WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Жизненный цикл и морфофизиологические адаптации namanereis littoralis (grube 1872) (polychaeta, nereididae) в заливе посьета японского моря

-- [ Страница 1 ] --

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

________________________________________________________________

На правах рукописи

Ежова Елена Евгеньевна

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ NAMANEREIS LITTORALIS (GRUBE 1872) (POLYCHAETA, NEREIDIDAE) В ЗАЛИВЕ ПОСЬЕТА

ЯПОНСКОГО МОРЯ

03.00.08 зоология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Санкт-Петербург

2007

Работа выполнена в Зоологическом институте РАН и Атлантическом отделении института океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор, В.В. Хлебович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Ю.В. Мамкаев

кандидат биологических наук

С.М. Чивилев

Ведущая организация Санкт-Петербургский

государственный университет,

кафедра зоологии беспозвоночных

Защита состоится «___» февраля 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 002.223.02 при Зоологическом институте РАН по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Зоологического института РАН

Автореферат разослан _________________

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук В.Г. Сиделева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Полихета Namanereis littoralis (Grube, 1872) (Nereididae, Namanereidinae) распространена в прибрежной зоне морей Атлантического и Тихого океанов, преимущественно в субтропических, но также в бореальных водах. Японское и Охотское моря – самая северная часть ареала данного вида. В российских дальневосточных морях значительные скопления этих мелких полихет наблюдаются в супралиторали.

Приливно-отливная зона морей с резкими колебаниями абиотических факторов, и, прежде всего – солености и температуры, нетипичное местообитание для полихет. В условиях с меняющейся соленостью обитают менее 2 % от известных видов полихет (Ушаков, 1972; Williams, 2004). Вид N. littoralis отмечен как единственная массовая литоральная полихета в заливе Посьета Японского моря (Бужинская 1967, 1971). В настоящее время в литорали Японского моря накоплены огромные запасы отмершей водной растительности (Пешеходько, Вышкварцев, 1982; Лебедев, Вышкварцев, 1990) и массовый супралиторальный вид N. littoralis, может играть существенную роль в переработке органического вещества. В то же время, изученность N. littoralis недостаточна. Литературные данные о биологии объекта исследования в Японском море ограничиваются в основном сведениями, приведенными в систематических работах.

N. littoralis – одна из немногих полихет, легко содержащихся в лабораторных условиях. Знание биологии, физиологии и жизненного цикла этого вида имеет не только самостоятельную научную ценность, но также важно с точки зрения дальнейшего использования N. littoralis при исследованиях физиологии гидробионтов. В связи с высокой степенью эврибионтности, присущей представителям подсемейства, и приуроченностью к солоноватым водам и эстуарным местообитаниям, возможность их случайного вселения в новые акватории очень велика и предполагаемые случаи ненамеренной антропогенной интродукции нескольких видов наманереидин были отмечены (Gibbs, Saiz Salinas 1996; Glasby, 1999). Знание диапазонов толерантности к факторам среды и понимание жизненных циклов этих видов необходимо для оценки последствий возможных инвазий.

Вид относится к подсем. Namanereidinae, систематика которого запутана и вызывает дискуссии на протяжении многих лет. Вопросы размножения и раннего онтогенетического развития не были прежде изучены в достаточной степени ни у одного из 35 представителей подсемейства, хотя дальнейший прогресс в вопросах филогении и систематики группы, по мнению специалистов, проблематичен без изучения размножения и развития отдельных видов. Большинство видов подсемейства являются характерными обитателями литоральной и супралиторальной зоны морей, речных берегов в устьевых районах, отмечены в некоторых совершенно пресных водоемах и в подземных водах (Glasby, 1999). Успех в освоении подобных местообитаний предполагает наличие комплекса специализированных адаптаций. Изучение характера этих адаптаций представляет несомненный теоретический интерес, поскольку разработка основ теории адаптации от клеточного до экосистемного уровня является актуальной проблемой современной биологии.

Действительное понимание того, каким образом конкретная видовая популяция достигает функционирования, адекватного условиям среды, или выяснение стратегии жизненного цикла вида, возможно лишь с учетом морфологических, физиологических, экологических и поведенческих адаптаций на разных уровнях организации и стадиях жизненного цикла (Charmantier, Wolcott, 2001). За последние два десятилетия в мировой литературе не появилось новых работ, освещающих эти вопросы применительно к представителям подсем. Namanereidinae.

Из изложенного выше вытекает необходимость выяснить адаптивную стратегию N. littorals, оценивая его приспособленность к условиям местообитания на разных уровнях организации и стадиях жизненного цикла, что определило цели и задачи исследования.



Цель и задачи исследования

Целью работы было изучение биологии и жизненного цикла полихеты N. littoralis и тех морфологических, физиологических, экологических и поведенческих адаптаций, которые способствуют успешному освоению видом биотопа, характеризующегося нестабильностью условий и экстремальными значениями некоторых факторов среды.

Работа была направлена на решение следующих задач:

1. Выявление связи популяционных характеристик N. littoralis с факторами среды.

2. Изучение морфофизиологических и экологических адаптаций N. littoralis на разных стадиях жизненного цикла.

3. Исследование особенностей репродуктивной биологии N. littoralis, включая половой цикл и онтогенез.

Научная новизна

Данная работа – первое комплексное исследование биологии N. littoralis. Для представителя подсем. Namanereidinae впервые выявлены особенности развития, размножения и осморегуляторных процессов. Впервые описано раннее онтогегетическое развитие вида, обнаружено прямое непелагическое развитие без свободноподвижной личинки, что является редким для нереидид. Получены кривые и уравнение, описывающие рост N. littoralis; изучены осморегуляторные способности N.littoralis; показана возможность дополнительного питания растворенными органическими веществами (РОВ). Выявлено влияние солености, температуры и ионного состава воды на размножение, развитие, осморегуляцию и поглощение РОВ N. littoralis.

Теоретическое и практическое значение

Результаты исследования, расширяющие представления о малоизученном подсем. Namanereidinae, могут быть использованы в дальнейшем для решения вопросов систематики и филогении этой группы полихет. Данные о характере соленостных отношений N. littoralis в области высоких и низких соленостей и поглощении растворенных низкомолекулярных органических соединений вносят вклад в понимание осморегуляторных процессов у водных беспозвоночных. Описанные адаптации N. littoralis позволяют на конкретном примере понять, как вид приспосабливается к условиям среды на разных уровнях организации. Полученные результаты полезны для развития теории адаптации и теории стратегий жизненного цикла.

Результаты диссертационного исследования могут быть использованы для оценки биологической продуктивности литоральной зоны. Предложенный способ культивирования N. littoralis в лабораторных условиях дает большие возможности для широкого использования вида при изучении физиологии, биохимии и гаметогенеза нереид, а также позволит использовать N. littoralis в качестве лабораторного объекта в учебном процессе и для получения высокоценного живого корма в морской аквариумистике. Удобство и целесообразность культивирования N. littoralis были подтверждены долговременной практикой в Музее Мирового океана (Калининград) и на кафедре зоологии Калининградского Государственного Университета. Материалы, полученные в результате исследований, были использованы автором при чтении курса лекций и проведении практических занятий по общей гистологии с основами эмбриологии в Калининградском техническом институте рыбной промышленности и хозяйства (1989, 1990 гг.).

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на 1 Всесоюзном совещании по зоокультуре (Москва, 1986), на 13-й конференции профессорско-преподавательского состава Калининградского технического института рыбной промышленности и хозяйства (Калининград, 1987), на семинаре отделения эстуариев лаборатории морских исследований Зоологического института РАН (1988, 2006), на V семинаре Европейском междисциплинарном семинаре (European Marine Interdisciplinary Network) (Литва, Клайпеда, 1996), а также были представлены на международной конференции «Проблемы гидроэкологии на рубеже веков» (Санкт-Петербург, 2000) и IX съезде Гидробиологического Общества РАН (Тольятти, 2006).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 работ в Зоологическом журнале, Трудах Зоологического института РАН, трудах различных международных конференций и материалах IX съезда ГБО РАН.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 160 печатных страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы, содержит 43 рисунка и 12 таблиц. Список литературы включает 190 источников, в том числе 100 на иностранном языке.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.б.н., профессору В.В. Хлебовичу (ЗИН РАН) за идейную, методологическую и организационную поддержку, к.б.н. А.Ю. Комендантову (ЗИН РАН) за помощь в проведении экспериментальных и полевых работ, а также благодарит д.б.н. Н.В. Аладина (ЗИН РАН), к.б.н. Д.Д. Габаева, Н.А. Шепель и А.В. Кучерявенко (ТИНРО) за помощь при выполнении некоторых этапов обработки или сбора материалов, д.б.н., профессора С.М. Никитину (РГУ им. И. Канта) и к.б.н. Ф.Ф. Литвинова (АтлантНИРО) за теоретические консультации. Автор признателен за постоянную поддержку руководству АО ИОРАН в лице директора д.ф.-м.н. В.Т. Паки и зам. директора В.М. Слободяника.





КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Приводятся общие сведения о работе: актуальность темы, цели и задачи исследования, научная новизна, основные защищаемые положения, теоретическое и практическое значение, апробация результатов, структура и объем диссертации.

Глава 1. Материал и методы

Основной материал, использованный в диссертации, был собран автором в 1986-1992 гг. в мелководных бухтах залива Посьета Японского моря. Материал для изучения особенностей пространственного распределения собран в августе-сентябре 1986 г., мае-сентябре 1987 г. и июне-июле 1988 г. Пробы за сентябрь 1987 г. были отобраны Д.Д. Габаевым (ТИНРО) по нашей просьбе. Сезонную динамику популяции изучали на материалах 1987 г. Сборы для анализа размерно-возрастной структуры популяции N. littoralis за 1984 г. из залива Посьета предоставлены автору для обработки В.В. Хлебовичем и А.Ю. Комендантовым (ЗИН РАН). Материал для экспериментальных работ в 1986-1988 и 1992 гг. доставляли из Посьета самолетом, в термостатированных условиях, и в дальнейшем содержали в лабораторной культуре, используя естественный субстрат и морскую воду из естественного местообитания или искусственную.

Всего за период исследования было собрано и обработано 524 пробы различного характера, поставлено 18 экспериментов, исследовано более 8000 особей N. littoralis. Сведения о характере и общем объеме материала приведены в таблице 1.

Количественные сборы для изучения распределения, сезонной динамики и состава биоценозов выполняли на восьми станциях в литорали бухт Экспедиции, Постовая и Новгородская (рис. 1) ежемесячно с мая по сентябрь 1987 г. и в июне-июле 1988 г. Придерживались схемы вертикальной зональности литорали, используемой отечественными исследователями: нижняя, средняя и верхняя литораль и супралитораль (Кусакин, 1977; Кафанов и др., 2003). Использовали ограниченно рандомизированный отбор (Максимович, Погребов, 1986): на типичных участках побережья, различающихся грунтами и степенью прибойности, были заложены трансекты в середине зон супралиторали, верхней, средней и нижней литорали, где точки взятия проб располагались случайным образом. Для выяснения характера размещения особей в пространстве отбирали пробы на всех перечисленных трансектах выбранных станций. Для определения средних величин количественных параметров и их сезонной динамики на станциях ежемесячно отбирали 6-12 проб в супралиторали и верхней литорали, поскольку именно в этих зонах встречался N. littoralis в период исследования.

Таблица 1.

Материал диссертационного исследования

. Изучаемый аспект Материал Коли-чество Метод, прибор
Популяционная динамика Пробы 172 Зубчатый дночерпатель, 1/20 м2; трубчатый пробоотборник 1/250 м2
Половой цикл Гистологические препараты 305 Окраска железным гематоксилином по Генденгайну; фотомикроскоп NICON-Eclipse 80i
Онтогенез Эмбрионы более 1500 Искусственное осеменение; микроскоп Д-1 с МФН-10, рисовальный аппарат РА-5
Осморегуляция Опыты/ особи 3/360 Криоскопия, микрокриоскоп модификации Аладина (1979)
Поглощение РОВ Пробы/ особи 45/450 Авторадиография, счетчик сцинтилляционный БЕТА-1
Теплоустойчивость Пробы/ особи 4/60 Метод критического теплового максимума (Cowles, Bogert,1944; Becker, Genoway,1979)
Соленостная резистентность гамет, эмбрионов Опыты 12 Метод определения соленостной устойчивости сперматозоидов (Хлебович, Луканин, 1970)
Постэмбриональный рост Особи 7419 Методы размерно-частотных диаграмм, "вероятностной бумаги" (Максимович, Погребов, 1986)


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.