CC BY
9
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION NATURAL SCIENCE. 2022. No.1
Научная статья
УДК 56:551.41+564.1
doi: 10.18522/1026-2237-2022-1-90-95
КОНХИЛИОФАУНА ХАЗАРСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДАГЕСТАНСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КАСПИЯ
Марина Владимировна Хлопковаш, Айша Шарапатиновна Гасанова2, Каис Магомедович Гусейнов3
1:2,3Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского федерального научного центра РАН, Махачкала, Республика Дагестан, Россия
2Махачкалинский филиал Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ)Махачкала, Республика Дагестан, Россия [email protected] :2,[email protected]
Аннотация. Проводилось исследование биокомплексов хазарских горизонтов дагестанского побережья Каспия и выявление фаунистических критериев воссоздания условий обитания палеобассейнов, что позволяет с большей достоверностью проводить реконструкции отдельных этапов позднего эоплейстоцена. При изучении хазарских отложений и содержащихся в них моллюсков применялись биостратиграфический и морфомет-рический методы исследований. Различные комплексы дидакн позволяют детально стратифицировать вмещающие их осадки. Изменения состава фауны по разрезу морских осадков связаны в основном с экологическими условиями и характером осадконакопления, что позволяет косвенно использовать смену разнофациальных комплексов в качестве периодизации отложений. В основе биостратиграфии каспийского позднего эоплейстоцена - эволюционные изменения и закономерности экологической смены сообществ моллюсков рода Didacna Eichwald в пространстве и времени. Исследование конхилиофауны хазарских горизонтов дагестанского района Каспия показало, что в комплексах представлены две группы моллюсков: crassa и trigonoides, определены руководящие и характерные виды. Анализ распределения основных групп дидакн по разрезу, устойчивость их состава и межгрупповых различий указывает на высокую надежность расчленения по этому признаку каспийских отложений.
Ключевые слова: трансгрессии Каспийского моря, хазарские комплексы моллюсков, Didacna Eichwald
Для цитирования: Хлопкова М.В., Гасанова А.Ш., Гусейнов К.М. Конхилиофауна хазарских комплексов дагестанского побережья Каспия // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2022. № 1. С. 90-95.
Статья опубликованана условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0). Original article
CONCHYLIOFAUNA OF KHAZAR COMPLEXES OF THE DAGESTAN COAST OF THE CASPIAN SEA
Marina V. Khlophova1B, Aysha Sh. Gasanova2, Kais M. Guseynov3
1:2,3Precaspian Institute of Biological Resources, Dagestan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Makhachkala, Republic of Dagestan, Russia
2Makhachkala branch, Мoscow Automotive and Road State Technical University (MADI), Makhachkala, Republic of Dagestan, Russia [email protected] :2,[email protected]
© Хлопкова М.В., Гасанова А.Ш., Гусейнов К.М., 2022
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION NATURAL SCIENCE. 2022. No.1
Abstract. The study of the biocomplexes of the Khazar horizons of the Dagestan coast of the Caspian Sea and the identification of faunal criteria for recreating the habitat conditions of paleobassins, which allows for more reliable reconstructions of individual stages of the Late Eopleistocene. Biostratigraphic and morphometric research methods were used to study the Khazar sediments and the mollusks contained in them. Various didacn complexes allow us to stratify the sediments containing them in detail. Changes in the composition offauna in the section of marine sediments are mainly associated with environmental conditions and the nature of sedimentation, which allows us to indirectly use the change of different facies complexes as a periodization of sediments. The biostratigraphy of the Caspian Late Eo-pleistocene is based on evolutionary changes and patterns of ecological change in the communities of mollusks of the genus Didacna Eichwald in space and time. The study of the conchylofauna of the Khazar horizons of the Dagestan region of the Caspian Sea showed that two groups of crassa and trigonoides mollusks are mainly represented in the complexes, and the leading and characteristic species are identified. The analysis of the distribution of the main groups of didacnas by section, the stability of their composition and intergroup differences indicates a high reliability of the division of the Caspian sediments on this basis.
Keywords: transgressions of the Caspian Sea, Khazar mollusk complexes, Didacna Eichwald
For citation: Khlopkova M.V., Gasanova A.Sh., Guseynov K.M. Conchyliofauna of Khazar Complexes of the Dagestan Coast of the Caspian Sea. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region.Natural Science. 2022;(l):90-95. (In Russ.).
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Возможности использования раковин моллюсков для целей стратификации включающих их отложений заложены в широком временном и пространственном распространении конхилиофауны, различиях сменявшихся комплексов и зависимости от условий обитания [1-9]. Цель исследований -изучение биокомплексов хазарских отложений Каспия и выявление фаунистических критериев воссоздания условий обитания палеобассейнов, что позволяет проводить реконструкции отдельных этапов позднего эоплейстоцена.
Методы исследований
Основной метод исследования - малакофаунистический, включающий изучение состава, биостратиграфического распределения, филогении моллюсков. При изучении хазарских отложений дагестанского побережья Каспия были исследованы разрезы этих осадков в долинах рек Шура-озень, Манас-озень, Черкес-озень, Ачи-су, речки Иргин, устья Манас-озень, берегов озер Турали (рис. 1). Исследовано более 600 раковин моллюсков согласно распространенным методикам [2, 3, 10], выявлена связь между фауной и фациальной изменчивостью вмещающих отложений.
Результаты исследований
Состав и строение хазарских отложений Дагестана указывают, что море было мелководным, динамичным и хорошо аэрируемым бассейном. Раннехазарская трансгрессия развивалась тремя крупными стадиями, разделенными регрессиями. Нижнехазарский горизонт включает нижний, средний и верхний подгоризонты, охарактеризованные соответствующими фаунистическими комплексами [2, 3, 5]. В разрезе (№ 1) южного берега озера Малое Турали обнаружено 3 вида дидикн (рис. 2а). По доминированию тригоноидных дидакн D. subpyramidata мы отнесли эти отложения к нижнему подгоризонту раннехазарских отложений.
В долине реки Шура-озень (разрез № 2) (средний подгоризонт раннехазарских осадков) сборы фауны проводились в отложениях, выходящих по правому борту. Разрез вскрывает строение морской террасы абсолютной высотой 100 м. Под конгломератами и песками залегают нижнехазарские ржаво-желтые пески и супеси, с линзами раковин Didacna wassa schuraosenica Svit. et Tscern., этот вид доминирует в выборке, доля его составляет 73 % (рис. 2а). Didacna wassa schuraosenica - руководящий вид палеосообщества раннехазарских осадков Дагестана. К среднему подгоризонту раннехазарских осадков отнесены также разрезы реки Манас-озень и ручья Иргин, так как выявлено сходство состава фауны. Долина реки Манас-озень (разрез № 3) - в 0,3 км ниже шоссе Москва - Баку, в правом борту долины, под супесью вскрывается песок с прослоями раковин моллюсков. Обнаружено 6 видов: до-
ISSN 1026-2237 BULLETINOFHIGHER EDUCATIONALINSTITUTIONS. NORTHCAUCASUSREGIONNATURAL SCIENCE. 2022. No.1
минант D. schuraosenica, субдоминант Dreissena rostriformis distincta, реже встречаются Dr. polymorpha, D. vulgaris, единичные Hypanisplicatus. В разрезе ручья Иргин (№ 4) обнаружено 6 видов (рис. 2а).
Разрез (№ 5) долины реки Ачи-су отнесен нами к верхнему подгоризонту раннехазарских отложений. Под песками и супесями вскрывается гравийно-галечный конгломерат с прослоями детрита и целыми раковинами. Мощность отложений 1,5 м. Доминирует Didacna paleotrigonoides Fed. - 52 % (рис. 2а). Переход доминирования от крассоидных (в среднем подгоризонте: разрезы долин рек Шу-ра-озень, Манас-озень, Иргин) к тригоноидным формам (в верхнем горизонте: Ачи-су) может свидетельствовать о существенном понижении солености. На это указывает и то, что субдоминантом здесь является Dr. polymorpha.
Верхнехазарский горизонт разделяется на нижний и верхний подгоризонты, включающие соответственно ранний и поздний позднехазарские комплексы [1-3]. Отмечается закономерность доминирования Didacna crassa nalivkini в ранних отложениях позднехазарского бассейна Каспия и преобладание D. surachanica в поздних. Господство дидакн крассоидной группы, массивность и крупные размеры раковин свидетельствуют о хорошо аэрируемом и прогреваемом бассейне с повышенной соленостью. В разрезе (№ 6) устья реки Манас-озень (нижний подгоризонт позднехазарских отложений) обнаружено 3 вида (рис. 1б), среди которых доминирует D. nalivkini (55 %). В долине реки Черкес-озень (разрез № 7) доминирует D. nalivkini, частота встречаемости по слоям уменьшается с 70 до 61 %, второстепенные виды D. surachanica, Dr. polymorpha, D. subpyramidata. Появляется вид из группы catillus - D. vulgaris (рис. 1б). В разрезе № 8 восточного берега озера Малое Турали (верхний подго-ризонт позднехазарских отложений) отмечено 4 вида (рис.1б). Доминант - D. surachanica, субдоминант -D. nalivkini.
а/а
Рис. 1. Карта района исследования: а - дагестанское побережье Среднего Каспия; б - схема расположения разрезов: 1 - южный берег оз. Малые Турали; 2 - долина реки Шура-озень; 3 - долина реки Манас-озень; 4 - ручей Иргин; 5 - долина реки Ачи-су; 6 - устье р. Манас; 7 - долина реки Черкес--озень; 8 - восточный берег озера Малые Турали / Fig.l. Map of the research area: a - Dagestan coast of the Middle Caspian Sea; b - the layout
of the sections: l - The Southern shore of lake Small Turali; 2 - the valley of the Shura-ozen river; 3 - the valley of the Manas-ozen river; 4 - the Yergin stream; 5 - the valley of the Achi-su river; 6 - the mouth of the Manas river; 7 - the valley of the Cherkess-Ozen river; 8 - The Eastern shore of the lake Small Turali
ISSN 1026-2237 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ._2022. № 1
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGIONNATURAL SCIENCE. 2022. No.1
a/a 80
70
60
50
40
30
20
10
0
R
■<
Я
< В
rq
V
V
V
V ■С
V ■С
V £
□ nalivk
□ polym
□ vulgar
□ mishov
□ schura Bpaleotr
□ rostrif El surach
□ hypanis В subpyr
б/b
70 60 50 40 30 20 10 0
m
H nalivk
□ polym
□ vulgar
□ mishov 0 rostrif В subpyr О surach
1
2
3
4
5
6
7
8
Рис. 2. Встречаемость двустворчатых моллюсков в раннехазарском горизонте (а); в позднехазарском горизонте (б). По оси абсцисс: разрезы 1 - южный берег оз. Малые Турали; 2 - долина реки Шура-озень; 3 - долина реки Манас-озень; 4 - ручей Иргин; 5 - Ачи-су; 6 - устье р. Манас; 7 - долина р. Черкес-озень; 8 - восточный берег оз. Малые Турали. По оси ординат: доля таксона в выборке моллюсков, %. Легенда - виды: Didacna nalivkini
(nalivk); Dreissenapolymorpha (polym); Didacna vulgaris (vulgar); Didacna mishovdagica (mishov); Didacna schuraosenica (schura); Didacnapaleotrigonoides (paleotr); Dreissena rostriformis (rostrif); Didacna surachanica (surach); Hypanisplicatus (hypanis), Didacna subpyramidata (subpyr) / Fig. 2. Occurrence of bivalvesin the early Khazar horizon (a); in the late Khazar horizon (b). Along the abscissa axis: sections 1 - The Southern shore of lake Small Turali; 2 - the valley of the Shura-ozen river; 3 - the valley of the Manas-ozen river; 4 - the Yergin stream; 5 - Achi-su; 6 - the mouth of the Manas River; 7 - the valley of the Cherkess-Ozen river; 8 - the Eastern shore of the lake. Small Turali. On the ordinate axis: the share of the taxon in the sample of mollusks, %. Legend - species: Didacna nalivkini (nalivk); Didacna vulgaris (vulgar); Didacna mishovdagica (mishov); Didacna paleotrigonoides (paleotr);
Didacna schuraosenica (schura); Didacna apsheronica (apsheron); Didacna subpyramidata (subpyr);
Dreissena polymorpha (polym); Dreissena rostriformis (rostrif); Hypanis plicatus (hypanis)
Если проследить распределение вышеупомянутых видов по подгоризонтам и разрезам, то можно отметить следующее. В нижнем подгоризонте раннехазарских отложений доминирует представитель тригоноидной группы В. subpyramidata. Представители группы стаът отсутствуют,что свидетельствует о пониженной солености. В среднем подгоризонте раннехазарских отложений руководящим видом является представитель крассоидной группы В. schuraosenica. Частота встречаемости в осад-
ISSN 1026-2237 BULLETINOFHIGHER EDUCATIONALINSTITUTIONS. NORTHCAUCASUSREGIONNATURAL SCIENCE. 2022. No.1
ках от нижнего до верхнего подгоризонта уменьшается от 73 до 39 %. Видовой состав моллюсков становится более разнообразным, отмечены представители групп trigonoides и catillus.
Таким образом, нижние и верхние подгоризонты позднехазарских отложений характеризуются сходным видовым составом, только доминант сменяет субдоминанта и наоборот, что свидетельствует о повышении температуры и солености. Кроме того, в верхних горизонтах позднехазарских отложений исчезают представители тригоноидной и катиллоидной групп.
Наиболее благоприятные условия для развития группы trigonoidesбыли в нижнем подгоризонте раннехазарских отложений. Отсутствие группы crassa и catillus может свидетельствовать о пониженной солености.
Судя по распределению основных групп дидакн в среднем подгоризонте раннехазарского горизонта, в тот период условия были наиболее благоприятны для развития группы crassa. Современные представители этой группы D. baeri обитают на глубине при солености около 13 %о и умеренных температурах в Южном Каспии и на дагестанском побережье Каспия. Можно предположить, что в тот период в местах обитания моллюсков соленость была выше 13 %о и температура выше 6-12 °С. В угнетенном состоянии находились группы trigonoides и catillus.
В верхнем горизонте раннехазарских отложений доминирует тригоноидная группа. Численность крассоидной группы сократилась относительно тригоноидных, моллюски катиллоидной группы отсутствуют. Соленость уменьшилась, температура повысилась, следовательно, условия стали более благоприятны для тригоноидных дидакн.В современном Сулакском заливе обитаютпредставители этой группы Didacna trigonoides, известно, что соленость там составляет 8-11 %о. Исходя из этого, мы предполагаем, что в начале, а также в конце раннехазарской трансгрессии непродолжительное время соленость была несколько пониженной по сравнению со средним горизонтом, образующим мощные слои с крассоидной фауной, свидетельствующие о длительном периоде повышенной солености в море.
В нижнем и верхнем подгоризонтах позднехазарских отложений наблюдается расцвет крассоид-ных дидакн, тригоноидная группа фактически отсутствует. Представители группы catillus отмечены нами в трех разрезах среднего подгоризонта раннехазарских и нижнего подгоризонта позднехазар-ских отложений (рис 2а, б). Судя по встречаемости групп в среднем горизонте нижнехазарских и в двух горизонтах верхнехазарских отложений, условия обитания в них были сходными. В этих горизонтах доминирует группа crassa.
Выводы
1. В комплексах представлены в основном две группы моллюсков:crassa и trigonoides. В нижнем подгоризонте руководящий вид - D. subpyramidata, в среднем подгоризонте руководящий вид - D. schuraosenica, а в верхнем подгоризонте раннехазарских отложений - D. paleotrigonoides. В позднехазарских отложениях доминируют крассоидные дидакны, также встречаются представители ка-тиллоидной группы. На распределении групп дидакн сказывается изменение температуры и солености.
2. Форма раковин несколько трансформируется при переходе от одного типа грунта к другому (нижний хазар D. shuraosenica - верхний хазар D. surachanica, D. nalivkini). Соленость и температура изменились незначительно, но раковины близкородственных видов становятся более массивными, выпуклыми, с четкими приростами, что свидетительствует об изменении гидродинамических усло-вий.Увеличение степени подвижности среды и огрубление грунта находят подтверждение в фациаль-ных исследованиях.
3. Групповой состав Didacna изменялся в соответствии с трансгрессивно-регрессивным режимом Каспия. Полученные данные свидетельствуют об изменении условий обитания моллюсков и могут послужить основанием для более детальных палеореконструкций.
Список источников
1. Абдурахманов Г.М., Хлопкова М.В. Реконструкция среды обитания в плейстоцене на основе фаунистиче-ского и морфометрического анализов дидакн как составляющая в исследовании уровня Каспия // Юг России. Экология, развитие. 2007. № 3. С. 32-39.
2. Янина Т.А. Неоплейстоцен Понто-Каспия: биостратиграфия, палеогеография, корреляция. М. : МГУ, 2012. 264 с.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION .NATURAL SCIENCE. 2022. No.1
3. Янина Т.А., Хомченко Д.С. Моллюски рода Didacna - биостратиграфическая основа корреляции событий неоплейстоцена Понто-Каспия // Вкн. ОНУ. Географiчнi та геолопчш науки. 2014. Т. 19, вип. 2. С. 188-201.
4. Yanina T., Sorokin V., Bezrodnyk, Y., Romanyuk B. Late Pleistocene climatic events reflected in the Caspian Sea geological history (based on drilling data) // Quaternary Int. 2018. № 465. P. 130-141. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.08.003.
5. Yanina T.A. Ponto-Caspian and Mediterranean basins under conditions of the last glacial epoch // Limnology and Freshwater Biology. 2020. № 4. P. 536-537. Doi:10.31951/2658-3518-2020-A-4-536.
6. Svitoch A.A., Markova A.K., Yanina T. A. Stratigraphy and the small mammal fauna of the Late Pleistocene sections in the south of the middle reches of the Volga River // Quaternary Int. 2020. № 540. P. 1-15.
7. Svitoch A.A., Makshaev R.R. Incompleteness of the geological record in Middle-Upper Pleistocene key sections of the Northern Caspian Lowland // Quaternary Int. 2020. № 540. Р. 78-96.
8. Zastrozhnov A.S., Danukalova G.A., Golovachev M.V., Titov V.V., Osipova E.M., Simakova A.N., Yakovlev A., Yakovleva T., Aleksandrova G.N., Shevchenko A., Tesakov A.S., Sadikov E. Biostratigraphical investigations as a tool for palaeoenvironmental reconstruction of the neopleistocene (Middle-Upper Pleistocene) at Kosika, lower Volga, Russia // Quaternary Int. 2020. № 540. P. 38-67. https://doi.org/ 10.1016/j.quaint.2018.11.036.
9. Yanina T., Bolikhovskaya N., Sorokin V., Romanyuk B., Berdnikova A., Tkach N. Paleogeography of the Atelian regression in the Caspian Sea (based on drilling data) // Quaternary Int. 2021. № 590. Р. 73-84.
10. Золотарев В.Н. Склерохронология морских двустворчатых моллюсков. Киев: Наукова думка, 1989. 112 с.
References
1. Abdurakhmanov G. M., Khlopkova M. V. Reconstruction of the habitat in the Pleistocene on the basis of faunal and morphometric analyses of didacn, as a component in the study of the Caspian Sea level. Yug Rossii: Ekologiya, razvitiye = South of Russia: Ecology, Development. 2007;(3):32-39. (In Russ.).
2. Yanina T. A. Neopleistocene of the Ponto-Caspian Sea: biostratigraphy, paleogeography, correlation. Moscow: Moscow State University Press; 2012. 264 p. (In Russ.).
3. Yanina T. A., Khomchenko D. S. Genus Didacna molluscs - biostratigraphical basis of correlation of the Ponto-Caspian Sea Neopleistocene events. Visnik ONU. Ser.: Geografichni ta geologichni nauki = Odessa National University. Geography and Geology. 2014;19(2):188-201. (In Russ.).
4. Yanina T., Sorokin V., Bezrodnykh Y., Romanyuk B. Late Pleistocene climatic events reflected in the Caspian Sea geological history (based on drilling data). Quaternary International. 2018;(465): 130-141. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.08.003.
5. Yanina T. A.Ponto-Caspian and Mediterranean basins under conditions of the last glacial epoch. Limnology and Freshwater Biology. 2020;(4):536-537. Doi: 10.31951/2658-3518-2020-A-4-536.
6. Svitoch A.A., Markova A.K., Yanina T. A. Stratigraphy and the small mammal fauna of the Late Pleistocene sections in the south of the middle reches of the Volga River. Quaternary International. 2020;(540):1-15.
7. Svitoch A.A., Makshaev R.R. Incompleteness of the geological record in Middle-Upper Pleistocene key sections of the Northern Caspian Lowland. Quaternary International. 2020;(540):78-96.
8. Zastrozhnov A.S., Danukalova G.A., Golovachev M.V., Titov V.V., Osipova E.M., Simakova A.N., Yakovlev A., Yakovleva T., Aleksandrova G.N., Shevchenko A., Tesakov A.S., Sadikov E. Biostratigraphical investigations as a tool for palaeoenvironmental reconstruction of the neopleistocene (Middle-Upper Pleistocene) at Kosika, lower Volga, Russia. Quaternary International. 2020;(540):38-67. https://doi.org/ 10.1016/j.quaint.2018.11.036.
9. Yanina T., Bolikhovskaya N., Sorokin V., Romanyuk B., Berdnikova A., Tkach N. Paleogeography of the Atelian regression in the Caspian Sea (based on drilling data). Quaternary International. 2021;(590):73-84.
10. Zolotarev V. N. Sclerochronology of marine Bivalves. Kiev: Naukova dumka Publ.; 1989. 112 p. (In Russ.).
Информация об авторах
Хлопкова М.В. - кандидат биологических наук, научный сотрудник, лаборатория морской биологии. Гасанова А.Ш. - кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник, доцент, лаборатория морской биологии.
Гусейнов К.М. - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория морской биологии. Information about the authors
Khlopkova M.V. - Candidate of Science (Biology), Researcher, Marine Biology Laboratory.
Gasanova A.Sh. - Candidate of Science(Biology), Accociate Professor, Senior Researcher, Accociate Professor, Marine Biology Laboratory.
Guseynov K.M. - Candidate of Science (Biology), Senior Researcher, Marine Biology Laboratory.
Статья поступила в редакцию 13.09.2021; одобрена после рецензирования 16.09.2021; принята к публикации 16.03.2022. The article was submitted 13.09.2021; approved after reviewing 16.09.2021; accepted for publication 16.03.2022.
