дослідження не можуть бути використані в експрес-аналізі у зв’язку із складністю експерименту.

Характерною ознакою тваринних МТ є здатність утворювати на етапі іоннообмінної хроматографії дві ізоформи – МТ–1 і МТ–2. Продемонстровано зміни хроматографічної поведінки МТ за дії на організм токсикантів (особливо різноманітні у безхребетних) та вибіркову акумуляцію ізоформами металів. Тому, з метою виявлення експериментальних підходів для використання МТ у біомоніторингу водойм, було цікаво порівняти ізоформний склад МТ двостулкового молюска, акумуляцію металів і стан системи антиоксидантного захисту в лабораторних і польових умовах.

Дослідження проводились на особинах колетоптерума серповидного (Colletopterum piscinale) зі ставу на річці Смотрич у с. Жучківці (Хмельницька обл.). Екземпляри молюсків збирали у вересні і травні на глибині близько 50 см. Контрольну групу тварин утримували протягом 14 діб у басейні об’ємом 200 л у відстояній, добре аерованій воді, яку змінювали кожні дві доби. Тварин зі ставу (сільськогосподарська зона) досліджували після відбору. Групу тварин поміщали у спеціальних контейнерах на 14 діб у Тернопільський став (урбанізована зона). Для аналізу використовували травну залозу і зябра. МТ виділяли з термостабільного екстракту тканин шляхом послідовної хроматографії на сефадексі G–75 та на ДЕАЕ–целюлозі. Знімали УФ-спектри виділених білків. Визначали вміст Zn, Cu, Mn, Cd, Fe, Pb у воді, тканинах та їх МТ. Функцію системи антиоксидантного захисту оцінювали за активністю супероксиддисмутази, вмістом відновленого глутатіону, утворенням продуктів окисної деструкції білків і ліпідів. Обчислювали кондиційний індекс тварин. Визначали також деякі параметри води у водоймах.

Одержані результати показали, що МТ обох тканин молюска утворюють дві головні ізоформи (МТ–1 і МТ–2), які мають гетерогенний характер, особливо виражений в лабораторних умовах (МТ–1 і МТ–1а, МТ–2а і МТ–2). Характерні спектральні ознаки МТ найкраще виражені у тварин із сільськогосподарської зони як гіперхромний ефект в середньому ультрафіолеті, що є ознакою метал-тіолатних кластерів. Головним металом в обох ізоформах є цинк. У тварин із ставу вміст міді та/або її частка по відношенню до цинку в МТ–1 значно менші, а в МТ–2 більші, ніж в лабораторних умовах. Разом з тим, відзначено зменшення вмісту МТ–1 та Zn в МТ зябер тварин із природних умов існування, тоді як загальна Cu-зв’язуюча здатність МТ відносно стабільна. Марганець та кадмій виявлені в цих білках у незначних кількостях, а свинець у них не ідентифікований.

У тварин із ставу в сільськогосподарській зоні значно нижчий рівень активності антиоксидантних чинників. У тварин із урбанізованої зони ці показники наближаються до контролю. Відзначено сезонні відмінності у величинах досліджених показників, проте загальна тенденція у відмінностях між групами тварин зберігається. Показники якості води (вміст нітритів, фосфатів, цинку і марганцю у воді, окиснювальність) істотно відрізняються між водою із сільськогосподарської зони та водою із урбанізованої зони і водогону. Так, у ставі із с. Жучківці значно вищий вміст марганцю і менший цинку та заліза, ніж у інших досліджених зразках. Тут також найвищий вміст нітритів, фосфатів і окиснювальність води. Разом із тим, згідно з загальним вмістом металів у тканинах відповідна закономірність спостерігається в зябрах для марганцю, тоді як вміст цинку та заліза у тканинах, навпаки, вищий, а марганцю в печінці нижчий у тварин із цього ставу в обидва строки визначення.

Отже, властивості МТ і системи антиоксидантного захисту двостулкового молюска найбільш чутливо та послідовно відбивають зміни умов його існування, що може бути використано у біомоніторингу водойм.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 63-64.