WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Сравнение экологических особенностей некоторых байкальских планарий и общесибирской phagocata sibirica в эксперименте

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Ключевская Анна Анатольевна

СРАВНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ НЕКОТОРЫХ

БАЙКАЛЬСКИХ ПЛАНАРИЙ И ОБЩЕСИБИРСКОЙ PHAGOCATA

SIBIRICA В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

03.00.16. - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Иркутск-2007

Работа выполнена в Иркутском государственном университете

на биолого-почвенном факультете и в лаборатории водной токсикологии

Научно-исследовательского института биологии при ИГУ

Научный руководитель:

доктор биологических наук,

профессор, заслуженный работник ВШ Стом Дэвард Иосифович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, с.н.с. Поповская Галина Ивановна

кандидат биологических наук Этингова Анна Альбертовна

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск

Защита состоится «14» ноября 2007 г. в 11:30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.074.07 при Иркутском государственном университете по адресу: 664003 г. Иркутск, ул. Сухэ-Батора, 5, Байкальский музей им. профессора М.М. Кожова (ауд. 219)

Почтовый адрес: 664003, г. Иркутск, Сухэ-Батора, 5, биолого-почвенный факультет ИГУ.

Факс: (3952)241855, e-mail:dekanat@bio.isu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета.

Автореферат разослан «13» октября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук

Актуальность: Из-за планируемой интенсификации туристической деятельности на оз. Байкал атропогенная нагрузка на фауну и флору озера будет усиливаться. Прогнозировать и регулировать это давление будет возможно, только хорошо зная экологические особенности биоценозов Байкала и организмов составляющих их. Вследствие этого, большой интерес представляет исследование воздействия разнообразных абиотических факторов среды, в том числе и стрессовых, на обитателей Байкала и впадающих в него рек.

Турбеллярии Байкала таксономически и экологически образуют чрезвычайно разнообразную группу макрозообеспозвоночных. Они являются частью большинства биоценозов в литорали и сублиторали озера. Результаты исследования распределения озерных и речных видов планарий, систематика, анатомия, морфология, геносистематика байкальских ресничных червей подробно отражены в большом количестве публикаций (Порфирьева, 1970а, 1970б, 1971, 1972; 1973; Умылина, 1979; Тимошкин, 1984а, 1986а, 1991, 1994; 2001; Новикова и др., 1996; Timoshkin, 1997; Novikova, 1999; Naumova et al., 2000). Тем не менее, систематического сравнительного изучения отношения байкальских и общесибирских планарий к различным факторам среды до настоящего времени практически не проводилось. Имеется значительное количество работ посвященных исследованию отношения не байкальских турбеллярий к гипоксии, к температурному и световому фактору, определению локомоторной активности планарий и изучению их токсикорезистентности (Владимирова, 1980 и др.; Денисенкова и др., 1997 и др.; Herrmann, 1985 и др.; Lytle et al., 1988 и др.; Медведев и др., 2005 и др.). Но до наших работ (Стом и др., 2005б; Стом и др., 2006; Ключевская, 2006) практически отсутствовали публикации, в которых влияние экологических факторов на байкальских и общесибирских планарий исследовалось бы в лабораторном эксперименте.

Цели и задачи исследований: сравнительный анализ отношения некоторых видов байкальских турбеллярий и общесибирской Ph. sibirica к действию различных абиотических факторов в эксперименте.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи: выявить отношение Turbellaria к температурному фактору (определить терморезистентность, скорости передвижения планарий при разных температурах и термопреферендум); изучить влияние света на турбеллярий; установить токсикорезистентность планарий к представителям различных классов загрязнителей; выявить уровень чувствительности турбеллярий к гипоксии; оценить отношение планарий к воде из оз. Байкал и воде из других водоемов; исследовать показатели геотаксиса и реотаксиса турбеллярий.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Байкальские эндемичные планарии B. variegata (Korotneff, 1912) и Armilla livanovi (Sabussow, 1903) занимающие большие глубины, чем B. guttata отличаются от нее более слабым проявлением реакций на стрессовое воздействие, пониженной устойчивостью к гипертермии, гипоксии, к подавляющему большинству поллютантов, менее четко выраженными, замедленными реакциями фото-, рео- и геотаксиса, а также практически полным отсутствием термоизбирательного поведения.
  2. Эндемичная B. guttata и неэндемичная Ph. sibirica проявляли довольно сходный характер реакции на действие некоторых абиотических факторов: обладали высокой устойчивостью к гипоксии, гипертермии, показывали резкие и быстрые проявления реакции фототаксиса, геотаксиса, термопреференции.
  3. Байкальская эндемичная планария B. guttata предпочитающая прибрежную зону литорали более устойчива к действию большинства токсикантов, начинает проявлять двигательную активность при более высоких температурах и обладает более высокими значениями термопреферендума, чем общесибирская Ph. sibirica широко распространенная в реках впадающих в Байкал.
  4. Из-за относительно высокой токсикорезистентности изученные планарии не могут быть рекомендованы в качестве первоочередных тест-объектов для экспериментальной оценки влияния поллютантов на байкальских гидробионтов. Подавление загрязнителями реакции фототаксиса планарий более чувствительный показатель интоксикации, чем выживаемость.

Научная новизна и теоретическое значение: Впервые в условиях эксперимента проведено сопоставление действия на байкальских планарий и общесибирскую Ph. sibirica некоторых абиотических факторов. Получены новые данные по экологии эндемичных и общесибирской турбеллярий. Обнаружено, что байкальская эндемичная B. guttata проявляет равную, а в некоторых случаях и большую устойчивость к ряду абиотических факторов, чем общесибирская Ph. sibirica. Определена устойчивость планарий к некоторым классам токсикантов и установлено, что подавление загрязнителями реакции фототаксиса планарий более чувствительный показатель интоксикации, чем выживаемость. Изучены реакции фото-, гео- и реотаксисов и гидропреференции, установлены различия и сходства в поведении изученных турбеллярий. Полученные в ходе исследования материалы и результаты представляют ценность для понимания механизмов формирования пространственно-временной структуры популяций планарий оз. Байкал и других водных экосистем, а также могут оказаться полезны для выяснения причин относительной “несмешиваемости” байкальского и сибирского фаунистического комплексов гидробионтов (Кожов, 1962; Атлас, 1995; Kozhova, Izmest’eva, 1998; Тимошкин, 2001; Мазепова, 2004).



Практическое значение: Выяснена возможность применения байкальских планарий и общесибирской Ph. sibirica в качестве тест-объектов для обнаружения антропогенных загрязнений. Предложена новая высокочувствительная методика определения наличия загрязнителей в водоеме на основе использования в качестве тест-объектов турбеллярий. Установлено, что в силу различной реакции турбеллярий разных видов на антропогенные и стрессовые воздействия, необходим комплексный избирательный подход к использованию их в качестве объектов биотестирования. Полученная информация о резистентности турбеллярий к различным экологическим факторам представляет научный и практический интерес и может использоваться в комплексе с другими методами долговременного мониторинга с целью обнаружения изменений в состоянии экосистемы озера Байкал и принятия мероприятий по охране и рациональному применению биологических ресурсов Байкальского региона.

Результаты исследований включены в отчеты лаборатории водной токсикологии НИИ Биологии при ИГУ по проектам РФФИ № 04–04–48945, Интеграция № Э0346 и используются при чтении курсов лекций “Прикладная экология”; “Экотоксикология”; “Рациональное природопользование” на биолого-почвенном факультете ИГУ.

Апробация работы: Материалы диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов с международным участием “Безопасность – 05”, “ Безопасность – 06” (Иркутск, 2005, 2006), Научной конференции “Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов” (Иркутск, 2005), IX съезде гидробиологического общества РАН (Тольятти, 2006), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Социально-экологические проблемы природопользования в Центральной Сибири” (Красноярск, 2006).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них в журналах рекомендованных ВАК Минобразования РФ – 4.

Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 132 страницах и состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 64 рисунками и содержит одну таблицу. В списке литературы использовано 158 работ (73 отечественных и 85 зарубежных источников).

Неоценимую помощь в проведении экспериментов и подготовке диссертации оказала к.б.н. А.Э. Балаян. Автор глубоко признательна всем коллегам, способствовавшим выполнению этой работы и прежде всего к.б.н. М.Н. Саксонову.

Глава 1. Литературный обзор

Приводится анализ литературных материалов по влиянию абиотических факторов на широко распространенные виды турбеллярий, дан обзор биологических особенностей изучаемых видов.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Опыты проводили в течение 2003 – 2007 гг. на базе Байкальской биологической станции НИИ Биологии при ИГУ в поселке Большие Коты. В экспериментах использовали 3 эндемичных вида планарий (Plathelminthes, Seriata, Tricladida): прибрежный литоральный вид B. guttata, представителей литорали B. variegata (Korotneff, 1912) и Armilla livanovi (Sabussow, 1903). Общесибирскую фауну в экспериментах представлял неэндемичный вид – Ph. sibirica. Определение видов вели по (Порфирьева, 1973; Дыганова и др., 1990). Байкальских планарий в районе Южного Байкала, в акватории пос. Большие Коты: пади Черная, Варначка, Сенная и в районе мыса Лиственничный (с глубин 1,5 – 6 метров) собирали аквалангисты. Ph. sibirica отлавливали во впадающей в Байкал р. Б. Котинка и в ключе вытекающем из трубы на территории пос. Б. Коты. Планарий перед опытами в течение суток содержали в темноте, при температуре близкой к местам их отлова (около 8 – 10С) в аквариумах объемом 2–3 литра с байкальской или речной водой. Воду в аквариумах меняли ежедневно. Если дополнительно не оговорено, то сходные условия стремились поддерживать и при постановке опытов. Критерием гибели планарий во всех опытах служило полное прекращение движения червя, отсутствие какой-либо реакции на прикосновение кисточкой. Температурный оптимум находили, применяя термоградиентную установку по общепринятым процедурам (Siemien et al., 1989; Стом и др., 1999). Термоустойчивость определяли в ультратермостате U–10, при +20, +25, +30 С, помещая планарий в воду доведенную до этих значений. При изучении влияния температуры на скорость передвижения планарий, их помещали в кювету на 1/3 закрытую плотной тканью, выложенную фильтровальной бумагой с водой требуемой температуры (диапазон от 5 до 30С). Фототаксис определяли при интенсивностях естественного света: 0, 5, 10, 50, 100, 500, 5000, 10000, 15000, 20000, 30000 и 50000 люкс. Интенсивность света замеряли с помощью люксметра “ТКА–ЛЮКС”. Гидропреференцию планарий определяли при помощи проточных камер парного выбора (Солуха, 1989; Стом и др., 1999). В опытах по изучению реотаксиса использовали такие же камеры, что и при определении гидропреференции. В установку в одну из камер подавали воду с разной интенсивностью потока, в другую камеру вода не поступала. Для изучения возможной реакции геотаксиса применяли стеклянные цилиндры высотой 40 см и стеклянную трубу высотой 2 метра, диаметром 10 см. В емкости опускали, от поверхности воды до дна, деревянную пластину, обтянутую тканью, на которую помещались планарии. Для определения устойчивости к гипоксии гидробионтов переносили в кислородные склянки с водой объемом 100 мл, по 15 экземпляров. Содержание кислорода определяли по методу Винклера. При определении взаимовлияния планарий и выживаемости планарий и других гидробионтов, объекты исследования содержали в холодильных камерах в аквариумах, при температуре 8–10 °С, по 10 экземпляров каждого вида, в темноте. Опыты по выживаемости длились 30 суток. Контролем служили раздельно содержащиеся гидробионты. При определении выживаемости планарий в воде из различных водоемов в каждую кювету помещали по 10 экземпляров планарий. Воду для экспериментов брали из р. Б. Котинки и оз. Байкал. Токсикологические опыты выполняли в течение суток. Из токсикантов брали нефтепродукты – (дизельное топливо), соли тяжелых металлов (HgCl2, CdCl2), пирокатехин. Все растворы готовили на байкальской воде. Контролем для эндемиков служила байкальская вода, для речного вида – вода из р. Б. Котинка. При изучении скорости перемещения планарий и времени ухода от света в зависимости от времени суток в условиях эксперимента использовали Ph. sibirica из ключа. За 100 % in situ принимали наибольшее количество экземпляров планарий в течение выдержки (24 часа). Измерение температуры в прибрежной зоне оз. Байкал выполнены с помощью термометра в летний период в 12 часов дня и каждые сутки в течение двух недель через 6 часов. Статистическая обработка полученных материалов включала нахождение средних значений величин и стандартного отклонения . В таблицах и на рисунках представлены средние по выборке значения и их-0. В таблицах и на рисунках представлены средние по выборке значения и их стандартные отклонения (Львовский, 1982). Выводы сделаны при вероятности безошибочного прогноза P0,95. При формализации статистического описания и сравнения экологических особенностей турбеллярий разных видов в некоторых случаях (имеющих вид линейного распределения данных) вычислены уравнения линейной корреляции. Степень подобия графиков оценивалась по коэффициенту парной корреляции, уровень которого характеризовал совпадение и различие в поведении сравниваемых пар турбеллярий. В процессе исследований было поставлено более 1680 экспериментов, с использованием более 9000 экземпляров планарий.





Глава 3. Физико-географическая характеристика литоральной зоны открытого Байкала и р. Б. Котинка в районе пади Б. Коты и структурные характеристики обитающих там планарий

Приводится описание физико-географических и геолого-морфологических характеристик дна оз. Байкал в районе бухты Б. Коты и р. Б. Котинка и особенности их гидрохимического и температурного режима.

Как показали наши исследования, проведенные в октябре 2005 года, в пробах собранных аквалангистами в районе бухты Б. Коты наиболее массовыми видами планарий являлись B. guttata, B. variegata и A. livanovi. Анализ проб собранных в бухте Б. Коты показал, что основная масса B. guttata была сосредоточена на камнях прибойной зоны и литорали до 5 м (рисунок 1). Пик численности планарий приходился на глубины 0,1 – 1 м (88 ± 9 %). Наибольшее число B. variegata обнаруживалось в зоне 2 – 6 м (71± 6 %). Вместе с тем следует подчеркнуть, что экземпляры этого вида встречались на глубинах от 2 до 13 м. У A. livanovi выявлен более широкий диапазон распределения (от 2-х до 18 м). Пик численности этого вида приходился на глубины от 5 до 9 м (62±5 %). Необходимо отметить, что планарии распределялись по глубинам неравномерно. У B. variegata и A. livanovi зоны обитания совпадали и часто эти виды встречались на одних и тех же камнях, рядом друг с другом. Основная же масса B. guttata сосредоточена на камнях прибойной зоны, и по нашим наблюдениям практически не пересекалась с B. variegata и A. livanovi. Но, по мнению Н. А. Порфирьевой (1973) эти виды могут обитать вместе.

 Распределение доминирующих видов планарий в районе бухты Б. Коты-2

Рисунок 1 – Распределение доминирующих видов планарий в районе бухты Б. Коты (октябрь 2005)



Pages:   || 2 | 3 |
 


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.