CC BY
25
УДК 627.17(571.52)
doi 10.24411/2077-5326-2020-10025
ОЗЕРО ДУС-ХОЛЬ (СВАТИКОВО) В ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ТУВА
Заика В.В.
Тувинский государственный университет, г. Кызыл; Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, г. Кызыл
LAKE DUS-HOL (SVATIKOVO) IN VEGETATION PERIOD. CENTRAL TUVA
VV Zaika Tuvan State University, Kyzyl Tuvan Institute for Exploration of Natural Resources RAS SB, Kyzyl
В статье приведены результаты впервые проведенных исследований состояния, уникальной бисексуальной популяции Artemia sinica в гипергалинном озере Дус-Холь в течение вегетационного периода. Установлена сезонная динамика численности различных стадий развития артемий на разных глубинах и в разных береговых зонах озера. Приуроченность повышенной численности первых стадий развития артемий к юго-восточному берегу объясняется не только концентрацией в этом месте цист, которые сгоняются сюда северо-западными ветрами, но и наибольшим опреснением воды из родников, что стимулирует выклевывания науплиусов. Отмечено агрегированное распределение артемий в озере. Соотношение численности самцов к численности самок сильно варьирует также как и общая численность артемий из-за перемещения агрегированности. Установлен рост такого процентного соотношения в июне и июле на больших глубинах. Выделена критичная территория озера, разрушающаяся от вытаптывания запасов цист бродящими здесь коровами. Это может сократить численность всей популяции артемий, что в свою очередь приведет к замедлению образования лечебной грязи и катастрофическим изменениям в жизни озера в целом.
Ключевые слова: Тува; гиперсоленое озеро; Дус-Холь; Сватиково; вегетационный период; Artemia sinica
The article presents the results of the first studies of the state of the unique bisexual population of Artemia sinica in the hypersaline lake Dus-Khol during the vegetation period. The seasonal dynamics of the number of different stages of Artemia development at different depths and in different coastal areas of the lake has been established. The confinement of the increased number of the first stages of the development of Artemia to the southeast coast is explained not only by the concentration of cysts in this place, which are driven here by the northwest winds, but also by the greatest desalination of water from the springs, which stimulates the hatching of nauplii. An aggregated distribution of Artemia in the lake was noted. The ratio of the number of males to the
number of females varies greatly as well as the total number of Artemia due to the movement of aggregation. The growth of such a percentage in June and July at great depths has been established. The critical area of the lake, which collapses from trampling of cyst stocks by local cows, has been identified. This can reduce the size of the entire Artemia population, which will lead to a slowdown in the formation of therapeutic mud and catastrophic changes in the life of the lake as a whole.
Key words: Tuva; hyper saline lake; Dus-Hol; Svatikovo; vegetation period; Artemia sinica
Введение. Озеро Дус-Холь, или Свати-ково, одно из двух минерализованных озер Улугхемской котловины. Оно относится к ценным бальнеологическим ресурсам республики. Его описание мы уже приводили в нашей предыдущей статье посвященной зимнему периоду жизни озера [1].
Артемии относятся к отряду жаброно-гие раки (Anostraca) и являются одними из самых древних представителей класса ракообразных — их первое появление в палеонтологической летописи Земли связывают с возрастом в 400 млн. лет. Несмотря на такой возраст, эти рачки сохранили свое строение практически неизменным на протяжении этого длительного периода. Такой эволюционный парадокс объясняется особенностями их места обитания — гиперга-линные водоемы, в основном внутриконти-нентальные, а также адаптация их жизни к другим экстремальным условиям: низкому содержанию кислорода и значительным колебаниям температуры. В таких условиях невозможно обитание хищных животных могущих оказывать илиминирующее воздействие на популяцию артемий. К этому следует добавить и их быстрый онтогенез: первая личиночная стадия после выклева из цист переходит в следующую стадию — метанауплиус уже через несколько часов, а затем через почти 10 дней в ювенильную
(рис. 1 а). Период созревания длится еще около 20 дней, когда появляются половозрелые особи (рис. 1 б). Таким образом, внешние факторы среды не успевают вызвать какие-либо эволюционные изменения. Известно, что популяции артемий могут переносить даже высыхание водоемов и их полное промораживание, сохраняя жизнеспособность за счет т.н. зимних яиц — цист.
Систематическое положение артемий, обитающих в наших озерах, было однозначным — до настоящего времени их относили к виду Artemia salina (L., 1758), как и для всех сибирских популяций [2]. И только в последней работе Е. Boyko с соавторами [3] благодаря использованию современных мо-лекулярно-генетических технологий было окончательно подтверждено, что обитающая в озере Дус-Холь артемия относится к виду Artemia sinica Yaneng, 1989.
Популяция артемии в озере Дус-Холь является уникальной среди солоноводных водоемов Сибири и Алтайского края, поскольку оказалась бисексуальной — кроме самок присутствуют и самцы, хотя в большинстве озер имеются только самки. Аналогичные популяции обитают еще только в двух озерах Хакасии [2].
Впервые наиболее полные сведения о минеральных озерах, в том числе и об озере Дус-Холь собраны в работе Евгения
Викторовича Пиннекера [4] "Минеральные воды Тувы." В ней дана вся имевшаяся информация о минеральных ресурсах Тувы начиная с 50-х годов XX века, по озеру Дус-Холь приведены данные в первую очередь о гидрохимических особенностях лечебной грязи и рапы, а особенности животного и растительного мира всей экосистемы озера не рассматривались.
В начале XXI века начались фрагментарные исследования озер важных в бальнеологическом отношении: Чедера [5,6] Хадына [7]. В 2007-2008 г. г. была проведена оценка запасов лечебных грязей в районе озер Ха-дын и Дус-Холь гидрогеологической партией, однако биологическая составляющая их экосистем не изучалась [8]. В 2015 году была опубликована работа, посвященная бальнеологическим и экологическим проблемам озер Хадын и Дус-Холь [9]. Наконец в 2018 году появилась статья, посвященная, в том числе биологии озера Дус-Холь [10]. Однако, в ней не описаны методы получения данных и их обработки, а ссылка на то, что использовались «стандартные методики» из работы [11] является не корректной, т.к. в этой работе нет описаний таких методик. Это не позволяет использовать полученные ими данных для проведения сравнения. Странно выглядит фраза о плотности артемии по акватории: «Наименьшие её показатели отмечены в зоне отдыха - близ юго-восточного и южного берегов (4,4810,1 тыс. экз/м3), её минимальное значение приурочено к юго-восточной части озера - 0,6 тыс. экз/м3». Не понятно — как в одном и том же месте «наименьшие показатели» в несколько раз больше минимальных? Ссылки на ретроспективные данные
вообще не выдерживают никакой критики, поскольку авторы сравнивают не сравнимые данные. Так, ссылаясь на тезисы А.Н. Гундризера [12] написано: «Отталкиваясь от литературных данных, мы можем говорить о сокращении плотности популяции артемии, которая в 1966 г. составляла 65 тыс. экз/м3». Во-первых, Алексей Николаевич приводил данные за 1964 год и 1966 год — год опубликования, а во-вторых, из тезисов не понятно как была получена эта цифра. В его публикации сказано буквально следующее: «Так, например, по нашему определению, в первых числах июня 1964 г. в оз. Дус-Холь за 1 минуту облова трехметровым марлевым полотном шириной 0,5 м добывалось от 0,5 до 1 кг рачков. Много рачков и в толще воды — до 65 тыс./м3, или 190 г/м3.» «Толща» это что? какая глубина? какие станции? Другие ретроспективные литературные данные также использованы авторами некритично. С сожалением следует констатировать, что данные этой работы не корректны, а выводы не достоверны.
Цель исследований. Определить особенности распределения артемий в озере, установить соотношение разный стадий их развития в течение вегетационного периода популяции и выяснить динамику их численности.
Методы исследования.
В соответствии с современными рекомендациями [14] для репрезентативной оценки материалов отбор планктонных проб осуществлялся количественной сетью (Джеди) Апштейна с размером ячеи 100 мкм, входным отверстием 25 см2 с глубин в 0,25, 0,5 и 1 метр. Для выбора оптимального места расположения станций использовал-
ся квадрокоптер Mavic Air». Количество станций отбора гидробиологических проб соответствует предписываемому для мелководных озер, и охватывает участки вблизи уреза воды, мелководье, глубокую часть и участок по осенней розе ветров [14]
который в данном случае соответствует северо-западному направлению .
Точки отбора проб выбраны в соответствие с зонированием территории озера как Памятника природы и разной степенью рекреационной нагрузки (рис. 2).
Рис. 1. Стадии развития артемий. а — ювенальная (фото автора), б — взрослая Artemia sp. (www.aqualover.ru)
Рис. 2. Озеро Дус-Холь. Цифры возле звездочек номера станций
Станция № 1 с координатами: N 51° 21' 56,6" Е 094° 25' 41,9'' расположена на границе начала подзоны покоя птиц на западном берегу озера (рис. 3), станция № 2 N 51° 21' 36,9'' Е 094° 26' 14,7'' расположена в районе родника подзоны особой охраны юго-западного берега (рис. 4), 3-я станция N 51° 21' 36,7'' Е 094° 26' 52,3'' приурочена к выходу родниковых вод в подзоне размещения сезонных объектов отдыха - кемпинга (рис. 5) и 4-я станция N 51° 21' 53,2'' Е 094° 26' 35,6' расположена на северо-восточном
берегу в подзоне покоя птиц (рис. 6),
Обработку планктонных проб проводили с использованием камеры Богорова и бинокулярного микроскопа. Учитывали численность артемии по следующим онтогенетическим стадиям: цисты, метанаупли-усы, ювенильные, предвзрослые и взрослые самки и самцы. Все данные пересчитыва-лись на 1 м3.
Сборы проводились в августе и октябре 2018 года и продолжены в мае - июле 2019 года.
Рис. 3. Станция № 1 в районе начала подзоны Рис. 4. Станция № 2 возле родника подзоны покоя птиц западного берега особой охраны
Рис. 5. Станция № 3 в районе выхода род- Рис. 6. Станция 4 в районе северо-восточного никовых вод в подзоне размещения сезонных берега в подзоне покоя птиц
объектов
Обсуждение результатов.
В условиях Тувы вегетационный период у артемий начинается с мая месяца, когда появляются первые науплиусы быстро превращающиеся в метанауплиусов, а затем и в ювенальную стадию. При этом их численность максимальна у юго-восточного берега (рис. 7) поскольку именно там концентрируются цисты, сконцентрированные не только на суше, но и в прибрежной зоне (рис. 8).
В этот период появляются предвзрослые артемии, которые отмечены на всех станциях с преобладанием численности на станции № 3 доходящей до 3500 особей в 1 м3 на глубине 0.25 м (рис. 9).
Приуроченность повышенной численности стадий развития артемий к юго-восточному берегу объясняется не только концентрацией в этом месте цист которые сгоняются сюда северо-западными ветрами, но и наибольшим опреснением воды, которое происходит при поступлении пресной воды с дождями, при таянии снега и льда, притока поверхностных вод с берегов и родников. Под действием опресненной воды циста гидратируется, ее оболочка разрывается, и рождается живой науплиус [14].
На диаграммах рисунка 10 отражена численность взрослых артемий в 1 м3 на станциях и разных глубинах. Как видно на диаграммах основная концентрация артемий приурочена к малым глубинам станции № 1 западного берега и № 4 восточного берега. Для Алтайского края отмечена аналогичная агрегированность артемий [15]. Студенки-ной Этому способствует наличие ветрового перемешивания и антропогенного воздействия. На фото рисунка 11 четко видна
2000
1500
1000 ----
500 1 • ir 1.0 м
0 А [ J 0.5 м
</ / / У 0.25 м
-р ,0 ■р- с*- ■г
Рис. 7. Приуроченность метанауплиусов и ювенальных стадий к станциям и их численность на разных глубинах (максимум на станции № 3 юго-восточного берега 46200 в 1 м3 на глубине 0.25 м)
Рис. 8. Приуроченность цист к станциям и их численность на разных глубинах (максимум на станции № 3 юго-восточного берега 1820 в 1 м3 на глубине 0.25 м)
50000 40000 -30000
20000 10000 J 7" 10м
0 / 0.5м
У / ^ / ■р 0.25 м
Рис. 9. Приуроченность артемий к станциям и их численность на разных глубинах
концентрация артемий в виде протяженных лент в прибрежной зоне станции № 4. Такая же картина наблюдается и у западного берега на станции № 1.
Минимальные численности артемий в
юго-западной и юго-восточной частях озера вероятно объясняется более опресненной рапой, что для выклевывания науплиу-сов необходимо, а затем это может служить угнетающим фактором. Несомненно, не последнюю роль играет и загрязнение юго-восточной части озера заходящими
туда на водопой коровами. На рисунке 5 можно рассмотреть четкие многочисленные их следы. Поскольку здесь сосредоточена основная масса цист артемий, такое вытаптывание приводит к их гибели, что может привести к резкому сокращению популяции артемий в целом.
июнь
июль
август
октябрь
Рис. 10. Динамика численности артемий по месяцам, станциям и глубинам
Рис. 11. Участок восточного берега в июле месяце в месте концентрации артемий
Поскольку в популяции имеются и самцы и самки, интересно было установить соотношение полов в течение сезона.
Как видно из диаграмм, соотношение численности самцов к численности самок сильно варьирует также как и общая численность артемий из-за агрегированности. Можно лишь отметить рост процентного соотношения в июне и июле на больших глубинах.
Для оценки общей тенденции в динамике численности артемий в озере в целом за весь вегетационный период было проведено усреднение данных для каждого месяца. На рисунке № 13 из представленного графика видна четкая тенденция уменьшения численности артемий осенью к зимнему периоду и ее росту от весны к средине лета. Такая тенденция характерна для большинства сибирских озер [2].
Таким образом, впервые проведенные исследования состояния уникальной бисексуальной популяции Artemia sinica в гипер-галинном озере, расположенного в условиях резко континентального климата, который в настоящее время претерпевает глобальные изменения, в течение всего вегетационного периода позволяет представить особенности ее существования при усилении антропогенного воздействия. Показана критическая зона озера, нарушение которой может привести к необратимым последствиям для жизни всего озера. Ведь артемии составляют основную массу биоты озера и являются неотъемлемой частью образующихся лечебных грязей, поэтому важно сохранять их существование в оптимальных условиях.
май
100
50 ИД u J 1
0 jf & Л / 0,5 0,25
июнь
июль
Рис. 12. Распределение процентного соотношения численности самцов к численности самок по месяцам и глубинам
Рис. 13. Динамика усредненных данных численности артемий в озере в осенне-летний период
Библиографический список
1. Заика В.В. Озеро Дус-Холь (Сватиково) в зимний период. Центральная Тува // Вестник государственного университета. Вып. 2 (41). 2019. С. 53-57.
2. Литвиненко Л.И., Литвиненко А.И., Бойко Е.Г. Артемия в озерах Западной Сибири. Новосибирск: Наука. 2009. 304 с.
3. Boyko E., Litvinenko L., Litvinenko A. The biodiversity of shrimp genus Artemia from Russian lakes: morphometric, cytogenetics and DNA-analysis // Acta Geologica Sinica 88 (s1) • December 2014 DOI: 10.1111 / 1755-6724. 12266_7
4. Пиннекер Е.В. Минеральные воды Тувы. Кызыл: Тув. книж.изд., 1968. 106 с.
5. NaumenkoYu.V., Zaika V.V. Biota of Lake Cheder (Tuva, Russia) /Hydrobiologia, 468. 2002. — 261-263 p.
6. Заика В.В., Науменко Ю.В. Особенности развития озера Чедер /Бальнеологические ресурсы Республики Тыва: перспективы их освоения/ Материалы научно-практической конференции 25 сентября 2002г. — г. Кызыл, 2003. — С. 58-63.
7. Озерская Т.П., Забелин В.И. Озеро Хадын как уникальный природный и бальнеологический объект /Бальнеологические ресурсы Республики Тыва: перспективы их освоения/ Материалы научно-практической конференции 25 сентября 2002г. — г. Кызыл, 2003. — С. 64-66.
8. Высотина Л.Н. Оценка запасов лечебных грязей в районе озер Хадын и Дус-Холь Республики Тыва. Отчет Гидро-
геологической партии по работам за 2007 - 2008 гг. с подсчетом запасов лечебных грязей Хадынского и Дус-Холь-ского месторождений по состоянию на 01.01.2009 г. - Кызыл, 2008. - 157 с.
9. Кальнапя О.И., Аюнова О.Д., Забелин В.И., Арчимаева Т.П., Рычкова К.М. Бальнеологические свойства и экологические проблемы озер Дус-Холь и Хадын / Материалы II международной научно-практической конференции. Республика Тыва, озеро Дус-Холь, база отдыха «Силбир», 1-4 июля 2015 г. - Кызыл, 2015. - С. 56-60.
10. Кирова Н.А., Кальнапя О.И., Аюнова О.Д. К вопросу о гидрохимии и биологии озера Дус-Холь.// Известия Алтайского отделения РГО. 2018. 51 (4). С. 82-88.
11. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука, 1975. -240 с
12. Гундризер А.Н., Иванова М.А. Безрыбные озера Тувы и возможное их рыбо-хозяйственное использование // Вопр. зоологии: матер. III совещания зоологов Сибири. - Томск. - 1966. - С. 48-49.
13. Методические рекомендации по оценке запаса и прогнозированию рекомендованного объема добычи (вылова) артемии. М.: Изд-во ВНИРО. 2019. - 50 с.
14. Студеникина Т.Л., Новоселов В.А. О распределении рачка артемии в водоемах // Биологическое разнообразие животных Сибири: матер. науч. конф., посвящ. 110-летию начала регулярных зоологических исследований и зоологического образования в Сибири (2830.10.1998, Томск). - Томск, 1998. - С.
243-244.
References
1. Zaika V.V Ozero Dus-Hol' (Svatikovo) v zimnij period. Central'naja Tuva [Dus-Khol Lake (Svatikovo) in winter. Central Tuva]. Vestnik of Tuvan State University]. Iss.2 (41), 2019, pp. 53-57. (In Russian)
2. Litvinenko L.I., Litvinenko A.I., Bojko E.G. Artemija v ozerah Zapadnoj Sibiri [Artemia in the lakes of Western Siberia. Novosibirsk: Science]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2009, 304 p. (In Russian)
3. Boyko E., Litvinenko L., Litvinenko A. The biodiversity of shrimp genus Artemia from Russian lakes: morphometric, cytogenetics and DNA-analysis. Acta Geologica Sinica, no. 88 (s1), December 2014. DOI: 10.1111 / 1755-6724. 12266_7
4. Pinneker E.V. Mineral'nye vody Tuvy [Mineral waters of Tuva]. Kyzyl, Tuvan Book Publ.,1 968, 106 p. (In Russian)
5. NaumenkoYu.V., Zaika V.V. Biota of Lake Cheder (Tuva, Russia). Hydrobiologia, no. 468, 2002, pp. 261-263.
6. Zaika V.V., Naumenko Ju.V. Osobennosti razvitija ozera Cheder /Bal'neologicheskie resursy Respubliki Tyva: perspektivy ih osvoenija. Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii 25 sentjabrja 2002g. [Features of the development of Lake Cheder / Balneological resources of the Republic of Tuva: prospects for their development. Materials of the scientific and practical conference September 25, 2002]. Kyzyl, 2003, pp. 58-63. (In Russian)
7. Ozerskaja T.P., Zabelin V.I. Ozero Hadyn kak unikal'nyj prirodnyj i bal'neologicheskij ob#ekt. Bal'neologicheskie resursy Respubliki Tyva: perspektivy ih osvoenija.
Materialy nauchno-prakticheskoj
konferencii 25 sentjabrja 2002g. [Lake Khadyn as a unique natural and balneological object. Balneological resources of the Republic of Tuva: prospects for their development. Materials of the scientific and practical conference September 25, 2002]. Kyzyl, 2003, pp. 6466. (In Russian)
8. Vysotina L.N. Ocenka zapasov lechebnyh grjazej v rajone ozer Hadyn i Dus-Hol' Respubliki Tyva. Otchet Gidrogeologicheskoj partii po rabotam za 2007 - 2008 gg. s podschetom zapasov lechebnyh grjazej Hadynskogo i Dus-Hol'skogo mestorozhdenij po sostojaniju na 01.01.2009 g. [Estimation of stocks of therapeutic mud in the area of lakes Khadyn and Dus-Khol of the Republic of Tuva. Report of the Hydrogeological Party on the work for 2007 - 2008 with calculation of the stocks of therapeutic mud of the Khadinsky and Dus-Kholsky deposits as of 01.01.2009]. Kyzyl, 2008, 157 p. (In Russian)
9. Kalnapya O.I., Ayunova O.D., Zabelin V.I., Archimaeva T.P., Rychkova K.M. Bal'neologicheskie svojstva i jekologicheskie problemy ozer Dus-Hol' i Hadyn. Materialy II mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Respublika Tyva, ozero Dus-Hol', baza otdyha «Silbir», 1-4 ijulja 2015 g. [Balneological properties and environmental problems of the lakes Dus-Khol and Khadyn / Materials of the II international scientific and practical conference. Republic of Tuva, Dus-Khol Lake, recreation center "Silbir", July 1-4,
2015]. Kyzyl, 2015, pp. 56-60. (In Russian)
10. Kirova N.A., Kalnapya O.I., Ayunova O.D. K voprosu o gidrohimii i biologii ozera Dus-Hol' [To the problem of hydrochemistry and biology of Dus-Khol lake]. Izvestija Altajskogo otdelenija RG [Journal of the Altai branch of the Russian Geographical Society]. 2018, no. 51 (4), pp. 82-88. (In Russian)
11. Metodika izuchenija biogeocenozov vnutrennih vodoemov [Methodology for the study of biogeocenoses of inland waters]. Moscow, Nauka Publ., 1975, 240 p. (In Russian)
12. Gundrizer A.N., Ivanova M.A. Bezrybnye ozera Tuvy i vozmozhnoe ih rybohozjajstvennoe ispol'zovanie. Vopr. zoologii: mater. III soveshhanija zoologov Sibiri [Fishless lakes of Tuva and their possible fishery use. Problems of Zoology: Mater. III meeting of zoologists of Siberia]. Tomsk, 1966, pp. 48-49. (In Russian)
13. Metodicheskie rekomendacii po ocenke zapasa i prognozirovaniju
rekomendovannogo ob#ema dobychi (vylova) artemii [Methodological recommendations on stock assessment and forecasting the recommended production volume (catch) Artemia brine shrimp]. Moscow, VNIRO Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography, 2019, 50 p. (In Russian) 14. Studenikina T.L., Novoselov V.A.
0 raspredelenii rachka artemii v vodoemah. Biologicheskoe raznoobrazie zhivotnyh Sibiri: mater. nauch. konf., posvjashh. 110-letiju nachala reguljarnyh zoologicheskih issledovanij
1 zoologicheskogo obrazovanija v Sibiri (28-30.10.1998, Tomsk) [On the distribution of Artemia crustaceans in water bodies // Biological diversity of animals of Siberia: Mater. scientific Conf. The 110th anniversary of the beginning of regular zoological research and zoological education in Siberia (10.28.10.1998, Tomsk)]. Tomsk, 1998, pp. 243-244. (In Russian)
Заика Валентин Викторович, д.б.н., профессор кафедры биологии и экологии Тувинского государственного университета, г. Кызыл; заведующий лабораторией биоразнообразия и геоэкологии Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, г. Кызыл, 89232622382, e-mail: [email protected]
Valentin V. Zaika, Doctor of Biological Sciences, Professor at the Department of Biology and Ecology, Tuvan State University, Kyzyl; Head of the Laboratory of Biodiversity and Geoecology, Tuvan Institute for Exploration of Natural Resources RAS SB, Kyzyl, e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 13.02.2020
