CC BY
61
УДК 594:[502.51:504.5]
Алёхина Г.П., Мисетов И.А.
Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]
влияние антропогенной нагрузки на некоторые популяционно-видовые характеристики
двустворчатого моллюска unio pictorum
Крупные двустворчатые моллюски, донные беспозвоночные и высшие водоросли являются важнейшими компонентами системы самоочищения водоемов, поэтому изменения в структуре их популяции, безусловно, отразятся на способности водоема к самоочищению.
Объектом исследования послужили пресноводные двустворчатые моллюски класса Bivalvia, представители семейства Unionidae отобранные из точек отличающихся по интенсивности антропогенного воздействия. Обработка проб проводилась по стандартным методикам, видовая принадлежность моллюсков и микроорганизмов определялась с помощью стандартных определителей.
Ранее проведенные исследования позволили определить большой спектр индивидуальных и популяционных показателей Unio pictorum, проанализировать химический состав воды в исследуемых точках и провести выделение и идентификацию микрофлоры моллюска.
Для выявления наиболее значимых связей и зависимостей экологического состояния водоема и популяционно-видовых характеристик двустворчатого моллюска Unio pictorum был проведен корреляционный анализ.
В результате выявлено, что факторы влияющие на каждого моллюска и факторы влияющие на всю популяцию не изолированы друг от друга. Антропогенная нагрузка на водоем в первую очередь оказывает влияние на индивидуальные характеристики моллюска (вес, длинна, возраст), а затем, через нарушения микрофлоры моллюска проявляется в снижении биомассы, плотности популяции, то есть влияет на популяцию Unio pictorum в целом, все это ведет к снижению способности водоема к самоочищению, и нарушению стабильности водной экосистемы среднего течения реки Урал и его притоков.
Ключевые слова: моллюски, популяция микрофлора, загрязнение водоема.
Состояния водных экосистем отражает экологическое состояние всего водосборного бассейна и степень антропогенной нагрузки на территорию. Большинство рек в развитых промышленных регионах имеют значительный уровень загрязнения [1].
Крупные двустворчатые моллюски, наряду с другими обитателями пресноводных сообществ донными беспозвоночными и высшими водорослями являются важнейшими компонентами системы самоочищения рек, прудов и озер. Поэтому изменения в структуре их популяции, безусловно, отразятся на способности водоема к самоочищению [2].
Целью работы является изучение изменений популяционных характеристик двустворчатых моллюсков ишо рюШтт среднего течения реки Урал и её притоков под влиянием антропогенной нагрузки на водоем.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования послужили пресноводные двустворчатые моллюски класса В^аЫа, представители семейства Unionidae. Отбор моллюсков проводился в июле, сентябре
2006-2014 годов с учетом температуры воздуха, воды, грунта, скорости и характера течения на участке среднего течения реки Урал и её притоков рек Сакмара, Илек и Черная.
Согласно данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Оренбургской области на исследуемых реках было выбрано семь точек отличающихся по интенсивности антропогенного воздействия.
Они ранжировались по индексу суммарного загрязнения (Ксум.) и относились к следующим классам вод: река Урал: район п. Ивановка - II класс, Ксум65,5 мг/л; ниже слияния рек Урала и Сакмары - III класса, Ксум 94,6 мг/л; район райцентра Илек - III класса, Ксум 74,5 мг/л; река Сакмара - II класс, Ксум 69,7 мг/л; река Илек: в р-не райцентра Илек Ксум 1182 мг/л и пос. Весёлый Ксум 2421 мг/л - III класса; река Черная -IV класс загрязнения.
Обработка проб проводилась по стандартной методике определения возраста и численности популяций двустворчатых моллюсков, видовая принадлежность которых определялась с помощью стандартных определителей [3], [4].
Моллюска вскрывали, выделяя следующие органы: мантия, сифон, жабры, печень, смесь внутренних органов, подвергая их взвешиванию и растиранию до гомогенной массы, методом разведения суспензии стерильным изотоническим раствором NaCl доводили до стандартной концентрации микроорганизмов. Аналогичное разведение осуществлялось с каждым исследуемым органом моллюска. Посев микроорганизмов из каждого органа моллюска производили на среды Эндо, мясо-пептонный агар и висмут-сульфит агар по методу Дригальского.
Микроорганизмы учитывали через сутки инкубации при температуре +37 °С. Идентификацию выделенных микроорганизмов проводили общепринятыми методами на основании морфологических, тинкториальных, культуральных и биохимических свойств. При анализе биохимического профиля выросших микроорганизмов использовали коммерческие тест-системы ID32E rapide фирмы BioMerieux (Франция) в соответствии с «Определителем бактерий Берджи» (1997), а также оригинальную компьютерную программу для определения бактерий.
Результаты и их обсуждение
В составе фауны двустворчатых моллюсков среднего течения р. Урал лидируют роды Unió и Anodonta из семейства Unionidae, которые представлены тремя видами: Unió pictorum, Unió tumidus и Anodonta cygnea.
Популяционный анализ показал, что Anadonta cygnea не имеет широкого распространения в силу специфичности мест обитания: приуроченностью к стоячим водам, определенным грунтам (илистое дно), т. к. является планкто-нофагом, поэтому Anadonta cygnea не несёт тестовой значимости.
Напротив, представители рода Unio более распространенные, из которых Unio рictorum играет ведущую роль и широко представлен на всех исследуемых точках, он является постоянным составляющим малакофауны изучаемых пресноводных биоценозов.
Раннее проведенные исследования [5] позволили определить вид Unio pictorum как доминирующий на исследуемых участках среднего течения реки Урал. Средняя плотность популяции моллюска составляла 12-15 экз/м2,
а средний возраст особей 4-5 лет, что характеризуется как наиболее продуктивный период в жизни моллюсков.
Жизнеспособность и благополучие популяции складывается из состояния организмов слагающих ее, поэтому предварительно были получены сведения о химическом составе воды исследуемых водных объектов, а также проведены микробиологические исследования моллюска с выделением микрофлоры различных органов.
В ходе изучения и. р^огит идентифицирована микрофлора внутренних органов моллюсков, отловленных из биоценозов, отличающихся по интенсивности антропогенного воздействия. Было определено 15 видов микроорганизмов, относящихся к 9 родам факультативно-анаэробных грамотрицательных палочек сем. ЕШетоЬаСейасеае.
Анализ экологического состояния природных водоемов в исследуемых точках позволил выявить зависимость численности автохтонных родов микрофлоры моллюска от нитрит-сульфатного загрязнения [6].
Для анализа влияния антропогенной нагрузки на индивидуальные характеристики, размерно-возрастную и пространственную структуру популяции ишо рюШгит среднего течения р. Урал и его притоков был проведен корреляционный анализ, который помог из большого разнообразия показателей определить наиболее значимые. В результате были выделены многочисленные зависимости факторов, влияющих на жизнеспособность моллюска и популяции в целом.
В ходе интерпретаций данных отдельно выстроились популяционные зависимости и данные самого моллюска. Было выявлено, что на индивидуальные характеристики моллюска в большей степени оказывают влияние абиотические факторы среды, а на популяцию оказывают влияние биотические.
В результате проведенного корреляционного анализа можно предположить, что биотические и антропогенные факторы в разной степени влияют на жизненные характеристики моллюска и его популяцию в целом (рис. 1). Так на каждого моллюска в отдельности большое влияние оказывают тяжелые металлы, растворенный в воде кислород, химический состав
«Проблемы экологии Южного Урала»
Рисунок 1. Корреляционный анализ
воды (нитриты-сульфаты), на состояние популяции в целом более весомое влияние оказывает микрофлора самого моллюска.
Однако обе группы факторов тесно связаны между собой прямой зависимостью веса характеризующего отдельного моллюска и биомассы характеризующей популяцию моллюсков в целом.
Таким образом, факторы, влияющие на каждого моллюска и факторы, влияющие на всю популяцию не изолированы друг от друга. Антро-
погенная нагрузка на водоем в первую очередь оказывает влияние на индивидуальные характеристики моллюска (вес, длинна, возраст), а затем, через нарушения микрофлоры моллюска проявляется в снижении биомассы, плотности популяции, то есть влияет на популяцию Unio pictorum в целом, все это ведет к снижению способности водоема к самоочищению, и нарушению стабильности водной экосистемы среднего течения реки Урал и его притоков.
15.09.2015
Список литературы:
1. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды [Текст] / Ю.А. Израэль. - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.
2. Алимов, А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков [Текст] / А.Ф. Алимов // тр. Зоол. института АН СССР. - Т. 96. - 1981. - 248 с.
3. Шкорбатов Г.Л. Методы изучения двустворчатых моллюсков-Л.: Зоологический институт АН СССР, 1990. - 205с.
4. Машкин, П. В. Методика определения численности популяций двустворчатых моллюсков для дополнительной (школьной) сети мониторинга водных экосистем [Текст] / П. В. Машкин. - Пущино.: ОНТИ ПНЦ, 1999 - 45с.
5. Алёхина Г.П. Мисетов И.А. Пузакова М.В. Размерно-возрастная структура популяции двустворчатых моллюсков среднего течения реки Урал и её притоков. Вестник Оренбургского государственного университета. - 2007. - №75. - С. 18-20. ISSN 1814-6457
6. Алёхина Г.П. Мисетов И.А. Зависимость состава микрофлоры внутренних органов двустворчатого моллюска Unio pictorum от антропогенной нагрузки на водоем. Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург, 2012, №6, С. 153-155. ISSN 1814-6457
Сведения об авторах:
Алехина Гелена Петровна, доцент кафедры общей биологии Оренбургского государственного университета, кандидат биологических наук (03.00.07 - микробиология). г Оренбург, пр-т Победы 13, ауд. 16214-а, тел.: 372-483.
Мисетов Иосиф Александрович, доцент кафедры микробиологии Оренбургского государственного университета, кандидат медицинских наук (03.00.07 - микробиология). г. Оренбург, пр-т Победы 13, ауд. 16306, тел.: 372-481.
