УДК 595.142.3:591.16(285.33)

C. Ф. Матчинська

Інститут гідробіології НАН України, Київ, Україна, hydrobiol@igb.ibc.com.ua

SUCCESSION CHANGES OF COMPOSITION
OF PHYTOPHILOUS OLIGOCHAETAS OF KYIV RESERVOIR

S. F. Matchinska

Institute of Hydrobiology NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine

Сукцесія – послідовна зміна в часі одних біоценозів другими на певних ділянках Земної поверхні (Мордович, 1988). Фізичне оточення біоценозів значною мірою визначає характер сукцесії, але не викликає її. Різні зовнішні дії на екосистему можуть прискорювати чи уповільнювати сукцесію, затримувати її на певних стадіях абіотичними або антропогенними діями. Вона приводить до створення, а потім руйнування угруповань. Швидкість проходження сукцесій може бути різною, але завжди уповільнюється від піонерних етапів до клімаксу.

Сукцесійний процес яскраво виражений на прикладі розвитку водосховищ – водойм «природно-антропогенного» типу. Мордухай-Болтовським (1961) висунута гіпотеза стадійності розвитку угруповань фіто-, зоо- та бактеріопланктону у водосховищі, що одержала підтримку у біологів.

Ми вивчали сукцесійні процеси угруповань олігохет Київського водосховища. Київське водосховище заповнювалося протягом 1965–1967 рр. Площа його – 922 км², об’єм – 373 км³, протяжність – 110 км. Воно займає верхнє положення в каскаді Дніпровських водосховищ, дякуючи чому створюються різноманітні умови, що в поєднанні з великими площами мілководь сприяє розвитку фітофільної фауни. Один із важливих елементів біоти екосистеми Київського водосховища – олігохети, зокрема представники фітофільної фауни – суттєвий компонент кормової бази молоді риб.

Для вивчення багаторічної екологічної сукцесії угруповань фітофільних олігохет рівнинного Київського водосховища нами використано літературний матеріал Оліварі (1972) за 1965–1967 рр. і власний матеріал 1992–1995 рр. та 2007–2009 рр. На прикладі Київського водосховища можна бачити багаторічні якісні та кількісні зміни угруповань олігохет, процеси екологічної сукцесії, що відбуваються з моменту його створення і до сучасного періоду. Найпоширенішими на рослинах були представники род. Naididae (14 видів) та Aeolosomatidae (3 види), однак деякі види можуть зустрічатися і на ґрунті серед рослин, що дозволяє їх характеризувати як донно-фітофілів.

На великий жаль, у перші роки після заповнення водосховища, фітофільна фауна олігохет майже не вивчалася. У літературі лише згадується, що у верхній частині водосховища (Дніпровський район) поширені озероподібні ділянки. Більша частина їх площ зарослі вищими водяними рослинами, на яких широко представлені олігохети род. Naididae. На мілководдях Прип’ятського району у 1967 р. збільшується площа заростання вищими водяними рослинами порівняно з 1965 р. Серед рослин найпоширенішими були тілоріз алоєвидний, лепишняк великий, кушір темно-зелений, рдесник пронизанолистний, нитчаті водорості, серед яких поширені олігохети родин Aeolosomatidae, Naididae.

До складу середньої частини водосховища входять два райони: Домантовський та Тетерівський. Автор підкреслює, що Тетерівський район багатий площами, вільними від заростей вищих водяних рослин. На Домантовській затоці видове різноманіття та кількісні показники олігохет вищі. Найпоширенішими були Stylaria lacustris (Linnaeus, 1767), Specaria josinae (Vejdovsky, 1883).

Нижня частина водосховища характеризується значними глибинами (10–15 м) і невеликою площею мілководних ділянок уздовж берегів. У прибережних ділянках серед рослин часто зустрічалися фітофільні види олігохет.

Надалі дослідження проводили в 1992–1995 рр.

Дніпровський річковий район, розміщений у верхній частині водосховища, являє собою типовий фрагмент Дніпра з чітко вираженим руслом і розвиненою придатковою системою. На притерасних ділянках серед заростей водяного горiха зосереджені S. lacustris (Muller, 1773), Dero obtusa d’Udekem, 1855. На рдеснику гребінчатому частіше інших зустрічалися Nais communis Piguet, 1906, Dero digitata (Muller, 1773), D. obtusa, Aeolosoma variegatum Vejdovsky, 1884, Nais pardalis Piguet, 1906. Бідна фауна олігохет серед нитчатих водоростей – S. lacustris, Pristina longiseta Ehrenberg, 1828.

Прип’ятський район за своїми гідролого-морфологічними ознаками схожий із Дніпровським. На мілководних станціях у заростях вищих водяних рослин серед рдесника гребінчатого домінували N. communis, D. obtusa, D. digitata. На рогозі вузьколистому найбільше розповсюджені S. lacustris, D. obtusa, Aeolosoma hemprichi Ehremberg, 1828.

Таблиця 1. Чисельність і біомаса олігохет (екз./кг рослин)
Київського водосховища по районам у 1992–1995 рр.

Середня частина Київського водосховища мілководна. На озерних ділянках Тетерівського району серед заростей глечиків жовтих, латаття білого, домінували Nais simplex Piguet, 1906, S. lacustris, а на рдеснику пронизанолистому – S. lacustris, Ophidonais serpentina (Muller, 1773), Slavina appendiculata (d’Udekem, 1855), Pristina longiseta Ehrenberg, 1828, Chaetogaster diastrophus (Gruithuisen, 1828). На ділянках із розрідженими заростями рдесника гребінчатого зустрічався Nais barbata Muller, 1773. На лівобережному мілководному підрайоні Домантовського району серед заростей кушіра темно-зеленого домінували Nais barbata, N. pseudobtusa Piguet, 1906, N. variabilis Piguet, 1906, S. appendiculata.

На озерному мілководному районі нижньої частини водосховища на лівому березі розміщені плями рдесників (гребінчатого та пронизанолистого) у зоні яких домінували S. lacustris, N. pseudobtusa, D. obtusa, P. longiseta.

Таким чином, за майже 30 років після заповнення водосховища видовий склад олігохет фауни заростей досить різноманітний і відповідає едафічним умовам, що склалися на цей час.

Останні дослідження проведено в 2007–2009 рр.

На мілководдях Дніпровського району серед заростей кушіра темно-зеленого домінували S. lacustris, N. pseudoptusa, N. variabilis, D. obtusa, D. dorsalis Ferroniere 1899, на очереті звичайному S. lacustris, N. barbata, N. variabilis, S. appendiculata. Серед заростей водяного горіха домінували S. lacustris, O. serpentina, Chaetogaster diaphanus Gruithuisen, 1828. У Прип’ятському глибоководному районі значно менші площі вищих водяних рослин. Серед заростей водяного горіха домінували S. lacustris, S. josinae, а на рдеснику гребінчатому – N. communis, D. obtusa, D. digitata, A. variegatum.

Таблиця 2. Чисельність (N, екз./кг) і біомаса (B, г/кг)
олигохет Київського водосховища у 2007–2009 рр.

На середній частині водосховища Домантовського району на прируслових ділянках серед заростей глечиків жовтих домінували S. lacustris, Dero obtusa, на рогозі вузьколистому – N. pseudobtusa, S. lacustris, N. barbata, а серед кушіра темно-зеленого – Dero obtusa, D. dorsalis, N. variabilis, N. pseudobtusa.

Серед заростей рогозу вузьколистого мілководних ділянок Тетерівського району найпоширенішими були N. pseudobtusa, S. lacustris, N. simplex, N. barbata, Aeolosoma quaternarium Ehrenberg, 1828, серед глечиків жовтих домінували S. lacustris, Uncinais uncinata (Oersted, 1842). Багатою була фауна рдесника гребінчатого, серед заростей якого домінували N. communis, D. obtusa, D. digitata.

Нижня, озерна частина водосховища характеризувалася слабким заростанням вищих водяних рослин лише вздовж берегів. У заростях очерету звичайного домінували S. lacustris, N. variabilis, N. barbata, S. appendiculata. Серед рдесника гребінчатого домінував N. communis, D. digitata, D. obtusa, A. variegatum.

Порівнюючи видове різноманіття та чисельнчсть угруповань олігохет фітофільної фауни 1992–1995 з 2007–2009 рр. можна сказати, що суттєвих змін у видовому складі не відбулося, а кількісні зміни проходили лише в межах міжрічних флуктуацій. Фауна олігохет заростей вищих водяних рослин Київського водосховища являє собою стабільне та високопродуктивне угруповання.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 102-104.

УДК 597:504.4.054

ИЗМЕНЕНИЯ В СОСТАВЕ РЫБНОГО НАСЕЛЕНИЯ
р. ЧУ И ЕЕ ПРИТОКОВ

Н. Ш. Мамилов, Г. М. Дукравец, Г. К. Балабиева, Ф. Х. Хабибуллин

НИИ проблем биологии и биотехнологии,
Алматы, Республика Казахстан, mamilov@nursat.kz, mamilov@gmail.com

TEMPORAL CHANGES IN FISH COMMUNITIES
OF THE TCHU RIVER AND ITS TRIBUTARIES

N. S. Mamilov, G. M. Dukravets, G. K. Balabieva, F. K. Khabibullin

SRI of Biology and Biotechnology, Almaty, Republic of Kazakhstan

Проблема сохранения разнообразия аборигенной ихтиофауны особенно остро стоит для малых водоемов Южного и Юго-Восточного Казахстана, где существуют благоприятные условия для ведения сельского хозяйства, но в связи с ростом населения в последние десятилетия все более остро ощущается дефицит воды. Одной из основных рек Южного Казахстана является река Чу (Шу), принимающая на территории Республики Казахстан ряд притоков: справа – реки Ыргайты и Колгуты, слева – Аксу, Карабалта, Колтоган и другие. В прошлом состав ихтиофауны и ее распределение по различным участкам описаны в работах Г. В. Никольского (1931), П. А. Дрягина (1936), Ф. А. Турдакова (1963), Г. М. Дукравца и В. П. Митрофанова (1966). В резуль­тате исследований, проведенных нами в начале 1990-х годов, установлено значительное изменение состава ихтиофауны (Дукравец и др., 2001).

В настоящее время вода всех притоков в значительной мере используется для орошения, поэтому в относительно маловодном 2009 г. вода в летнее время отсутствовала на значительном участке р. Ыргайты. На территории Казахстана реки Аксу и Карабалта являются, по существу, коллекторами дренажных вод с сельскохозяйственных полей. Материалами для настоящего сообщения послужили наши сборы 2009–2010 гг.

По результатам проведенных исследований состав ихтиофауны среднего участка р.Чу и ее притоков состоит из:

– аборигенные виды: обыкновенная щука Esox lucius Linnaeus, 1758, аральская плотва Rutilus rutilus aralensis (Berg, 1916), сибирский елец Leuciscus leuciscus baicalensis (Dybowski, 1874), туркестанский язь Leuciscus idus oxianus (Kessler, 1874), красноперка Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758), семиреченский гольян Phoxinus brachyurus Berg, 1912, аральский жерех Aspius aspius ibliodes Kessler, 1872, туркестанский пескарь Gobio gobio lepidolaemus Kessler, 1872, балхашская маринка Schizothorax argentatus argentatus Kessler, 1874, голый осман Diptychus dybowskii Kessler, 1874, полосатая быстрянка Alburnoides taeniatus (Kessler, 1874), восточный лещ Abramis brama orientalis Berg, 1949, сазан Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, тибетский голец Triplophysa stoliczkai (Steindachner, 1866), cерый голец T. dorsalis (Kessler, 1872), аральская щиповка Sabanejewia aurata aralensis (Kessler, 1877), обыкновенный сом Silurus glanis Linnaeus, 1758, аральская колюшка Pungitius platigaster (Kessler, 1877), обыкновенный окунь Perca fluviatilis Linnaeus, 1759;

– чужеродные виды: белый амур Ctenopharyngodon idella (Valenciennes, 1844), белый толстолобик Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844), абботтина Abbottina rivularis (Basilewsky, 1855), амурский чебачек Pseudorasbora parva (Temminck et Schlegel, 1846), cеребряный карась Carassius gibelio (Bloch, 1782), обыкновенная востробрюшка Hemiculter leucisculus (Basilewsky, 1835), пятнистый губач Triplophysa strauchii (Kessler, 1874), одноцветный губач Triplophysa labiata (Kessler, 1874), медака Oryzias sp., восточная гамбузия Gambusia affinis (Girard, 1859), балхашский окунь Perca schrenkii Kessler, 1874, обыкновенный судак Sander lucioperca (Linnaeus, 1758), китайский элеотрис Micropercops (Hypseleotris) cintus (Dabry et Thiersant, 1872), бычок Rhinogobius sp., амурский змееголов Channa argus (Cantor, 1842). Еще одним новым для бассейна чужеродным видом является горчак Rhodeus sp.

В ходе проведенных нами исследований не обнаружены аборигенные аральский Barbus brachycephalus brachycephalus Kessler, 1872 и туркестанский B. capito conocephalus Kessler, 1872 усачи, чуйская остролучка Capoetobrama kuschakewitschii orientalis G. Nikolsky, 1934 и чужеродные амударьинская форель Salmo trutta oxianus Kessler, 1874, ишхан S. ischchan Kessler, 1877, линь Tinca tinca (Linnaeus, 1758), пестрый толстолобик Hypophthalmichthys nobilis (Richardson, 1846).

Проведенные исследования позволили установить обитание в казахстанской части бассейна р. Чу 35 видов рыб, из которых 15 являются чужеродными. Относительная доля чужеродных видов рыб в общем разнообразии выше в прудах; в самой реке Чу и большинстве ее притоков основу разнообразия составляют аборигенные виды.

В ихтиофауне большинства исследованных притоков р. Чу совместно обитают аборигенные и чужеродные виды рыб. Исключением является р. Аксу, ихтиофауна которой состоит исключительно из чужеродных видов рыб: карася, амурского чебачка, бычка, элеотриса, змееголова. Наиболее вероятной причиной этого является слабая проточность данной реки: в летние месяцы она превращается в цепь изолированных плесов, густо зарастающих тростником и погруженной водной растительностью.

Травянистая растительность на большинстве исследованных участков р. Чу и ее притоков сильно деградирована в результате перевыпаса скота или рекреационной нагрузки. Древесная и кустарниковая растительность также сильно разрежены и представлены одиночными кустами или деревьями. Это приводит к попаданию в воду избыточных количеств загрязняющих веществ.

Уровень воды в р. Чу и ее притоках испытывает сильные колебания, обусловленные не только погодными условиями, но количеством воды, забираемой на орошение. В р. Чу уровень воды в 2010 г. был ниже, чем в тот же период 2009 г., однако здесь наблюдалось увеличение концентраций многих изучавшихся элементов. Особенно значительным было увеличение концентрации железа в р. Чу и ее левом притоке р. Колтоган. Содержание свинца в воде этих рек значительно уменьшилось. Наиболее высокое содержание S, Mg, Cu, Zn, Cd было установлено в 2009 г. в р. Карабалта, немного ниже концентрации тех же элементов были в р. Аксу.

При вскрытии у большинства рыб из самой р. Чу и ее притоков обнаруживались различные патологии в печени, отвечающей в т. ч. и за детоксикацию организма: увеличение кровеносных сосудов и капилляров, неравномерное окрашивание, бахромчатые края, чрезмерное увеличение желчного пузыря. У некоторых рыб в результате чрезмерного загрязнения обмен веществ менялся в сторону увеличения жиронакопления или ускоренного полового созревания. Так в самой р. Чу обнаружена карликовая форма плотвы, достигающая половой зрелости в возрасте двух лет при длине тела всего 6 см, при этом выборка характеризовалась значительным преобладанием самцов.

В результате проведенного исследования установлены увеличение доли и разнообразия чужеродных видов рыб с составе сообществ рыб самой р. Чу и ее притоков. Наибольшую долю непромысловые чужеродные виды рыб занимают в сообществах наиболее загрязненных притоков. Патологии в строении печени рыб также указывают на повышенный уровень антропогенного загрязнения. Одной из форм приспособительных реакций к повышенной антропогенной нагрузке у плотвы явилось увеличение доли самцов и ускоренное половое созревание.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 100-102.

УДК 574.5(262.5)

М. В. Макаров, Л. В. Бондаренко, В. Г. Копий

Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь, Украина, mihalik@rambler.ru

EPIPHYTON OF MACROPHYTES OF KRUGLAYA BAY
(the South-Western Crimea, Black Sea)

M. V. Makarov, L. V. Bondarenko, V. G. Kopii

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

Использование акватории бухты Круглая в качестве рекреационной зоны создает определенные нагрузки на ее экосистему, поэтому возникает необходимость изучения состава и динамики развития фауны бухты. Население макрофитов (эпифитон) побережья Крыма, в том числе бухты Круглая, достаточно хорошо изучено. Однако, в основном это касается лишь зарослей цистозиры (Маккавеева, 1979, 1992). Эпифитон макрофитов других родов исследован гораздо меньше, а макрозообентос, обитающий на талломах водорослей Spermatochnus paradoxus (Roth) и Cladostephus spongiosus (Hudson) в акватории б. Круглая описан нами впервые. Целью настоящей работы является оценка состава и развития макрозообентоса сообществ некоторых представителей макрофитов акватории бухты Круглая.

Материал отбирали в устье бухты Круглая, расположенной в пределах г. Севастополь, в летние сезоны 2009 и 2010 гг. на макрофитах родов Cystoseira, Cladophora, Zostera, в ассоциации водорослей родов Phillophora и Corallina, а также на Spermatochnus paradoxus, Cladostephus spongiosus, Padina pavonica (Linnaeus) и Ulva rigida C. Agardh, 1823. Основная масса исследуемых макрофитов предпочитает каменистый и каменисто-ракушечный грунты.

Глубина, на которой взяты пробы, составила 3 м. Отбор осуществляли с помощью мешков из мельничного газа. Затем материал фиксировали 4 % раствором формальдегида, в лабораторных условиях промывали через сито размером ячеи 0,5 мм и разбирали по группам (классам): Polyplacophora, Gastropoda, Bivalvia, Crustacea, Polychaetae, Turbellaria, Chironomidae. Рассчитывали численность и биомассу животных на единицу веса макрофита (экз./кг и г/кг).

Выявлена неравномерность в распределении представителей макрозообентоса на макрофитах различных родов (табл. 1). На всех исследованных в данном районе макрофитах отмечены представители 7 таксономических классов. Наиболее массовыми и многочисленными являются брюхоногие моллюски и ракообразные. Животные разных классов как по численности, так и по биомассе, доминируют на различных макрофитах.

Таблица 1. Средняя численность (экз./кг) и средняя биомасса (г/кг, в скобках)
макроэпифитона б. Круглая

Из обнаруженных 12 видов Mollusca 9 относятся к Gastropoda, 2 – к Bivalvia, 1 – к Polyplacophora. Наиболее заселены моллюсками бурые водоросли (10 видов с численностью около 5500 экз./кг и биомассой около 60 г/кг). Впервые у побережья Крыма найдены: на водоросли Spermatochnus paradoxus – моллюски Bittium reticulatum Da Costa, 1778, Rissoa parva Da Costa, 1779, R. splendida Eichwald, 1830, R. venusta Philippi, 1844 и Tricolia pullus (Linneaus, 1758), на водоросли Cladostephus spongiosus – моллюски B. reticulatum, Gibbula adriatica (Linneaus, 1758), R. splendida и T. pullus, на водоросли Padina pavonica – моллюск G. аdriatica. Среди моллюсков на всех макрофитах встречена лишь T. pullus, однако наибольшие численность (3254 экз./кг) и биомасса (15,2 г/кг) отмечены у B. reticulatum (на водоросли рода Cladophora). На макрофитах родов Cystoseira, Cladophora и Zostera обнаружен достаточно редкий вид моллюсков – Setia turriculata Monterosato, 1844. В трофической структуре среди моллюсков преобладают фитофаги, однако представлены также фильтраторы, трупоед и моллюск, имеющий смешанный (фито и детритофаг) тип питания.

Сообщества макрофитов б. Круглая представлены также 23 видами Crustacea. Доминирующую роль в формировании показателей численности и биомассы ракообразных играют представители амфипод и равноногих раков, соответственно. Наибольшее количество видов обитает в зарослях бурых водорослей (17 видов), где ракообразные доминируют как по численности (18 030 экз./кг), так и по биомассе (4,6 г/кг). Количественные показатели Crustacea в биоценозах зеленых и красных водорослей в среднем в 3–4 раза ниже.

Основную роль в формировании количественных показателей играет Caprella acanthifera ferox (Czernjavski, 1868), численность которой максимальна в сообществе Cladophora (3167 экз./кг). По биомассе доминируют Erichthonius difformis M.-Edwards, 1830 (0,57 г/кг в сообществе филлофоры и кораллины) и Microdeutopus gryllotalpa Costa, 1853 (0,5 г/кг в сообществе кладостефуса). Население водорослевых сообществ обладает широким пищевым спектром: 65 % составляют фито- и детритофаги, на долю всеядных раков приходится 35 %.

Класс Crustacea на морской траве рода Zostera представлен 11 видами, однако их численность и биомасса на порядок ниже, чем в зарослях водорослей. Основную массу животных сообщества зостеры составляют фитофаги, питающиеся диатомовым микрообрастанием с примесью детрита (более 70 % от общего количества видов).

Класс Polychaetae в целом в зарослях макрофитов бухты Круглая по количеству видов (8) менее разнообразен, чем Mollusca и Crustacea. Однако на падине многощетинковые черви достигают максимального обилия и биомассы среди всего макрозоэпифитона.

Таким образом, сообщества макрофитов акватории бухты Круглая представлены 7 таксономическими категориями, среди которых доминируют Gastropoda и Crustacea. Недостаточно изученные ранее эпифитонные сообщества Padina pavonica, Ulva rigida, Cladophora sp., Spermatochnus paradoxus и Cladostephus spongiosus представлены относительно богатым составом обитающих в них животных. Трофическая структура макрозооэпифитона разнообразна, однако доминируют фитофаги.

Авторы выражают благодарности м. н. с. отдела экологии бентоса В. А. Тимофееву за помощь в сборе материала и м. н. с. отдела биотехнологий и фиторесурсов Института биологии южных морей им. А. О. Ковалевского НАН Украины В. В. Александрову за консультации в определении макрофитов.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 97-99.

/pbr /

УДК 597.2/.5(477.51)

Ю. К. Куцоконь, В. А. Костюшин

Інститут зоології ім. І. І. Шмальгаузена НАН України, Київ, Україна, carassius1@ukr.net

PRELIMINARY INVESTIGATION OF FISH POPULATION
IN NATIONAL NATURE PARK «MEZYNSKY»

Y. K. Kutsokon, V. A. Kostyushyn

Schmalhausen Institute of Zoology, NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine

Десна – дуже важлива річка для збереження аборигенної іхтіофауни басейну Дніпра, оскільки українська частина її абсолютно незарегульована. Тому, на відміну від багатьох інших приток Дніпра, у Десні складаються сприятливі умови для нересту та нагулу (зокрема на заплавних водоймах) багатьох рідкісних видів риб.

Мезинський національний природний парк розташований в Коропському районі Чернігівської області. Площа парку – 31 035,2 га. Межа парку на півночі проходить через с. Студинка та Мезин, на заході – через с. Оболоння, Понорниця та Покошичі, на півдні природною межею є р. Десна, на сході – кордон із Сумською областю.

Під час двох експедиційних виїздів до Мезинського НПП у серпні 2010 р. проведене опитування рибалок, подекуди з оглядом їх уловів, на ділянці р. Десна між сс. Мезин і Радичів. Також здійснено рейд на р. Десна від с. Сверловка до Бужанка разом зі службою охорони парку та опитано працівників цієї служби. Опрацьовано літопис природи, а саме частину, що стосується рибного населення.

Загалом, виявлено 17 видів риб: щука звичайна Esox lucius Linnaeus, 1758, плітка Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758), в’язь Idus idus (Linnaeus, 1758), головень Squalius cephalus (Linnaeus, 1758), краснопірка Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758), лин Tinca tinca (Linnaeus, 1758), верховодка Alburnus alburnus (Linnaeus, 1758), плоскирка Blicca bjoerkna (Linnaeus, 1758), лящ Abramis brama (Linnaus, 1758), гірчак європейський Rhodeus amarus (Bloch, 1782), карась звичайний Carassius carassius (Linnaeus, 1758), карась сріблястий Carassius gibelio (Bloch, 1782), вівсянка Leucaspius delineatus (Heckel, 1843), білоперий пічкур дніпровський Romanogobio belingi (Slastenenko, 1934), щипавка звичайна Cobitis taenia (s. l.) Linnaeus, 1758, окунь звичайний Perca fluviatilis Linnaeus, 1758, йорж звичайний Gymnocephalus cernuus (Linnaeus, 1758). Достовірне знаходження тут і стерляді Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758, оскільки працівники відділу науки надали фото, зроблене навесні 2010 р.

У заплавних водоймах зустрічалися 13 видів: щука звичайна, плітка, в’язь, головень, краснопірка, лин, верховодка, плоскирка, лящ, карась звичайний, карась срібля­стий, окунь звичайний, йорж звичайний. На русловій частині Десни відмічено 12 видів: щука звичайна, плітка, в’язь, краснопірка, верховодка, плоскирка, лящ, гірчак європей­ський, вівсянка, білоперий пічкур дніпровський, щипавка звичайна, окунь звичайний.

Згідно опитувань, зустрічаються: синець Ballerus ballerus (Linnaeus, 1758), марена дніпровська Barbus borysthenicus Dybowski, 1862, ялець звичайний Leuciscus leuciscus (Linnaeus, 1758), білизна Aspius aspius (Linnaeus, 1758), товстолобик білий Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844), спостерігали одноразово навесні, коли особини цього виду вийшли зі ставкових господарств; короп Cyprinus carpio Linnaeus, 1758, в’юн Misgurnus fossilis (Linnaeus, 1758), сом Silurus glanis Linnaeus, 1758, минь Lota lota (Linnaeus, 1758), судак звичайний Sander lucioperca (Linnaeus, 1758), йорж-носар Gymnocephalus acerinus (Gueldenstaedt, 1774). Також рибалки та працівники Мезинського НПП вказують на наявність пічкура, проте який саме вид мається на увазі вияснити не вдалося, адже пічкур звичайний Gobio gobio (Linnaeus, 1758) вказаний у літописі природи, а інший, подібний вид, білоперий пічкур дніпровський зустрічався в наших дослідженнях.

Дослідження рибного населення Мезинського НПП необхідно продовжити, оскільки загалом для Десни на території України відомо понад 40 видів риб (станом на другу половину ХХ ст.), багато з яких можуть бути знайдені при ретельному дослідженні. Парк – дуже важливе місце для збереження видового різноманіття риб. Тут зустрічаються види, занесені до Червоної книги України (2009): карась звичайний, стерлядь та інші (згідно опитувань). Знайдено нові для Літопису природи парку види: вівсянку, білоперого пічкура дніпровського, щипаку звичайну.

В умовах Мезинського НПП збереглися, з одного боку, реофільні види в русловій частині Десни (адже річка в межах України незарегульована), з іншого – цінні лімнофільні у заплавних водоймах. Не спостерігається значної кількості адвентивних видів риб, що також свідчить про гарне збереження природних біотопів.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 96-97.

УДК 628.191:628.39:595.32:574.64

Н. С. Кузьминова*, С. Н. Ковалев**, С. П. Тертичный**

*Институт биологии южных морей НАНУ, Севастополь, Украина, kunast@rambler.ru
**Общественная организация «Чистый Азов», Бердянск, Украина, kovalyov@mail.ru

TOXICOLOGICAL INDICES OF ARTEMIA SALINA CULTIVATED
IN THE MEDIA WITH WASTEWATER OF BERDYANSK CITY

N. S. Кuz’minova*, S. N. Кovalev**, S. P. Тertichniy**

*Institute of Biology of the Southern Seas, NAS of Ukraine, Sevastopol’, Ukraine
**Public Organization «Clean Azov», Berdyansk, Ukraine

Артемия относится к подклассу жаброногих раков (Branchiopoda), отряду жаброногих (Anostraсa). Ценность артемии определяется ее химическим составом: высоким содержанием белков, жиров, незаменимых аминокислот и жирных кислот, витаминов, гормонов, других биологически активных веществ (Ивлева, 1969; Руднева, 1991). Специфические биологические свойства Artemia позволяют успешно использовать этот тест-объект в токсикологии (Boia, Duarte, 1993). Фильтрационный тип питания жабронога способствует биологической очистке акваторий. На сегодняшний день загрязнение Мирового океана (в частности, Азово-Черноморского бассейна) сточными водами различного происхождения продолжает оставаться проблемой, требующей постоянного контроля и исследования с целью минимизации ущерба, наносимого акваториям. Цель настоящей работы – оценить действие коммунальных сточных вод г. Бердянск на токсикологические параметры Artemia salina L.

Проведено два эксперимента. В первом в 100 мл среды помещали цисты артемии Artemia salina L. Среда в опытах состояла из хозяйственно-бытовых сточных вод (ХБСВ) и стерильной морской воды в соотношениях 1:1000, 1:100 и 1:10, а также компонентов питательной среды Гольдберга и культуры Platymonas viridis Rouch. Плотность микроводорослей определяли в начале и конце эксперимента (табл. 1). На третьи и четвертые сутки эксперимента определяли процент выклева наплиусов из цист.

Во втором эксперименте в идентичных средах в 100 мл среды помещали по 10 семисуточных науплиусов артемии и отмечали выживаемость рачков в течение 10 суток. Плотность микроводорослей указана в таблице 1. Температура воды в экспериментах составляла +21…+22 ºС.

Токсикологические исследования проводили для каждой опытной группы и контроля в трех параллельных измерениях. Результаты обрабатывали, используя t-критерий Стьюдента. При исследовании влияния сточных вод на рачков, искусственно инкубированных в растворах с различными разведениями сточных вод, сравнения всех изучаемых параметров проводили между опытной группой и контролем при уровне значимости р ≤ 0,05.

Таблица 1. Концентрация микроводорослей Platymonas viridis
при инкубации артемии в растворах со сточными водами

Во всех случаях процент выклева рачков был низким (табл. 2). При минимальных разбавлениях сточных вод выклев был максимальным (4,15 и 2,59 %) уже на третьи сутки, в то время как в контроле процент выклева был низким. Стимулирующий эффект (быстрый и максимальный выклев) в первых двух случаях и эффект запаздывания при максимальной концентрации ХБСВ был отмечен и ранее (Кузьминова, 2006). Запаздывание реакции установлено при исследовании действия высоких концентраций ХБСВ г. Севастополь на выклев артемии, рыбы присоски, также как и на активность антиоксидантных ферментов тканей артемии и личинок атерины (Кузьминова, 2006).

При дальнейшем наблюдении за параметром выклева, отметили, что он снижался, засчет гибели (во всех вариантах) выклюнувшихся рачков.

Таблица 2. Процент выклева артемии, инкубированной
в растворах с коммунальными сточными водами г. Бердянск

Примечание: * – отличия достоверны относительно контрольных величин (р ≤ 0,01).

Выживаемость рачков была высокой во всех вариантах. К концу эксперимента этот показатель был выше при действии сточных вод, нежели в контроле (табл. 3).

Интенсивность потребления клеток жаброногом в контроле и при максимальной концентрации ХБСВ была снижена (табл. 1), несмотря на сходные величины плотности микроводорослей в начале экспозиции.

В литературе имеются данные как о перспективности использования ракообраз­ных с фильтрационным способом питания, в частности, артемии, в системах доочистки, так и о негативном влиянии высоких концентраций сточных вод. Многие ракообразные – фильтраторы накапливают значительные количества ксенобиотиков, содержащихся в сточных водах. Известно, например, что в организме Corophium volutator Pallas (Amphipoda) аккумулируется присутствующий в сточных водах кадмий (Caparis, Rainbow, 1994). Артемия способна утилизировать сельскохозяйственные отходы, а также такие токсичные соединения как ПХБ, ДДТ, тяжелые металлы. Это дало возможность внедрить артемию в систему биоочистки промышленных сточных вод в штате Техас. Двухступенчатая система очистки, в которую вошли простейшие, микроводоросли, коловратки и артемия позволила не только снизить концентрации токсичных веществ, но и получить биомассу ракообразных, а у креветки Penaeus, которую кормили артемией, не было обнаружено негативных эффектов (Руднева, 1991). Аналогичные процессы очищения морской воды от избыточных количеств биогенов коммунальных нечистот отмечены М. McShan. В этом случае контроль процессов эвтрофикации осуществляли благодаря жизнедеятельности A. salina, причем, жаброног мог быть использован как корм для рыб (McShan, Trieff, Grajcer, 1974).

Таблица 3. Выживаемость взрослых рачков артемии,
содержащихся в растворах с коммунальными сточными водами г.Бердянск

Примечание: см. табл. 2.

В то же время поступление сточных вод в избыточных концентрациях в водные экосистемы может привести к гибели популяции артемии. Отмечено, что в 1985–1986 гг. яйца артемии в оз. Аджиголь (вблизи Феодосии) встречались только в южной, прилегающей к морю части соленого озера, тогда как в северной части они отсутствовали. Причина этого – постоянные сбросы бытовых сточных вод (Руднева, 1991). Сбросы в морскую среду отходов животноводческой фермы оказали негативное воздействие на балянусов. Обильная вегетация диатомовых и последовавшее за этим развитие жгутиковых водорослей вызвало более раннее размножение балянусов, за 1–2 не­дели до появления пищи для их личинок. Голодавшие науплиусы оказались настолько ослабленными, что не могли достаточно интенсивно питаться. В результате этого одна часть личинок погибла, а другая отстала в развитии (Ржепишевский, 1967).

Результаты наших исследований показали, что низкие концентрации сточных вод благоприятно действуют как на выклев науплиусов из цист, так и на нахождение взрослых особей A. salina в этих средах. При разбавлении ХБСВ морской водой в соотношении 1:10 их токсического действия также не установлено. Очень низкая величина выклева науплиусов артемии и дальнейшая гибель особей может быть связана с низкой соленостью воды (в контроле – 9,11 ‰, 1:1000 – 9,01 ‰, 1:100 – 8,98 ‰, 1:10 – 8,33 ‰). Отличия в реакциях науплиусов и взрослых животных, по-видимому, объясняются большей устойчивостью последних. С учетом имеющихся литературных сведений, а также собственных данных можно рекомендовать использовать взрослых рачков A. salina в системах биологической очистки морской воды с низкой соленостью от избыточного количества микроводорослей и непосредственно компонентов сточных вод.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 93-96.

УДК 597.08:574.52:575.826

В. М. Кочет, О. О. Христов

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара,
Дніпропетровськ, Україна, christoff@i.ua

ADAPTIVE RESPONSES OF FISH PROTECTED
IN DNIPROPETROVS’K PROVINCE

V. N. Коchеt, О. А. Khristov

Oles’ Honchar Dnipropetrovs’k National University, Dnipropetrovs’k, Ukraine

Відомо, що адаптація – це сукупність морфофізіологічних, поведінкових, популяційних та інших особливостей виду, яка забезпечує можливість специфічного способу життя в певних умовах зовнішнього середовища. Адаптивна реакція проявляється в різноманітті підпорядкованих таксономічних груп у межах будь-якого великого таксона. Адаптивну реакцію розглядають як одну із закономірностей філогенезу. Вищенаведене у повній мірі стосується і представників надкласу Pisces (Риби).

Безпосередньо причини прояву адаптацій на всіх рівнях потребують окремого детального розгляду. Один із найвагоміших – надходження високомінералізованих шахтних вод у басейн рік–приток І–ІІІ порядку з шахт Центрального та Західного Донбасу (р. Самара, Вовча, Бик), підприємств Криворізького гірничорудного басейну (р. Саксагань, Інгулець та ін.) протягом останніх 50 років. Це призвело до формування гідрохімічного режиму цих річок із підвищеним рівнем мінералізації, порівняно з природним (2,3–5,0 г/л). Інші фактори формування адаптацій досліджені недостатньо.

Двома найважливішими критеріями надання статусу охорони стосовно риб у міжнародній і вітчизняній практиці є наступні.

1. Малочисельність виду. Для Дніпропетровської області малочисельним вважається вид риб, показник чисельності перших поколінь якого коливається від 0,01 до 0,1 екз./100 м² (для Дніпропетровської області – р. Дніпро, Дніпровське водосховище);

2. Обмеженість (локальність) ареалів розповсюдження. У даному випадку вид може проявляти помірні, навіть високі показники чисельності (для риб Дніпропетровської області – 5–10 екз./100 м²). Але його розповсюдження обмежується 1–3 ділянками окремих водотоків, принаймні стосовно Дніпропетровської області.

Природно, що зміна чисельності у бік суттєвого збільшення її показників, або розширення ареалу є наслідком адаптацій до умов мешкання на рівні організму (зміна метаболітичних процесів, збільшення відносної маси органів виділення та ін.). У даному повідомленні ці адаптації на розглядаються.

У межах Дніпропетровської області нині мешкає 8 видів риб, які належать до Міжнародного списку охорони природи (МСОП). Це стерлядь (Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758), білизна (Aspius aspius Linnaeus, 1758), підуст звичайний (Chondrostoma nasus Linnaeus, 1758), в’юн звичайний (Misgurnus fossilis Linnaeus, 1758), атерина чорноморська (Atherina boyeri pontica Eichwald, 1831), морська голка пухлощока чорноморська (Syngnathus abaster nigrolineatus Eichwald, 1831), перкарина (Percarina demidoffi Nordmann, 1858), берш (Stizostedion volgense Gmelin, 1788). З усіх наведених видів, указаний статус є виправданим для стерляді, берша і підуста. Інші види – типові для водойм нашої області. Більше того, морська голка пухлощока – багаточисельна і відноситься до потенційно небезпечних видів. У прибережжях приток І–ІІІ порядку, а також у деяких біотопах прибереж Дніпровського водосховища чисельність морської голки сягає 60 екз./100 м², що становить певну загрозу для молоді інших, функціонально та промислово цінних видів риб. Перкарина у штучно створених водоймах (Зеленодольска водойма-охолоджувач Криворізької ТЕС) протягом останніх років став багаточисельним, але його розповсюдження обмежується відносно ізольованою водоймою. Білизна є, при певних коливаннях чисельності, типовим видом для Дніпровського водосховища, а в’юн звичайний широко розповсюджений у межах басейну р. Оріль, Інгулець та Базавлук. Таким чином лише два види – стерлядь і берш – відповідають статусу охорони МСОП (25 % від загальної кількості видів).

Аналогічна ситуація простежується стосовно більшості видів риб, які належать до Бернської конвенції (ІІ і ІІІ додатки). У водоймах Дніпропетровської області мешкають 19 видів риб і один вид круглоротих (мінога українська Eudontomyzon mariae Berg, 1931), які потребують охорони згідно даних додатків. Але такі види, як гірчак (Rhodeus sericeus Bloch, 1782) і вівсянка (Leucaspius delineatus Heckel, 1843), в силу прояву адаптаційних реакцій, мають широке розповсюдження у практичній більшості водойм області. Показники чисельності гірчака коливаються від 35,0 до 2000 екз./100 м² прибережних біотопів, вівсянки – 5–300 екз./100 м². Частка цих видів в угрупованнях сягає 50–90 % сумарної чисельності видів, відсоток зустрічальності – 20–90 % проб. Дані показники дозволяють віднести види до потенційно загрозливих для балансу іхтіоценозу різних за типологією водойм.

Морська голка пухлощока, в’юн, щипавка звичайна (Cobitis taenia Linnaeus, 1758), бичок головач (Neogobius kessleri Günter, 1861), бичок пісочник (N. fluviatilis Pallas, 1814) – типові для основних водотоків (Дніпровське водосховище, ріки-притоки І порядку р. Самара, Мокра Сура, Оріль, Інгулець та ін.). Чехоня (Pelecus cultratus Linnaeus, 1758) і сом європейський (Silurus glanis Linnaeus, 1758) – помірно розповсюджені, але типові види, об’єкти промислу та спортивного рибальства (сом).

Статусу охорони відповідають оселедець чорноморсько-азовський прохідний (Alosa pontica Eichwald, 1838), бистрянка російська (Alburnoides bipunctatus rossicus Berg, 1924), підуст звичайний (Chondrostoma nasus Linnaeus, 1758), клепець європейський (Abramis sapa Pallas, 1814), синець звичайний (A. ballerus Linnaeus, 1758), рибець звичайний (Vimba vimba Linnaeus, 1758), певною мірою – багатоголкова колючка південна (Pungitius platygaster platygaster Kessler, 1859), із круглоротих – мінога українська (Eudontomyzon mariae Berg, 1931). Таким чином, із 20 видів круглоротих і риб водойм Дніпропетровської області, які мають статус охорони згідно додатків Бернської конвенції, 8 видів (40 %) відповідають критеріям охорони.

З 11 видів риб і круглоротих, які належать до Червоної книги України в межах Дніпропетровської області не сповна відповідають даному статусу карась звичайний золотий (Carassius carassius Linnaeus, 1758) та перкарина. Інші 9 видів (стерлядь, бистрянка російська, ялець звичайний, рибець звичайний, голець вусатий (Barbatula barbatula Linnaeus, 1758), минь річковий (Lota lota Linnaeus, 1758), судак волзький (берш), бичок пуголовок зірчастий (Benthophilus stellatus Sauvage, 1874) і мінога українська) є рідкісними для умов Дніпропетровської області (82 % від загальної кількості видів із даним охоронним статусом).

Підсумовуючи вищенаведене, можна констатувати, що найбільш відповідним реальним умовам розповсюдження рідкісних видів у водоймах Дніпропетровської області є перелік видів, занесених до Червоної книги України. Разом із цим, міжнародний статус охорони (МСОП, Бернська конвенція) потребує здійснення охоронних заходів стосовно видів, які належать до указаних списків. Але, як указувалося вище, в силу адаптивних реакцій 60–88 % цих видів типові, широко розповсюджені та помірно або багаточисельні у водоймах Дніпропетровської області, не потребують охорони. Такі види, як гірчак, морська голка пухлощока чорноморська та вівсянка потенційно небезпечні для балансу іхтіоценозу та гідроекосистем взагалі.

У становищі, що склалося, вирішальну роль у процесі вжиття заходів з охорони рідкісних видів риб, має зіграти створення нового Червоного списку Дніпропетров­ської області. До останньої редакції списку належало 16 видів риб, які потребують охорони у даній області. Але більшість їх із моменту складання даного списку (2002 р.) змінила свій статус. Нині проводяться роботи з корегування видового складу та статусу рідкісних видів риб з урахуванням їх сучасного стану.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 91-93.

УДК 591.481:591.525+595.384

Е. П. Коцюба

Институт биологии моря им. А. В. Жирмунского ДВО РАН,
Владивосток, Россия, epkotsuba@mail.ru

H₂S-SYSTEMS TOPOGRAPHY IN THE BRAIN OF CRAB ERIOCHEIR JAPONICUS IN DIFFERENT ENVIRONMENTAL CONDITIONS

E. P. Kotsyuba

A. V. Zhyrmunsky Institute of Marine Biology, Far Eastern Branch RAS, Vladivostok, Russia

Среди множества сигнальных систем ЦНС, вовлеченных в адаптивные реакции организмов, становится очевидным существование особых газообразных регуляторных систем ЦНС, действие которых направлено на сохранение внутриклеточного гомеостаза и контроль важнейших физиологических процессов в норме и при патологических состояниях (Hu et al., 2010; Yong et al., 2010). Одной из них является система сероводорода, генерирующая мощный ауто- и паракринный медиатор сероводород (H₂S). Сравнительно недавно появились данные об участии сероводорода в регуляции гомеостаза и о его нейропротективной роли при некоторых патологических состояниях: оксидативном стрессе (Kimura, Kimura, 2004) и гипоксии мозга (Tay et al., 2010) у млекопитающих. Хотя в нервной системе некоторых беспозвоночных животных эндогенный синтез H₂S установлен (Watanabe et al., 2006), до сих пор нет работ, в которых бы изучали влияние хронического антропогенного загрязнения на динамику активности и распределение H₂S-содержащих нейронов в ЦНС у беспозвоночных животных. Можно ожидать, что H₂S-ергические регуляторные механизмы наиболее эффективны в ЦНС беспозвоночных животных, в том числе высших ракообразных, обладающих широким диапазоном адаптации к различным факторам среды. Одним из таких представителей является японский мохнаторукий краб Eriocheir japonicus. Он имеет повсеместное распространение, обитает в морской, солоноватой и пресной воде и способен длительно выдерживать аноксические условия.

Цель настоящей работы – сравнить H₂S-синтезирующие структуры в мозге крабов Eriocheir japonicus, обитающих в разных экологических условиях. Работа выполнена на половозрелых мужских особях краба Eriocheir japonicus (De Haan, 1835) (Decapoda, Varunidae) с шириной карапакса 61–62 мм, отловленных в одном из наиболее загрязненных районов Японского моря – в Амурском заливе вблизи устья Второй Речки (станция 1). Контролем служили особи из относительно чистого района б. Мелководная (северо-западная часть Японского моря) (станция 2). Мозг у обеих групп крабов фиксировали в 4 % растворе параформальдегида, приготовленном на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,2) при +4 °С. Для идентификации H₂S-синтезирующих структур использовали метод непрямого авидин-биотин-пероксидазного маркирования, с моноклональными антителами против цистатионин ß-синтазы (CBS), методика, которой описана нами ранее (Коцюба, 2011).

Независимо от условий обитания у обеих групп исследованных крабов активность СВS выявляется во всех отделах мозга: протоцеребруме, дейтоцеребруме и тритоцеребруме.

Результаты сравнительного иммуноцитохимического исследования показывают, что в одноименных структурах мозга крабов, обитающих в разных экологических условиях, выявляются различия в относительном содержании и активности СВS-позитивных элементов. В мозге крабов, обитающих в условиях хронического антропогенного загрязнения, наблюдается значительное увеличение доли CBS-позитивных нейронов и достоверное повышение в них уровня активности фермента. При этом более высокие показатели наблюдаются преимущественно в нейронах 6, 9 и 11 групп в протоцеребральном и дейтоцеребральном отделах мозга, которые, как известно, играют важную роль в интегративных процессах ЦНС, формировании двигательных программ поведения, механизмах контроля и регуляции активности моторных центров при экстремальных ситуациях (Shirinyan, 2006). Кроме того увеличивается доля CBS-иммунореактивных нейронов в 15–16 группах тритоцеребрума, где располагаются высшие вегетативные центры ракообразных. Также у крабов со станции 1 в латеральном антеннулярном, антеннальном и тегументарном нейропилях увеличивается уровень гистохимической активности по сравнению с аналогичными показателями плотности преципитата в тех же областях мозга у животных, отловленных в районе контрольной станции 2.

Проведенное исследование показало, что у крабов E. japonicus, обитающих в условиях хронического антропогенного загрязнения, увеличение доли CBS-содержащих элементов в определенных нервных структурах мозга свидетельствует об участии системы H₂S в центральной регуляции адаптивных механизмов при формировании компенсаторного ответа на изменение условий среды обитания.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 89-90.

УДК 639.31.053.1:556.114:549.28

Н. Л. Колесник

Інститут рибного господарства НААНУ, Київ, Україна, kolesnik_natalia@mail.ru

ACCUMULATION OF HEAVY METALS
IN COMPONENTS OF PONDS’ HYDROECOSYSTEM

N. L. Kolesnik

Institute of Fisheries NAASU, Kyiv, Ukraine

Останнім часом все гостріше постають питання про негативні наслідки забруднення екосистем як накопичувачів токсичних речовин, у першу чергу важких металів (ВМ). При цьому великого значення набувають дослідження взаємозв’язку між накопиченням і розподілом ВМ у компонентах водних екосистем. Дослідження змін у гідроекосистемах за дії ВМ носить комплексний характер, особливо при хронічному забрудненні. Цьому сприяє розподіл важких металів у воді та донних відкладах, а також розподіл у межах трофічних ланцюгів: фітопланктону, зоопланктону, зообентосу, рибі.

Дослідження проводили у повносистемному господарстві ВАТ «Сумирибгосп» протягом 2001–2002 років, що використовує інтенсивну технологію вирощування риби у полікультурі (короп і товстолоб) із трирічним оборотом. У період вирощування риби задіяно вирощувальні стави I і II порядків і нагульний. У період вирощування риби для досягнення оптимальних результатів рибопродуктивності при посадці личинок, однорічок і дворічок обрано оптимальні щільності враховуючи біотехнічні нормативи та особливості росту риби у ставах, що вплинуло на високу рибопродуктивність.

Навесні, влітку та восени проводили дослідження вмісту ВМ (Fe, Zn, Mn, Cu, Ni, Co, Pb і Cd) у компонентах гідроекосистеми ставів (воді, донних відкладах, фіто- та зоопланктоні, зообентосі, органах і тканинах коропових риб). Відбір проб та їх аналіз проводили за загальноприйнятими методиками в гідрохімії, гідробіології та токсикології (Алекин, 1977; Усачев, 1961; Киселев, 1956; Жадин, 1956; Грибовская, 1969; Хавезов, 1980; Львов, 1966).

Залежно від здатності накопичувати важкі метали, компоненти водної екосистеми у порядку зменшення слід розмістити у наступні ряди:

–            Fe – донні відклади → фітопланктон → зоопланктон → зообентос → зябра → нирки → шкіра → печінка → м’язи;

–            Zn – зообентос → фітопланктон → зоопланктон → зябра → печінка → нирки → шкіра → донні відклади → м’язи;

–            Mn – фітопланктон → зоопланктон → донні відклади → зообентос → печінка → зябра → нирки → шкіра → м’язи;

–            Cu – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → печінка → шкіра → нирки → зябра → м’язи;

–            Ni – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → нирки → донні відклади → шкіра → зябра → печінка → м’язи;

–            Co – фітопланктон → зообентос → зоопланктон → донні відклади → зябра → нирки → шкіра → печінка → м’язи;

–            Pb – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → зябра → печінка → шкіра → м’язи → нирки;

–            Cd – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → шкіра → зябра → нирки → печінка → м’язи.

Для кількісної оцінки матеріальної кумуляції використовують коефіцієнт накопичення (Кн), який являє собою відношення максимального вмісту речовини у певному компоненті (мг/кг) до його концентрації у воді (мг/дм³) (Врочинский, 1974). Залежно від величини коефіцієнта накопичення (Кн) речовину за класифікацією К. К. Врочинського відносять до відповідної групи ступеня накопичення та коефіцієнта запасу (Кз) (табл. 1). За даними досліджень розраховано Кн (табл. 2).

Таблиця 1. Класифікація речовин за ступенем накопичення їх в організмах

Таблиця 2. Коефіцієнт накопичення важких металів у компонентах гідроекосистеми ставів

Для донних відкладів характерний високий ступінь накопичення Cu, Ni, Co, Cd і Zn при Кз = 4, і надвисокий – Fe, Mn та Pb при Кз = 16. Для природної кормової бази (фітопланктону, зоопланктону, зообентосу) відмічено надвисокий ступінь накопичення майже всіх досліджуваних металів при Кз = 16, винятком був високий ступінь Mn для зообентосу при Кз = 4. Для м’язів коропових визначено коефіцієнти зі слабким ступенем накопичення Mn, Co, Pb і Cd (Кз = 1), помірним – Fe, Cu, Ni (Кз = 2), та високим – Zn (Кз = 4). Зябра коропових мали слабий ступінь накопичення Mn (Кз = 1), помірний – Co, Pb і Cd (Кз = 2), високий – Fe, Cu та Ni (Кз = 4), надвисокий – Zn (Кз = 16). Для печінки коропових характерний слабий ступінь накопичення Cd (Кз = 1), помірний – Mn, Co та Pb (Кз = 2), високий – Fe, Cu та Ni (Кз = 4), а надвисокий – Zn (Кз = 16). Нирки коропових мали слабий ступінь накопичення Mn, Pb та Cd (Кз = 1), помірний – Co (Кз = 2), високий – Fe та Cu (Кз = 4), надвисокий – Zn та Ni (Кз = 16). Для шкіри коропових характерні слабий ступінь накопичення Mn (Кз = 1), помірний – Co та Pb (Кз = 2), високий – Fe, Cu, Ni, Cd (Кз = 4) та надвисокий – Zn (Кз = 16).

Таким чином, для донних відкладів характерні високі та надвисокі ступені накопичення. Вміст майже всіх досліджуваних ВМ мав надвисокі ступені накопичення у природній кормовій базі, причому найвищі концентрації ВМ спостерігались у фітопланктоні. Органи та тканини коропових видів риб мали різні ступені накопичення від слабкого до надвисокого. Особливо важливе визначення вмісту ВМ у м’язах риби, тому що вони є основною їстівною частиною для людини, і безперечно є чинником переходу та накопичення ВМ в організмі людини. У м’язах коропових визначено слабкі та помірні ступені накопичення ВМ, виняток становив високий ступінь накопичення Zn. Слід відмітити важливу роль біотичних складових гідроекосистеми – фітопланктону, зоопланктону та зообентосу. Активно накопичуючи та розподіляючи ВМ по трофічному ланцюгу гідроекосистеми, складові природної кормової бази при раціональному веденні рибництва можуть вагомо сприяти очищенню рибогосподарських ставів.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 87-89.

УДК 597.2/.5:574.522

В. О. Коваль

Чернігівський національний педагогічний університет ім. Т. Г. Шевченка,
Чернігів, Україна, kovalchernigov@gmail.com

EFFECT OF TOXICANTS OF DIFFERENT CHEMICAL NATURE
ON THE MOISTURE CONTENT IN CARP TISSUES
DURING WINTER STARVATION

V. O. Koval

T. G. Shevchenko Chernihiv State Pedagogical University, Chernihiv, Ukraine

Внаслідок органічного, хімічного та теплового забруднення водних екосистем порушується режим середовища перебування багатьох гідробіонтів. До найпоширені­ших токсикантів водойм України належать іони важких металів, фенол і амоніак. У поверхневі води важки метали можуть надходити зі стічними водами гірничозбагачу­вальних комбінатів, металургійних заводів (Романенко, 2005). Феноли потрапляють у водойми зі стоком підприємств нафтопереробної, лісохімічної, коксохімічної промисловостей, а також при переробці нехарчового рослинного продукту целюлозно-паперових заводів (Вяткина, 2007). А вимивання з полів, надходження стічних вод тваринницьких комплексів, комунально-побутових і промислових стічних вод, призводять до збільшення амоніаку у водних екосистемах.

Один з основних промислових об’єктів рибництва – короп лускатий (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758), постійний мешканець ставків природного та штучного походження, а також річки Десна. Основні дослідження впливу токсичних речовин на організм риб спрямовані на оцінку накопичення токсикантів у тканинах (Ситник, 2009), дії полютантів на морфологічні та біохімічні характеристики. Важливий показник морфологічних досліджень – вміст вологи або вміст сухої речовини. Тому мета нашої роботи – оцінити дію токсикантів різної хімічної природи на вміст вологи у тканинах коропа в умовах зимового голодування.

Дослідження проводили в лабораторних умовах на дворічках коропа лускатого (Cyprinus carpio L.), вагою 200–250 г. Риб тримали у 200-літрових акваріумах із відстояною водопровідною водою. Рибу розміщували з розрахунку 1 екз. на 40 л води, в умовах стандартного газового та гідрохімічного режимів. Величина рН коливалась у межах 7,6–7,8, вміст кисню – 7,0–8,0 мг/л, вуглекислого газу – 2,2–2,8 мг/л, температуру в акваріумах, у яких утримували контрольних і дослідних риб підтримували близькою до природної залежно від пори року. Умови інтоксикації моделювали шляхом внесення до води акваріумів, де знаходилися дослідні групи риб, буферної суміші NH₄OH + NH₄Cl, фенолу, відповідних солей MnCl₂·4H₂O, ZnSO₄·7H₂O, CuSO₄·5H₂O, Pb(NO₃)₂. Період аклімації становив 14 діб. Згідно поставлених завдань для дослідження відбирали тканини білих м’язів спини, передньої долі печінки, зябра та мозок. Отриманий матеріал висушували у сушильній шафі до сталої ваги. Вміст сухої речовини визначали у відсотках (%).

Аналіз тканин коропа виявив, що кількість вологи залежить від тканини (табл. 1) та періоду зимового голодування.

Таблиця 1. Вміст вологи (%) у тканинах коропа у різні періоди зимівлі

Більший вміст вологи на початку голодування спостерігається у зябрах, менший – у м’язовій тканині. Вологість печінки складала 75,6 %. Досліджувані тканини в порядку зменшення вмісту вологи на початку зимівлі можна розташувати так: «зябра – м’язи – мозок – печінка». У грудні – січні показники починають змінюватись: вміст вологи у печінці зростає і дорівнює кількості вологи у мозку. У кінці зимового голодування (лютий – березень) вміст вологи у тканинах коропа можна представити наступним ланцюгом в порядку зменшення: «м’язи – зябра – печінка – мозок». Отже, у процесі зимового голодування найбільші зміни вмісту вологи спостерігаються в м’язовій тканині. Це зростання вмісту вологи у м’язах можна пояснити використанням білків для енергетичних потреб. Подібні зміни виявлено К. Ф. Сорвачовим (1985), який досліджував голодування C. carpio L. при температурі +12…+15 °С: вміст вологи у м’язах становив 88 %. Найменші зміни протягом зимівлі відбуваються у мозку.

Таблиця 2. Вміст вологи (%) у тканинах коропа за дії іонів цинку, міді та амоніаку

Результати експерименту стосовно впливу токсичних речовин на вміст вологи у різних тканинах коропа показали (табл. 2, 3), що істотних змін не спостерігалось. За дії таких токсикантів, як амоніак, манган, мідь і фенол відбувалось збільшення вмісту вологи у тканинах печінки. Лише іони цинку, які знаходились у водному середовищі, навпаки, зменшували досліджуваний показник (78,6 ± 0,6 % – дослід, проти 79,7 ± 1,6 – контроль). Тканини мозку та м’язів риб найменше піддаються дії токсикантів. У м’язо­вій тканині коропа амоніак та іони мангану не впливали на вміст вологи. Фенол і йони свинцю сприяли збільшенню досліджуваного показника на 2,4 і 2,1 % відповідно.

Таблиця 3. Вміст вологи (%) у тканинах коропа
при інтоксикації важкими металами та фенолом

При дослідженні зябрового апарату коропа за дії токсикантів різної хімічної природи, які містяться у водному середовищі, встановлено, що реакція – відповідь була неоднозначною. Амоніак не викликав змін. Іони біогенних металів, мангану та цинку, зменшували вміст вологи, а свинець і фенол мали протилежний ефект. Таким чином, серед досліджуваних токсикантів (2ПДК) найменші зміни вмісту вологи викликав амоніак. Це можна пояснити тим, що риби та інші гідробіонти в процесі життєдіяльності продукують дану речовину, у певні періоди року вона накопичується у ставках. Фенол, іони свинцю та цинку викликали найсуттєвіші зміни в усіх експериментальних тканинах коропа порівняно з іншими токсикантами. Нашими дослідженнями підтверджується той факт, що токсиканти викликають найбільші зміни в зябрах (контактний орган риб) і печінці (приймає участь у знешкодженні токсичних речовин).

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – 85-87.

УДК 574.587:582.2

Г. А. Киселева, Э. Г. Кучина

Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского,
Симферополь, Украина, gkiselyova@mail.ru

DIVERSITY OF MACROZOOBENTHOS IN ASSOCIATIONS
OF ALGAE IN KARADAG NATURE RESERVE

G. A. Kiselyova, E .G. Kuchina

VernadskyTavridaNationalUniversity, Simferopol, Ukraine

При изучении биоразнообразия большое внимание уделяется «чувствительным» компонентам экосистем, особенно уязвимым к различным формам антропогенного воздействия. Именно такие сообщества преобладают в акватории Карадагского природного заповедника НАНУ. Здесь представлен минимально нарушенный охраняемый природный комплекс со своим уникальным видовым составом. Разнообразие и структура заповедных сообществ являются эталонными и представляют большой интерес для изучения.

Зарослевые сообщества прибрежной акватории от уреза воды до глубин 10–15 м имеют наиболее динамичную структуру, поскольку находятся под прессом не только природных, но и антропогенных факторов. Прибрежные зарослевые сообщества первыми реагируют на незначительные изменения среды, выступая тем самым элементарными биоиндикаторами. Сборы беспозвоночных в зарослях водорослей, выполнены в июне 2010 года по 6 трансектам (Лягушачья бухта, Сердоликовая бухта, скала Золотые ворота, Пуццолановая бухта, скала Левинсона-Лессинга и скала Кузьмичевы камни). Пробы отбирали дайверы на глубинах 3, 6 и 9 м по общепринятой методике (Маккавеева, 1979). Численность и биомасса приведены к килограмму массы водорослей. Флора водорослей Карадага насчитывает 169 видов (Костенко, 1989). Здесь, как и вдоль большинства скалистых берегов Крыма, доминирует по численности бурая водоросль семейства Sargassaceae – цистозира, которая представлена двумя видами – Cystoseirabarbata и C. crinita. Зарослеобразующий макрофит – цистозира – является эдификатором для всей прибрежной экосистемы Черного моря и имеет наиболее богатое и разнообразное население беспозвоночных организмов у заповедных берегов Крыма. В настоящее время регистрируется уменьшение ареалов олигосапробных видов водорослей. Происходит возрастание биомассы видов с широкой экологической амплитудой (Cladostephusverticillatus, Zanardiniaprototypus). Снизилось участие олигосапробных видов (Phyllophoranervosa, Polysiphoniasubulifera, Codium и другие). На глубинах 3–9 м практически повсеместно зарегистрированы полисапробные виды Ulvarigida и Cladophorasp., ранее находимые крайне редко. Отмечено практически полное отсутствие водорослей на глубинах 12 м.

Зообентос и эпифитон изучен в зарослях 29 видов зарегистрированных водорослей. Среди компонентов зооценоза выявлено 48 видов беспозвоночных, относящихся к 7 типам и 11 классам. Максимальное число видов регистрируется на глубине 3–6 м. Преобладающей группой по видовому разнообразию являются ракообразные (Crustacea), которые составляют 62 % от общего числа видов. Их наибольшее разнообразие представлено в Лягушачьей и Пуццолановой бухтах. Часто встречаемыми видами являются Apherusabispinosa, Synisomacapito, Jassaocia, Caprellaacanthiferaferox. Они не достигают высокой биомассы, но очень важны как кормовые объекты для рыб.

По численности и биомассе доминирующей группой являются моллюски, представленные классами Bivalvia и Gastropoda (11 видов, 24 %). Основной вклад в биомассу населения цистозиры дают двустворчатые (4 вида) при доминировании митилид. Относясь по типу питания к сестонофагам-фильтраторам, они участвуют в процессах самоочищения прибрежных вод. Доминирующим видом является Mytilasterlineatus, имеющий 75 % встречаемость с максимальной численностью на глубине 6 м в Лягушачьей бухте (124,5 экз./кг). На скалах и водорослях практически исчезли мидии (Mytilusgalloprovincialis), но при этом часто регистрируется хищный моллюск рапана (Rapanavenosa). Живые мидии редки и имеют небольшие размеры. Наблюдается интенсивное выедание этого промыслового моллюска рапанами. Не обнаружены хитоновые моллюски. Основу видового разнообразия моллюсков в зарослях водорослей составляют гастроподы (7 видов). Моллюск Tricoliapullus является субдоминантом и преобладает на створах с рыхлыми грунтами (в Сердоликовой и Лягушачьей бухтах). Максимальная численность для триколии зафиксирована в Лягушачьей бухте на глубине 9 м (21,9 экз./кг). Высокий процент встречаемости имеют Rissoasplendida и Bittiumreticulatum на глубинах 6 и 9 м. Cyclopedonovani – биоиндикатор загрязнения, на мелководье отмечен единично, но практически повсеместно, что косвенно указывает на наличие органики.

Среди полихет чаще встречаются виды из семейства Nereidae. Все полихеты составляют 8 % от общего количества видов. Эта группа беспозвоночных также является пищей для мальков рыб. Наиболее часто регистрируются Perinereiscultrifera и Platynereisdumerilii.

В 2010 году в изучаемом регионе наблюдается существенное уменьшение (в 3 раза) видового разнообразия всех обитателей зарослей водорослей. Главной причиной изменения видового состава водорослей и макрозообентоса являются наблюдаемые процессы антропогенного эвтрофирования.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 83-84.