ПОЛОВАЯ СТРУКТУРА И ПЛОДОВИТОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ РЕЧНОЙ ЖИВОРОДКИ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
СЕМЕЙСТВА VIVIPARIDAE 7
1.1 Систематическое положение живородок (Viviparidae) 7
1.2 Инвазионный потенциал представителей семейства Viviparidae 8
1.3 Роль живородок в донных сообществах 11
1.4 Особенности жизненных циклов и репродуктивных стратегий
представителей семейства Viviparidae 14
1.5 Эколого-биологические последствия инвазии вивипарид 16
ГЛАВА 2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 19
ГЛАВА 3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 23
ВЫВОДЫ 43
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 44
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
СЕМЕЙСТВА VIVIPARIDAE 7
1.1 Систематическое положение живородок (Viviparidae) 7
1.2 Инвазионный потенциал представителей семейства Viviparidae 8
1.3 Роль живородок в донных сообществах 11
1.4 Особенности жизненных циклов и репродуктивных стратегий
представителей семейства Viviparidae 14
1.5 Эколого-биологические последствия инвазии вивипарид 16
ГЛАВА 2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 19
ГЛАВА 3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 23
ВЫВОДЫ 43
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 44
Развитие человеческой цивилизации и масштабный научно - технический прогресс, в конечном счете, привели к тому, что большинство природных систем оказались в тесной взаимосвязи с техногенными системами. Это обстоятельство не могло не отразиться на каждом «участнике» подобного взаимодействия. Одним из результатов этого процесса стало расширение ареалов многих видов в связи с их случайной или преднамеренной интродукцией в ранее недоступные места обитания.
Биологические системы, созданные или трансформированные человеком, зачастую оказываются более благоприятными для вселенцев, чем их естественный ареал, что позволяет им достигать значительных показателей биомассы и вытеснять аборигенные виды, критически изменяя структуру всего биома, вызывая снижение видового разнообразия.
Кроме того, веселенцы могут наносить существенный экономический ущерб. Специалисты многих стран реализуют мероприятия для предотвращения вселения чужеродных видов и борьбы с уже вселившимися видами. Так, например, на борьбу с чужеродными видами в Великих озерах в США тратится 168 млн. долларов ежегодно (Rothlisberger, Finnoff, 2012).
Массовое развитие инвайдеров затрудняет эксплуатацию технического оборудования, наносится непоправимый вред сельскому хозяйству, кроме того, инвайдеры могут служить переносчиками различных заболеваний.
Ущерб, наносимый видами - вселенцами исчисляется миллионами долларов, в связи с этим многие страны разрабатывают комплексы мер по предупреждению вселения, а также по борьбе с уже вселившимися видами.
Биологическая система, как и любая другая система, состоит из множества компонентов, которые, так или иначе, влияют на ее 3
функциональные особенности, а также на степень ее устойчивости. Одним из главных показателей устойчивости экосистемы является разнообразие, которое определяется, в том числе, и количеством входящих в ее состав видов. В связи со стремлением человека к освоению природы, произошло активное вмешательство в деятельность экосистем, были нарушены естественные условия обитания определенных групп организмов, а также их полное или частичное истребление в связи с активной хозяйственной деятельностью. Также, в связи с активной хозяйственной деятельностью происходят разнообразные антропогенные воздействия на водную среду, в том числе связанные со случайным или намеренным вселением чужеродных видов. Вселение инвазивных видов в сообщества приводит к тому, что видовое разнообразие в системе снижается, а также нарушаются трофические цепи.
Моллюски наряду с ракообразными являются наиболее распространенными инвайдерами как в пресноводных, так и морских экосистемах. Среди пресноводных брюхоногих моллюсков большое число чужеродных видов относится к семейству Viviparidae. Чужеродные виды этого семейства отмечены в водоемах США, Канады, Италии, Нидерландов, Бельгии, Аргентины. Наибольшее распространение получил вид азиатского происхождения Bellamya chinensis (Gray, 1834/ обнаруженный на достаточно отдаленной от Азии территории: он был обнаружен в водоемах США, Канады, а также Нидерландов и Бельгии (Mc Alpine, 2016; Matthews, 2017), (Vanden, Neucker, 2017). Другой представитель сем. Viviparidae, Sinotaia quadrata (Haas, 1939), распространился на территорию Аргентины, причем на данной территории этот вид - единственный из вивипарид (Ovando, Cuezzo, 2012). Viviparus acerosus (Bourguignat, 1880) обнаружен в Нидерландах, хотя естественным ареалом обитания для него являются водоемы Центральной Европы, а Viviparus georgianus (Lea, 1834) существенно расширил ареал обитания в Северной Америке (Васильев и др., 2000; Soes, 2009).
В Западной Сибири единственным чужеродным представителем Viviparidae является речная живородка Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758). V. viviparus - европейский вид, встречающийся по всей Европе кроме крайнего севера и юга (Черногоренко, 1988). В естественном ареале обитания живородки предпочитают слабопроточные местообитания, часто встречаются в равнинных водохранилищах (Jezewski, 2004; Hubenov, 2007; Jakubik, 2009). Впервые за пределами своего естественного ареала живородка была отмечена в начале 1990-х, когда ее обнаружили в Бухтарминском водохранилище на р. Иртыш. В конце 1990-х этот чужеродный вид был обнаружен также в Новосибирском водохранилище на р.Обь, в 2014 г. в р. Тура (бассейн р. Иртыш), в 2009 г. в пойменном водоеме бассейна р. Иртыш. Этот вид отмечен в качестве чужеродного также в водоемах Крымского полуострова (Сукцессии биоценозов..., 2009), (Хлус, Алергуш, 2014), (Бабушкин, Винарский, 2017). Новосибирское водохранилище является самым восточным местонахождением речной живородки (Яныгина, 2010).
За короткий промежуток времени V. viviparus (Linnaeus, 1758) заселил значительную часть Новосибирского водохранилища. Активному расселению по различным зонам водохранилища способствовали высокие темпы прироста биомассы, что свидетельствует о высокой благоприятности условий обитания в водохранилище и высокой эффективности используемых живородкой репродуктивных стратегий (Яныгина, 2010).
В чужеродном ареале живородки могут быстро наращивать свою численность, часто составляют основную часть биомассы бентосного сообщества, существенно влияют на перераспределение потоков вещества и энергии в экосистеме (Яныгина, Котовщиков, 2018). Наиболее важными показателями, необходимыми для прогнозирования скорости роста популяции этого вида в чужеродном ареале является плодовитость, продолжительность жизни, численность самок, соотношение полов.
Объектом исследования является пресноводный моллюск Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758) - речная живородка
Предмет исследования - половая структура и плодовитость популяции речной живородки, обитающей на различных участках Новосибирского водохранилища.
Цель данной работы - анализ особенностей размножения речной живородки Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758) в нативном (по литературным данным) и чужеродном (на примере Новосибирского водохранилища) ареале.
Для этого реализовывались следующие задачи:
1. Оценка размерной структуры популяции речной живородки на основе морфометрического анализа раковин самок
2. Определение плодовитости V. viviparus на различных участках Новосибирского водохранилища и оценка ее зависимости от размеров самки
3. Анализ половой структуры популяции речных живородок на различных участках Новосибирского водохранилища
4. Оценка численности и биомассы речной живородки в литорали Ордынского и Бердского заливов Новосибирского водохранилища
Биологические системы, созданные или трансформированные человеком, зачастую оказываются более благоприятными для вселенцев, чем их естественный ареал, что позволяет им достигать значительных показателей биомассы и вытеснять аборигенные виды, критически изменяя структуру всего биома, вызывая снижение видового разнообразия.
Кроме того, веселенцы могут наносить существенный экономический ущерб. Специалисты многих стран реализуют мероприятия для предотвращения вселения чужеродных видов и борьбы с уже вселившимися видами. Так, например, на борьбу с чужеродными видами в Великих озерах в США тратится 168 млн. долларов ежегодно (Rothlisberger, Finnoff, 2012).
Массовое развитие инвайдеров затрудняет эксплуатацию технического оборудования, наносится непоправимый вред сельскому хозяйству, кроме того, инвайдеры могут служить переносчиками различных заболеваний.
Ущерб, наносимый видами - вселенцами исчисляется миллионами долларов, в связи с этим многие страны разрабатывают комплексы мер по предупреждению вселения, а также по борьбе с уже вселившимися видами.
Биологическая система, как и любая другая система, состоит из множества компонентов, которые, так или иначе, влияют на ее 3
функциональные особенности, а также на степень ее устойчивости. Одним из главных показателей устойчивости экосистемы является разнообразие, которое определяется, в том числе, и количеством входящих в ее состав видов. В связи со стремлением человека к освоению природы, произошло активное вмешательство в деятельность экосистем, были нарушены естественные условия обитания определенных групп организмов, а также их полное или частичное истребление в связи с активной хозяйственной деятельностью. Также, в связи с активной хозяйственной деятельностью происходят разнообразные антропогенные воздействия на водную среду, в том числе связанные со случайным или намеренным вселением чужеродных видов. Вселение инвазивных видов в сообщества приводит к тому, что видовое разнообразие в системе снижается, а также нарушаются трофические цепи.
Моллюски наряду с ракообразными являются наиболее распространенными инвайдерами как в пресноводных, так и морских экосистемах. Среди пресноводных брюхоногих моллюсков большое число чужеродных видов относится к семейству Viviparidae. Чужеродные виды этого семейства отмечены в водоемах США, Канады, Италии, Нидерландов, Бельгии, Аргентины. Наибольшее распространение получил вид азиатского происхождения Bellamya chinensis (Gray, 1834/ обнаруженный на достаточно отдаленной от Азии территории: он был обнаружен в водоемах США, Канады, а также Нидерландов и Бельгии (Mc Alpine, 2016; Matthews, 2017), (Vanden, Neucker, 2017). Другой представитель сем. Viviparidae, Sinotaia quadrata (Haas, 1939), распространился на территорию Аргентины, причем на данной территории этот вид - единственный из вивипарид (Ovando, Cuezzo, 2012). Viviparus acerosus (Bourguignat, 1880) обнаружен в Нидерландах, хотя естественным ареалом обитания для него являются водоемы Центральной Европы, а Viviparus georgianus (Lea, 1834) существенно расширил ареал обитания в Северной Америке (Васильев и др., 2000; Soes, 2009).
В Западной Сибири единственным чужеродным представителем Viviparidae является речная живородка Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758). V. viviparus - европейский вид, встречающийся по всей Европе кроме крайнего севера и юга (Черногоренко, 1988). В естественном ареале обитания живородки предпочитают слабопроточные местообитания, часто встречаются в равнинных водохранилищах (Jezewski, 2004; Hubenov, 2007; Jakubik, 2009). Впервые за пределами своего естественного ареала живородка была отмечена в начале 1990-х, когда ее обнаружили в Бухтарминском водохранилище на р. Иртыш. В конце 1990-х этот чужеродный вид был обнаружен также в Новосибирском водохранилище на р.Обь, в 2014 г. в р. Тура (бассейн р. Иртыш), в 2009 г. в пойменном водоеме бассейна р. Иртыш. Этот вид отмечен в качестве чужеродного также в водоемах Крымского полуострова (Сукцессии биоценозов..., 2009), (Хлус, Алергуш, 2014), (Бабушкин, Винарский, 2017). Новосибирское водохранилище является самым восточным местонахождением речной живородки (Яныгина, 2010).
За короткий промежуток времени V. viviparus (Linnaeus, 1758) заселил значительную часть Новосибирского водохранилища. Активному расселению по различным зонам водохранилища способствовали высокие темпы прироста биомассы, что свидетельствует о высокой благоприятности условий обитания в водохранилище и высокой эффективности используемых живородкой репродуктивных стратегий (Яныгина, 2010).
В чужеродном ареале живородки могут быстро наращивать свою численность, часто составляют основную часть биомассы бентосного сообщества, существенно влияют на перераспределение потоков вещества и энергии в экосистеме (Яныгина, Котовщиков, 2018). Наиболее важными показателями, необходимыми для прогнозирования скорости роста популяции этого вида в чужеродном ареале является плодовитость, продолжительность жизни, численность самок, соотношение полов.
Объектом исследования является пресноводный моллюск Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758) - речная живородка
Предмет исследования - половая структура и плодовитость популяции речной живородки, обитающей на различных участках Новосибирского водохранилища.
Цель данной работы - анализ особенностей размножения речной живородки Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758) в нативном (по литературным данным) и чужеродном (на примере Новосибирского водохранилища) ареале.
Для этого реализовывались следующие задачи:
1. Оценка размерной структуры популяции речной живородки на основе морфометрического анализа раковин самок
2. Определение плодовитости V. viviparus на различных участках Новосибирского водохранилища и оценка ее зависимости от размеров самки
3. Анализ половой структуры популяции речных живородок на различных участках Новосибирского водохранилища
4. Оценка численности и биомассы речной живородки в литорали Ордынского и Бердского заливов Новосибирского водохранилища
1. В популяции живородок Новосибирского водохранилища преобладали самки (66% всех особей), самцы составляли только 34% численности.
2. Анализ размерной структуры популяции живородки показал, самки речной живородки в Бердском заливе крупнее (средняя высота раковины 29,7±0,6 мм), чем в Ордынском (средняя высота раковины 21,3±0,2 мм).
3. В Ордынском заливе самки речной живородки приступают к размножению при достижении высоты раковины 16,7 мм, в Бердском заливе - 21,1 мм.
4. Максимальная плодовитость, отмеченная у самок живородки Бердского залива (131 зародыш) существенно выше показателей, отмеченных у представителей вида в естественном ареале (85 зародышей), что может свидетельствовать о более благоприятных условиях обитания в инвазионном ареале.
5. Плодовитость самок речной живородки увеличивалась с увеличением размеров ее раковины. В ходе исследования были получены уравнения зависимости плодовитости речной живородки от высоты раковины самки. Эти уравнения имеют вид y=0,00023x3,432 для Ордынского залива и y=0,0002x2,762 для Бердского залива. Уравнения могут быть использованы при дальнейших исследованиях для расчета плодовитости и прогноза скорости прироста популяции.
6. Сезонная динамика численности и биомассы речной живородки Новосибирского водохранилища характеризовалась минимальными значениями весной-в начале лета (в Бердском заливе до конца лета) и повышением этих показателей к осени.
2. Анализ размерной структуры популяции живородки показал, самки речной живородки в Бердском заливе крупнее (средняя высота раковины 29,7±0,6 мм), чем в Ордынском (средняя высота раковины 21,3±0,2 мм).
3. В Ордынском заливе самки речной живородки приступают к размножению при достижении высоты раковины 16,7 мм, в Бердском заливе - 21,1 мм.
4. Максимальная плодовитость, отмеченная у самок живородки Бердского залива (131 зародыш) существенно выше показателей, отмеченных у представителей вида в естественном ареале (85 зародышей), что может свидетельствовать о более благоприятных условиях обитания в инвазионном ареале.
5. Плодовитость самок речной живородки увеличивалась с увеличением размеров ее раковины. В ходе исследования были получены уравнения зависимости плодовитости речной живородки от высоты раковины самки. Эти уравнения имеют вид y=0,00023x3,432 для Ордынского залива и y=0,0002x2,762 для Бердского залива. Уравнения могут быть использованы при дальнейших исследованиях для расчета плодовитости и прогноза скорости прироста популяции.
6. Сезонная динамика численности и биомассы речной живородки Новосибирского водохранилища характеризовалась минимальными значениями весной-в начале лета (в Бердском заливе до конца лета) и повышением этих показателей к осени.
