АДАПТИВНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЦИЛИАТ В ПРЕСНОВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ОСТРОВА САХАЛИН

АДАПТИВНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЦИЛИАТ В ПРЕСНОВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ОСТРОВА САХАЛИН

Панов Александр Геннадьевич

старший преподаватель, Сахалинский институт железнодорожного транспорта - филиал Дальневосточного государственного университета путей сообщения в г. Южно-Сахалинске,

РФ, г. Южно-Сахалинск

ADAPTIVE COMPLEXES OF CILIATES IN FRESHWATER FEATURES OF THE SOUTHERN PART OF SAKHALIN ISLAND

Aleksandr Panov

Senior lecturer, Sakhalin Institute of Railway Transport – filial of Far Easten State Transpot University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Знания адаптивных комплексов инфузорий в экосистеме природных водотоков и водоемов региона позволяют быстро провести диагностику состояния исследуемых природных объектов. В гидробиоценозах южной части о. Сахалин (в зависимости от зон сапробности) мы выделили 5 адаптивных комплексов цилиат. Численность массовых и обычных видов и качественный состав редких видов отражают особенности изменений факторов среды в экосистеме.

ABSTRACT

Knowledge of adaptive complexes of infusoria in the ecosystem of natural streams and reservoirs of the region allows a rapid diagnosis of the state of the natural objects under study. In the hydrobiocenoses of the southern part of Sakhalin Island. We identified five adaptive complexes of ciliates (depending on saprobic zones). Numbers of mass and common species and qualitative composition of rare species reflect peculiarities of environmental factors changes in the ecosystem.

Ключевые слова: южная часть о. Сахалин, водные объекты, инфузории, адаптивные комплексы.

Keywords: southern part of Sakhalin Island, water bodies, infusoria, adaptive complexes.

Виды микроорганизмов, успешно осваивающие водоемы умеренных зон Земного шара, часто имеют широкие диапазоны толерантности, так как им приходится существовать в более широком диапазоне условий в сравнении с видами, населяющими теплые воды земного шара [Пианка, 1981]. Эти виды почти всегда образуют адаптированные к местным условиям популяции. При этом, согласно И.В. Бурковскому [1984], в ходе развития в сообществе останутся популяции только тех видов, которые наилучшим образом удовлетворяют конкретным условиям и образуют с другими видами устойчивые связи, выдержавшие испытание временем. В таких устойчивых сообществах виды имеют принципиально сходные многомерные ниши, отвечающие конкретным условиям среды, и поддерживают с другими видами в данном сообществе равновесные отношения.

В каждом из устойчивых сообществ, в том числе и в сообществах простейших, встречаются массовые, обычные и редкие организмы. Данные по экологии массовых и обычных видов инфузорий помогают понять процессы, протекающие в водном объекте, комплексно (совместно с другими методами исследования) оценить качество исследуемых природных вод. Поэтому знания адаптивных комплексов цилиат в экосистеме природных водотоков и водоемов региона позволяет быстро провести предварительную диагностику состояния исследуемых природных объектов; обнаруженные изменения, происходящие в этих комплексах, помогают определить тенденции изменения данных экосистем, проводить мониторинг природных вод.

Инфузории, обнаруженные в ходе проведения исследований в южной части о. Сахалин, были обнаружены в объектах со значительно отличающимися друг от друга (по физико - химическим условиям) параметрами среды обитания: в быстрых горно-равнинных водотоках (на перекатах с песчано-галечными отложениями, где практически полностью отсутствуют органические отложения, а вода сильно насыщена кислородом), в малых прибрежных ручьях (со слабокислой водой и также с большим содержанием в ней растворенного кислорода) и в малых водоемах (с большими иловыми отложениями, нейтральной кислотностью воды, но с дефицитом растворенного в воде кислорода). В результате проведенного анализа, в исследованных гидробиоценозах мы выделили 5 адаптивных комплексов цилиат.

1. Основу адаптивного фаунистического комплекса олигосапробных участков горно-равнинных водотоков в южной части о. Сахалин составляли инфузории перифитонно-бентосной группы: Stylonychia mytilus complex, St. putrina, St. pustulata, Vorticella convallaria complex; а из планктонных видов – Halteria grandinella (последний вид никогда не становился доминирующим в этом комплексе). В комплексе в разные сезоны доминировали St. mytilus complex, St. putrina, St. pustulata и V. convallaria complex; H. grandinella являлась для комплекса видом обычным. Также часто, особенно в весеннее время, в сообществе встречалась Paramecium caudatum.

2. В β-мезосапробных участках водотоков подобный комплекс формировали Stentor polymorphus, Euplotes eurystomus, Aspidisca lynceus, Litonotus cygnus, Chilodonella uncinatus, Coleps hirtus, Frontonia leucas, Carchesium polypinum и Vorticella octava сomplex - инфузории из перифитонно-бентосной группы; планктонно-бентосные виды представлял Paramecium caudatum. Доминировали в этих водотоках L. cygnus, C. hirtus , Fr. leucas, P. caudatum и V. octava сomplex.

3. В поздний летний - ранний осенний период при повышении нагрузки (в связи с гибелью большого количества производителей тихоокеанских лососей) в экосистеме водотоков южного Сахалина происходят значительные структурные изменения. В этот период основу адаптивного комплекса составлют интенсивно развивающиеся в среде Spirostomum ambiguum, Steinia platystoma, Aspidisca turrita, Uronema nigricans, Paramecium caudatum и Urocentrum turbo; в состав адаптивного комплекса также входят в качестве обычных видов Stentor roeselii, Litonotus cygnus, Chilodonella uncinatus и Tetrahymena poriformis complex, Frontonia leucas и Fr. acuminata. Кроме цилиат, в состав комплекса входят немногочисленные особи коловраток из родов Phillodina, и Euchlanis, мелкие плоские черви, и единичные особи солнечника Actinophris sol.

Для наиболее исследованной в этот период р. Лютоги видовое богатство (плотность видов) в исследуемом сообществе (R) составляло 2,9. Оно свидетельствует об ограниченном и гармоничном подборе видов, что является результатом сложного процесса отбора в регламентирующих условиях среды. В реке различные виды активно передвигающихся бентосных и планктонных форм инфузорий на данном этапе развития сообщества занимали господствующее положение как в сравнении с остальными группами простейших, так и с мелкими водными многоклеточными животными. Всего в этот период в водотоках выявлен 41 вид, что составляет 47,3% от общего числа видов, , выявленных в исследованных водотоках.

Индекс видового разнообразия Шеннона (Н) составил 0,77, что соответствует низкому значению (обычно показания лежат от 1,5 до 3,5, редко выше 4,5.). Следовательно, детритофагами в данном сообществе является достаточно ограниченная группа цилиат, массово размножающаяся на определенном этапе в месте гибели лососей.

4. В состав адаптивных комплексов небольших ручьев, вытекающих из прибрежных (низинных) болот в качестве видов - индикаторов кислой среды входили Homalozoon vermiculare и Frontonia angusta. При этом в данном комплексе они являлись редкими видами. Основу данного сообщества составили Oxytricha fallax, Euplotes patella, Urozona buetschlii, Dexiostoma campylum, Glaucoma reniforme, Uronema nigricans. В среде доминировали U. buetschlii, D. campylum, часто встречался E. patella, остальные перечисленные виды в данной среде являлись обычными.

5. Основу α-мезосапробного адаптивного комплекса инфузорий из сильно загрязненных малых водоемов южной части о. Сахалин составляли Blepharisma steini, Spirostomum ambiguum, Stentor roeselii, St. polymorphus, Aspidisca lynceus, Halteria grandinella, Askenasia volvox, Chilodonella uncinatus, Coleps hirtus, Uronema marinum. В зарослях водных и околоводных макрофитов чаще встречались Sp. ambiguum, B. steini, St. roeselii и St. polymorphus, в открытой воде были зарегистрированы H. grandinella, A. volvox. Вне зарослей макрофитов в бентосных пробах были обнаружены в больших количествах A. lynceus и U. marinum, а виды Ch. uncinatus, C. hirtus встречались в различных частях исследованных озер. Доминировали крупные Sp. ambiguum и St. roeselii, а также мелкие H. grandinella, A. lynceus, и U. marinum.

В полисапробных участках водоемов в зарослях (в том числе и отмирающих) водных и околоводных макрофитов встречались Spirostomum teres, Metopus es, Caenomorpha medusula, и Plagiopila nasuta; вне зарослей макрофитов - Uronema nigricans; а Glaucoma scintillans встречалась вне связи с водной растительностью в разных местах данных участков. В местах отбора проб, в которые попадали M. es и Caenomorpha medusula происходило выделения сероводорода (ощущался слабый запах газа в момент выхода пузырьков из грунта при взятии проб). В наиболее загрязненных частях водоемов регистрировались Hastatella radians U. nigricans, и Rhabdostyla sp.

В состав биоценозов также входило от 25 до 85% редких видов в водотоках и от 30 до 40% таких видов в водоемах. Т.е. эти виды формировали от 1/4 до 4/5 всего видового разнообразия цилиофауны в большинстве исследованных водных объектов в южной части о. Сахалин. Данные виды, присутствующие в большом количестве в каждом сообществе, указывают на некоторую специфику существующих в экосистеме условий. Численность массовых и обычных видов и качественный состав редких видов отражают особенности изменений факторов среды в экосистеме. По нашему мнению, основными факторами, влияющими на формирований сообществ цилиат в водных объектах южного Сахалина, являлись: скорость течения и, соответственно, количество растворенного кислорода; наличие или отсутствие в воде на дне водоема (водотока) большого количества органических отложений, а также (в прибрежных ручьях) слабокислая водная среда.

Список литературы:

1. Пианка, Э. Эволюционная экология: Перевод A. M. Гилярова и В. Ф. Матвеева: под ред. и с предисл, М. С. Гилярова. - М. : Мир, 1981. - 400 с.
2. Бурковский, И. В. Экология свободноживущих инфузорий / И. В. Бурковский - М. : изд-во МГУ, 1984. - 208 с.
3. Трибун, М. М. Экологические особенности цилиофауны малых рек окрестностей г. Хабаровска : дисс. ... канд. биол. наук: 03.02.08: / Трибун Михаил Маркович. Хабаровск, 2012. - 154 с.
4. Быкова, С. В. Фауна и экология инфузорий малых водоемов Самарской Луки и Саратовского водохранилища: дис. … канд. биол. наук: 03.00.16: / Быкова Светлана Викторовна. - Тольятти, 2005. - 207 с.
5. Никитина, Л. И. Экологические особенности инфузорий в детритной цепи питания р. Лютоги Анивского района Сахалинской области / Л. И. Никитина, А. Г. Панов // Вода: химия и экология. - 2014. - №2. - С. 63-68.
6. Панов, А. Г. Особенности видового состава и сезонной динамики цилиофауны в летне-осенний период в пресноводных водоемах нижнего течения р. Таранай (южная часть о. Сахалин) / А. Г. Панов, В. Ю. Агаширинова, С. А. Ромель // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. - 2021.-  №2. - С. 62-73.