CC BY
2УДК 574.5
СОСТОЯНИЕ ЖАБРОНОГОГО РАЧКА АРТЕМИИ В БОЛЬШОМ
АРАЛЬСКОМ МОРЕ
КАЛЫМБЕТОВА МАЙРА ТЕЛАГЫСОВНА
и. о. старшего научного сотрудника, Аральский филиал ТОО «НПЦ рыбного хозяйства», г. Аральск, Казахстан
Аннотация. Рачки артемии, в частности его цисты, используются как стартовый корм для выращивания рыб и ракообразных в аквакультуре, а также в птицеводстве, в косметическом и фармацевтическом производстве. В данной работе приведены результаты состояния популяции жаброногого рачка Artemia parthenogenetica Barigozzi в западной части Большого Аральского моря. В летне-осенний периоды 2022-2023 гг. минерализация воды водоема колебалась в пределах 215-170 г/дм3 и 220-190 г/дм3, что указывало на снижение количества солей в рапе в сезонном аспекте. Галофильный рачок артемия был отмечен в море в монокультуре из-за критической для большинства гидробионтов минерализации воды. Представлена структура и количественные показатели популяции рачка. Анализ летних данных показал о присутствии в популяции всех возрастных стадий развития рачка, кроме самцов. Превосходство неполовозрелых рачков, в особенности науплий, свидетельствовало о начале новой ее генерации. Низкая продуктивность водоема, отмеченная в октябре, была связана со снижением температурного режима и окончанием воспроизводства рачков. В ходе исследований выявлена отрицательная связь между соленостью водоема и морфометрическими параметрами рачка, в частности, количеством щетинок на фурках и длиной рачка. Кроме рачков во все периоды исследований отмечены цисты в толще воды и на дне водоема, а в осенний сезон наблюдалось еще и скопление береговых цист.
Ключевые слова: артемия, рачки, цисты, науплиусы, минерализация, продуктивность.
Введение. Большое Аральское море образовалось в 1989 году в результате снижения уровня Аральского моря до 38 м [1]. В связи с постепенным и в итоге полным зарегулированием рек, питавших акваторию моря, в 2001 году оно разделилось на два бассейна - восточный и западный, соединенные узкой протокой Узун-Арал. В этом же году Большое море перешло от гипергалинного режима вод к ультрагалинному - минерализация поднялась свыше 75 г/дм3 [2, 3]. В 2004 году, при уровне Большого Арала около 31 м, от западного бассейна отделился небольшой залив Тущебас, образовав изолированное озеро [4]. Восточный бассейн за счёт большей площади поверхности и меньшей глубины, испарялся быстрее, нежели Западный, и его минерализация росла существенно более ускоренными темпами. В конце лета 2009 года Восточное Аральское море полностью высохло [5]. К началу 2010-х гг. в процессе дальнейшего обмеления западного бассейна, его северная оконечность -залив Чернышева - также превратился в изолированный водоем. Первоначальное направление течения воды с востока на запад, после прекращения поступления амударьинских вод в водоем, сменилось на противоположное [6]. На сегодняшний день среди разделившихся частей Аральского моря западный бассейн остается наиболее глубоким, незначительно пополняющийся грунтовыми водами, что, и возможно, препятствует полному его высыханию [7, 8]. В мае 2019 г. глубина моря составляла 30 м [9].
На фоне роста минерализации воды сильно менялась и биота Западного бассейна [10]. Единственным видом зоопланктона, населявшим воды Большого Арала в период наблюдений (и входившим также и в донные сообщества), был жаброногий рачок ЛМвтга parthenogenetica (ВгапсЫороёа) [11, 12]. Впервые данный рачок в Большом Аральском море появился в 1998 году при солености морской воды около 58 г/л [13, 14]. Первые же исследования популяции рачка на казахстанской территории моря были проведены в 2000-2001 гг. [15, 16]. Рачок
способен переносить большие изменения солености, ионо-сульфатного состава воды и существовать при низкой концентрации кислорода - до 2 мг/л [17-19].
Изменчивость уровня минерализации воды не могла не отразиться на развитии популяции артемии в море, являющимся в настоящее время ценным водным биоресурсом. Благодаря своим питательным качествам и небольшим размерам личинки артемии (науплиусы) представляют собой превосходный живой корм для выращивания различных представителей аквакультуры [20]. Отмечаемый в последние годы повышенный спрос к данному промысловому объекту требует постоянного исследования его состояния, особенно в условиях нестабильного гидрологического режима в современный период.
Целью настоящей работы является анализ продуктивности жаброногого рачка артемии и условий среды его обитания в западной части Большого Аральского моря в пределах Актюбинской области в 2022-2023 гг.
Материалы и методы. Нучные исследования в западной части Большого Аральского моря (Актюбинская область) проводились в июне и октябре месяцах 2022-2023 гг. Пробы были отобраны по намеченной сетке станций (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Западная часть Большого Аральского моря в пределах Актюбинской
области
На каждой станции отобраны пробы планктона и бентоса. Одновременно осуществляли контроль состояния среды обитания артемии по гидролого-гидрохимическим показателям: глубина, температура поверхностного слоя воды, соленость.
Отбор и обработка гидробиологического материала проводились согласно общепринятым методикам [21-23]. Для отлова рачка и яиц из толщи воды, в зависимости от глубины места отбора проб, использовали планктонные сети Апштейна или Джеди. Пробы фиксировались 40% формалином до 4 % раствора в пробе. В лаборатории пробы обрабатывали в камере Богорова посредством бинокулярного микроскопа МБС-10. Выделялись и просчитывались следующие возрастные группы артемии: цисты, науплиусы, ювениальные рачки, предвзрослые рачки, самки с яйцами или цистами, самки без яиц. У самок с яйцами просчитывалось количество яиц и (или) цист для расчета остаточной плодовитости. Индивидуальные веса возрастных групп артемии, для расчета биомассы, взяты из «Методических указаний» [22]. Численность и биомасса артемии и цист рассчитывалась на 1 м3 водной толщи.
Бентосные пробы (донные цисты) отбирали дночерпателем Петерсена с площадью захвата 0,025 м2. В лабораторных условиях пробы взвешивались, известная их часть разбавлялась определенным объемом воды и обрабатывалась как планктонная проба, с последующим перерасчетом на весь объем пробы.
Результаты исследований. Во время исследовательских работ (июнь и октябрь 2022 г.) температура воды в водоеме варьировала от 25,4 (июнь) до 11,2°С (октябрь), глубина в местах
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
отбора проб составляла от 1,4 м до 15,4 м, прозрачность воды - от 0,6 до 6,4 м. Минерализация воды колебалась в пределах 215-170 г/дм3. Снижение солености воды в сезонном аспекте возможно было связано с выпадением осадков в осенний период, а также притоком подземных грунтовых вод.
В летний период исследований участков Большого Аральского моря (Актюбинская область) в популяции артемии были обнаружены все возрастные группы, кроме самцов (рисунок 2).
Рисунок 2 - Численность и биомасса возрастной структуры популяции рачка артемии западной части Большого Аральского моря, июнь 2022 года
Преобладали среди них по численности и биомассе, в основном, неполовозрелые особи, преимущественно науплии (81,6% и 53,8% от общего показателя). На долю подросших ювенильных рачков приходилось 16,6% и 34,7% общих численности и биомассы. Очень низкой была встречаемость самок. Остаточная плодовитость яйценосных самок составила в среднем 19 цист. Количество щетинок на фуркальных ветвях - 6-12 штук. Кроме рачков в водоеме были обнаружены и цисты. Средняя численность и биомасса свободно плавающих цист составили 2959 шт./м3 и 29,59 мг/м3, осевших на дно водоема - 24165 шт./м2 и 241,65 мг/м3. В береговой линии цисты не были обнаружены. В целом, водоем с биомассой артемии в 2,34 г/м3 характеризовался летом 2022 г. как средне продуктивный.
В октябре 2022 г. популяция артемии была представлена рачками последней генерации, самками с цистами и в большей части без цист (рисунок 3).
Рисунок 3 - Численность и биомасса возрастной структуры популяции рачка артемии западной части Большого Аральского моря, октябрь 2022 года
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
Длина самок составила в среднем 10,6 мм, остаточная плодовитость в среднем - 9 цист. Количество щетинок на фуркальных ветвях - 8-12 штук. Общая биомасса рачков в море оценивалась низким классом кормности (0,31 г/м3). Средняя численность цист, отмеченных в толще воды составили 9031 шт./м3, осевших на дно водоема - 9924 экз./м2. Наблюдалось скопление планктонных цист вдоль прилегающей прибрежной полосы.
В летне-осенние периоды исследований 2023 г. глубина водоема по станциям варьировала от 1,3 м до 14,5 м, прозрачность воды колебалась от 0,8 до 6,8 м. Популяция артемии летом, при температуре воды 20,20С и минерализации 220 г/м3, была представлена всеми стадиями развития, кроме самцов (рисунок 4).
Рисунок 4 - Численность и биомасса возрастной структуры популяции рачка артемии западной части Большого Аральского моря, июнь 2023 года
Преобладали среди них по численности и биомассе, преимущественно науплии (81,6% и 28,4% от общих показателей). Количество самок с цистами и без цист была незначительной, соответственно 3,7% и 3,1%. Возможно это было связано с отмиранием их после вымета цист и завершения процесса размножения в наблюдаемой генерации. Остаточная плодовитость яйценосных самок была низкая, в среднем 7 цист. Количество щетинок на фуркальных ветвях составило 2 - 8 штук. Кроме рачков были обнаружены цисты в толще воды (2998 экз./м3) и на дне (3892 экз./м2) водоема. В целом, водоем по количественному развитию рачков артемии в летний период 2023 г. был умереннопродуктивным (1,37 г/м3).
Осенью, при температуре воды 16,7°С и минерализации воды 190 г/дм3 популяция артемии была представлена лишь самками с цистами и отметавшими их (рисунок 5).
Рисунок 5 - Численность и биомасса возрастной структуры популяции рачка артемии западной части Большого Аральского моря, октябрь 2023 года Общие показатели численности и биомассы рачков составили 39 экз./м3 и 148,61 г/м3 соответственно. На долю самок с цистами приходилось 61,5% численности и 59,8% биомассы. Длина самок составила в среднем 9,6 мм, количество остаточных цист в овисаках было низкое, в среднем 7 шт. Количество щетинок на фуркальных ветвях - 4 - 10 штук. Общая биомасса рачков в море оценивалась низким классом кормности (0,15 г/м3). Средняя численность цист в толще воды в данный сезон составили 3892 шт./м3, осевших на дно водоема - 53851 экз./м2. В данный период в прибрежье также были отмечены скопления цист.
Таким образом, наибольший уровень развития популяции рачка артемии в западной части Большого Аральского моря наблюдался в летние периоды исследований 2022-2023 гг. Преобладали в популяции неполовозрелые стадии рачка, в особенности науплиусы. Доля взрослой особи (самок с цистами и без цист) была незначительной, что, вероятно, было связано с отмиранием их после вымета цист и завершения процесса размножения в наблюдаемой генерации. Биомасса популяции артемии в западной части Большого Арала в летний сезон 2022 г. оценивалась на уровне средне (2,34 г/м3), а в 2023 г. умереннопродуктивных (1,37 г/м3) артемиевых водоемов. В осенний период (с понижением температуры воды) отсутствие неполовозрелых стадий развития рачка, а также встречаемость в водоеме лишь самок с цистами и без них, свидетельствовало об окончании процесса ее размножения. Биомасса рачков в осенние сезоны 2022-2023 гг. оценивалась низкой продуктивностью, соответственно 0,31 г/м3 и 0,15 г/м3. Кроме рачков во все периоды исследований в водоеме были отмечены цисты в толще воды, на дне водоема, а в осенний сезон наблюдались еще и скопления береговых цист. Увеличение цист в донных отложениях в осенний период 2023 г., вероятно, было связано с резким понижением температуры воды, то есть перемещением водных слоёв, увлекающих за собой на глубину основную массу цист. Эти цисты недоступны для добычи и составляют резерв для возобновления жизнедеятельности рачков при наступлении благоприятных условий.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Izhitskiy A.S., Zavialov P.O., Sapozhnikov P.V. Kirillin G B., Grossart H.P., Kalinina O.Y., Zalota A.K., Goncharenko I.V., Kurbaniyazov A.K. Present state of the Aral Sea: diverging physical and biological characteristics of the residual basins//Scientific Reports. - 2016. - V. 6: 23906. http://doi.org/10.1038/srep23906
2. Micklin P. Efforts to revive the Aral Sea // The Aral Sea: The Devastation and Partial Rehabilitation of a Great Lake / eds. P. Micklin, N.V. Aladin, I. Plotnikov. Springer Earth System Sciences. V. 10178. Berlin; Heidelberg: Springer. - 2014. - P. 361-380. DOI: 10.1007/978-3-642-02356-9_15.
3. Сапожников Ф.В., Калинина О.Ю. Основные результаты наблюдений за изменениями донной биоты и ихтиофауны Большого Аральского моря в период 2002-2017 гг.//Экология гидросферы. www.hydrosphere-ecology.ru. - 2018. - № 1 (2).
4. Zavialov P.O. Physical Oceanography of the Dying Aral Sea. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, - 2005. - 146 p. DOI: 10.33624/2587-9367-2018-1(2)-41-54.
5. 5 Завьялов П.О., Арашкевич Е.Г., Бастида И. и др. Большое Аральское море в начале XXI века: физика, биология, химия. М.: Наука. - 2012. - 229 с.
6. Аладин Н. В., Плотников И. С. Современная фауна остаточных водоемов, образовавшихся на месте бывшего Аральского моря // Труды Зоологического института РАН. - 2008. - Т. 312. - № 1-2. - С. 145-154.
7. Jarsjö J., Destouni G. Groundwater discharge into the Aral Sea after 1960//Journal of Marine Systems 47(1). - 2004. - P. 109-120.
8. Zavialov P. Physical oceanography of the dying Aral Sea//Springer Science & Business Media. -2005. - 146 p.
9. Андрулионис Н.Ю., Завьялов П.О., Ижицкий А.С. Современная эволюция солевого состава вод западного бассейна Большого Аральского моря остаточных бассейнов Аральского моря//Океанология. - 2021. - Том 61. - № 6. - С. 925-935
10. Аладин Н. В., Плотников И. С., Смуров А. О., Макрушин А. В. Ракообразные Аральского моря Зоологический журнал, 2020. - T. 99. - № 6. - C. 622-640.
11. Шарапова Л. И., Шалгимбаева Г. М., Исбеков К. Б., Трошина Т. Т., Нуриева Ш. Б., Турсунбаев А.У. Биологические характеристики и видовая генетическая идентификация популяций артемии в разнотипных водоёмах Казахстана//Наука, техника и образование. -2016. - №9 (27). - С. 15-25.
12. Шалгимбаева Г. М., Волков А. А. Изменчивость микросателлитных локусов природных популяций рачка артемии (Artemia parthenogenetica) соляных водоемов Казахстана//Генетика популяций: прогресс и перспективы: материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 80-летию акад. Ю. П. Алтухова и 45-летию лаборатории популяц. генетики ИОГен РАН (Звенигородская биостанция биолог. фак. МГУ им. М. В. Ломоносова, 17-21 апреля 2017 г.). М., - 2017. - С. 320-321.
13. Brad Marden, Gilbert Van Stappen, Ablatdyin Musaev, Iskandar Mirabdullayev, Iliya Joldasova, Patrick Sorgeloos Assessment of the production potential of an emerging Artemia population in the Aral Sea, Uzbekistan// Journal of Marine Systems 92 (1). - 2012. - P. 42-52.
14. Musaev A.K., Abdurahimova A.H., Mirabdullaev I.M. Quality of cysts of Artemia of the Aral// Вестник Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан. №1. - 2012 г.
- С. 62-64.
15. Мусаев А.К. Развитие популяции артемии Аральского моря//Архивариус. - 2020. - № 7 (52).
- С. 4-8.
16. Arashkevich E.G., Sapozhnikov P.V., Soloviov K.A., Kudyshkin T.V., Zavialov P.O. Artemia parthenogenetica (Branchiopoda: Anostraca) from the Large Aral Sea: Abundance, distribution, population structure and cyst production/Journal of Marine Systems. - 2009. - V.76, Is.3, 10. -P. 359-366.
17. Litvinenko L.I., Litvinenko A.I., Boyko E.G. Brine shrimp Artemia in Western Siberia Lakes: translated from Russian. - Novosibirsk: Nauka. - 2016. - 295 p.
18. Ковачева Н. Р., Литвиненко Л. И., Саенко Е. М., Жигин А. В., Кряхова Н. В., Сёмик Современное состояние и перспективы развития аквакультуры артемии в России//Труды ВНИРО. - 2019. - Т. 198. - С. 171
19. Литвиненко Л.И. Жаброногие рачки рода Аrtemia Leach, 1819 в гипергалинных водоемах Западной Сибири (география, биоразнообразие, экология, биология и практическое использование) //Автореф. дис. ... док. биол. наук. Пермь: ПТУ. - 2009. - 48 с.
20. Van Stappen G., Sui L., Hoa V. N. Tamtin M., Nyonje В., de Medeiros R. R., Sorgeloos P., Gajardo G. Review on integrated production of the brine shrimp Artemia in solar salt ponds//Reviews in Aquaculture. - 2020. - V. 12. N. 2. - P. 1054-1071. https://doi.org/10.1111/raq. 12371.
21. Методическое пособие при гидробиологических рыбохозяйственных исследованиях водоёмов Казахстана (планктон, зообентос). Издание 2-ое, переработанное и дополненное. Алматы. - 2018. - 33 с.
22. Литвиненко Л.И., Бизиков В.А. и др. Методические рекомендации по оценке запаса и прогнозированию рекомендованного объема добычи (вылова) артемии//М.: ВНИРО. -2019. - 50 с.
23. Литвиненко Л.И., Соловов В.П., Ясюченя Т.Л., Веснина Л.В. Методические указания по определению общих допустимых уловов (ОДУ) цист жаброногого рачка Artemia//Тюмень: Госрыбцентр. - 2002. - 25 с.
