Фауна кругоресничных инфузорий и сезонная динамика их численности в водоемах южной лесостепи Омской области: методика сбора и обработки материала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фауна кругоресничных инфузорий и сезонная динамика их численности в водоемах южной лесостепи Омской области: методика сбора и обработки материала

Е.В. Жирнова

Сборы проб проводились при помощи планктонного и бентосного сачков в зарослях макрофитов либо при помощи планктонной сети. Обработка материалов проводилась по методикам, рекомендованным для изучения инфузорий [1; 7; 8].

Пробы брались с глубины не более нескольких сантиметров от поверхности воды, т.к. только здесь, как правило, преобладают условия, оптимальные для жизни одноклеточных.

Сосудами для проб служили чистые стеклянные банки. В сосуды, кроме воды, помещались обрастания с различных, находящихся в воде предметов (коряг, растительных остатков и др.) из мест взятия проб, скопления водорослей на грунтах прибрежной зоны водоемов.

Для сохранения полевых проб в течение некоторого времени их переливали в чашки Петри и добавляли туда же несколько семян гороха или прокипяченной пшеницы. Эта добавка стимулирует рост бактерий.

Определение кругоресничных инфузорий проводилось на живых и фиксированных объектах. В качестве фиксатора использовалась жидкость Карнуа на этиловом спирте. При микроскопировании использовали микроскоп Р-15.

Для определения фаунистического сходства применяли коэффициент Жаккара:

К = с / а + Ь-с, где

а - число видов в одной фауне;

Ь - число видов в другой фауне;

с - число видов, общих для двух фаун.

Пределы К от 0 до 1, причем К = 1 означает полное сходство фаун.

Результат

В зоне южной лесостепи обследовано 11 водоемов, расположенных на территории г. Омска, Омского, Москаленского и Оконешниковского районов (окрестности села Куломзи- но). В этих водоемах отмечено 20 видов кругоресничных инфузорий, относящихся к двум родам (таблица 1). Видовое разнообразие составляет 90,9% от общего числа видов РегйпсЬа (22) водоемов Омской области.

Было обнаружено 17 видов рода УогйсеПа, что составляет 85,0% видового разнообразия водоемов зоны, и 3 вида рода Ер1з1уН5 - 15,0% видового разнообразия.

Наиболее богата кругоресничными инфузориями фауна простейших из водоемов Омска. Несмотря на антропо-социогенные воздействия, в черте Омска расположены водоемы с различными условиями обитания, с разной степенью воздействия человека. От водоемов, находящихся под охраной (“Птичья Гавань”), до водоемов, испытывающих большое воздействие человека (“Озерки” и Чередовое). В результате этого в водоемах Омска встречается большинство видов кругоресничных инфузорий (18 видов), свойственных фауне лесостепной зоны (табл. 1).

В водоемах Омска видовое разнообразие кругоресничных инфузорий составляет 90,0 % от общего числа видов РегкпсЬа фауны лесостепи и соответственно 81,8% от общего числа видов кругоресничных инфузорий.

Наибольшее количество видов относится к роду УогйсеПа - 17, или 85,0 % от общего числа видов водоемов южной лесостепи. Вортицеллам значительно уступают представители рода Ер1з1уН5 - 3 вида, или 15,0 % (но 100,0 % видового разнообразия рода в водоемах Омской области).

На основании видового разнообразия фауны кругоресничных инфузорий, можно выделить два типа водоемов г. Омска:

1. Водоемы, имеющие богатую фауну инфузорий. Эти водоемы мало подвержены воздействиям человека (озера природного парка “Птичья Гавань” и парка Победы);

2. Водоемы, имеющие довольно бедную фауну инфузорий вследствие их загрязнения и активной хозяйственной деятельности человека (“Озерки” и озеро Чередовое).

Озеро “Птичьей Гавани”. В исследованном озере Птичьей Гавани зарегистрирован наиболее богатый видовой состав кругоресничных инфузорий - 18 видов, что составляет 90,0 % от общего числа видов, отмеченных для всех водоемов Омска, а также для южной лесостепи и соответственно 81,8 % от общего числа видов кругоресничных инфузорий.

УогйсеПа насчитывается 15 видов, или 75,0 %, Epistylis - 3 вида, соответственно 15,0 % от общего числа видов водоемов южной лесостепи.

По числу видов в водоеме Птичьей Гавани преобладают УогйсеПа - 15 видов (83,3 %), Epistylis - 3 вида (16,7 %).

Водоем парка Победы. Фауна кругоресничных инфузорий водоема парка Победы включает 13 видов, или 65,0 % от общего числа видов РегйпсЬа исследованных водоемов южной лесостепи, а также 59,0 % от суммарного числа видов кругоресничных инфузорий. Одиннадцать видов УоЛюеПа соответствуют 55,0 %, а 2 вида рода Epistylis - 10,0 % от общего числа видов кругоресничных инфузорий водоемов южной лесостепи.

Таблица 1. Видовой состав кругоресничных инфузорий некоторых водоемов южной лесостепи Омской области

Примечание. + + + - особей данного вида много; + + - мало; + - очень мало.

В водоеме парка Победы из 13 видов кругоресничных инфузорий: 11 - вортицеллы (84,6%) и 2 вида эпи- стилисов (15,4%).

“Озерки”. В водоеме “Озерки” обнаружено 4 вида кругоресничных инфузорий (3 вида УогйсеПа - 75,0% и 1 вид Ер1$1уН5 - 25,0%), что составляет 20,0% от общего числа видов кругоресничных инфузорий южной лесостепи и 18,2% от суммарного числа видов (3 вида вортицелл - это 15,0%, а 1 вид эпистилиса - 5,0% от числа видов в исследованных водоемах южной лесостепи).

Озеро Чередовое. Для озера Чередовое характерно присутствие всего двух видов вортицелл - 10,0% от числа видов кругоресничных инфузорий южной лесостепи и 9,1% от общего количества видов.

При сравнительном анализе видовых составов кругоресничных инфузорий водоемов памятника природы “Птичья Гавань” и парка Победы очевидно, что фауны этих водоемов очень близки по видам, в них зарегистрировано 11 общих видов. Это можно объяснить тем, что обследованные водоемы расположены близко друг от друга (100 - 200 м) и являются остатками некогда единой водной системы реки Камышловки, поэтому корни формирования сходной фауны кругоресничных инфузорий лежат в единстве происхождения водоемов.

Более богатый видовой состав кругоресничных инфузорий водоема Птичьей Гавани и парка Победы объясняется охранными мероприятиями, проводимыми на этом водоеме, а также тем, что их практически не затрагивает хозяйственная и иная разрушающая деятельность человека.

Сравнительно бедный видовой состав кругоресничных инфузорий в озере Чередовое и водоеме “Озерки” определяется чрезвычайно активным использованием этих озер человеком, высоким уровнем антропогенного загрязнения вод и прилегающих к озерам территорий.

Кроме водоемов, расположенных на территории Омска, были обследованы водоемы некоторых районов Омской области, также относящихся к подзоне южной лесостепи.

Озеро Лебяжье. В данном водоеме выявлено 3 вида кругоресничных инфузорий, что составляет 15,0 % видового разнообразия кругоресничных инфузорий водоемов южной лесостепи и 13,6% от суммарного видового разнообразия.

Род УогйсеПа представлен одним видом - 5,0%, род Epistylis - двумя видами, или 10,0 % от общего числа видов водоемов южной лесостепи.

Процентное соотношение количества видов в водоеме - УогйсеПа - 33,3 %, Epistylis - 66,7 %.

Озеро Пресновское. В водоеме обнаружено 7 видов Peritricha, что составляет 35,0 % от количества видов кругоресничных инфузорий водоемов южной лесостепи и соответственно 31,8 % от общего числа видов.

В отличие от озера Лебяжье, основу видового состава кругоресничных инфузорий озера Пресновское составляют вортицеллы - 5 видов, или 25,0 % и 2 вида эпистилисов - 10,0 % от общего числа видов водоемов южной лесостепи.

Процентное соотношение: Vorticella - 71,4 %, Epistylis - 28,6%.

В водоемах, расположенных на территории Москаленского района, выявлено 8 видов Peritricha: 40,0 % от количества видов южной лесостепи и 36,4 % от общего числа видов.

Шесть видов вортицелл - 30,0 % и 2 вида эпистилисов - 10,0 % от числа видов исследованных водоемов лесостепной зоны. Процентное соотношение: Vorticella - 75,0 %, Epistylis - 25,0 %.

В водоемах Омского района также обнаружено 8 видов кругоресничных инфузорий (40,0 %). Из них 6 видов рода Vorticella и 2 вида рода Epistylis.

Таким образом, на долю водоемов южной лесостепи Омской области приходится 90,9 % от суммарного числа видов кругоресничных инфузорий, найденных в водоемах Омска и Омской области.

Наибольшую частоту встречаемости имеет Vorticella campanula - 90,0 % от всех проб, Vorticella convallaria - 70,0 %, Epistylis plicatilis - 60,0 %, Vorticella picta - 50,0 %, Vorticella alba, Vorticella conica, Vorticella monilata были встречены в 30,0 % проб.

Абсолютно высокая встречаемость инфузорий в пробах из водоемов Птичьей Гавани и Парка Победы, а также озер Лебяжье и Пресновское - 95,0 %. В пробах из водоемов окрестностей поселков Лузино и Звездино встречаемость составила соответственно 60,0 % и 40,0 % от числа проб. Низкой является встречаемость инфузорий в пробах, взятых в реке Иртыш - 15,0 % от числа проб.

Изучение комплекса кругоресничных инфузорий, прикрепляющихся к покровам циклопид, к водным растениям и к различным находящимся в воде предметам (коряги, камни), не должно ограничиваться установлением его видового состава. Необходим детальный анализ сезонной смены видовой структуры комплекса видов в течение года.

Изменение числа видов кругоресничных инфузорий в водоемах южной лесостепи в зависимости от сезона года рассмотрим на примере озера “Птичья Гавань”, расположенного на территории г. Омска (таблица 2).

Таблица 2. Сезонная динамика видового состава кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань”

Минимальное количество видов характерно для декабря - 2 вида (11,0%). В январе особей кругоресничных инфузорий в водоеме не обнаружено. В феврале видовое разнообразие возрастает до 6 видов кругоресничных инфузорий (33,0%). В марте зарегистрировано 11 видов Peritricha, что составляет 61,0% от общего числа видов, отмеченных в озере. Максимальное число видов (14) в озере “Птичья Гавань” отмечено с середины весны (апрель) до середины осени (октябрь). В конце осени (ноябрь) число видов составляет 6 (33,0 %), что соответствует февральскому уровню.

Количество видов кругоресничных инфузорий с апреля по октябрь остается постоянным и составляет в каждом месяце 14 видов, но видовые составы Peritricha отличны между собой. Можно выделить 2 группы месяцев, когда видовые составы полностью совпадают: к первой группе относятся летние месяцы (июнь, июль и август). Вторая группа включает весенне-осенние месяцы (апрель, май, сентябрь и октябрь).

В летние месяцы из водоема исчезают Vorticella aerotensi, Vorticella extensa, Vorticella fromenteli и Epistylis bimarginata, что, вероятно, связано с исчезновением в июне Eucyclops macrurus, а в августе - Eucyclops macruroides, которые наряду с растениями являются носителями для вышеперечисленных видов кругоресничных инфузорий. Исключение составляет Vorticella fromenteli - узкоспециализированный вид перитрих, носителем которого является только Eucyclops serrulatus.

В весенне-осенние месяцы происходит появление всех вышеперечисленных видов кругоресничных инфузорий в водоеме, но исчезают: Vorticella communis, Vorticella conica, Vorticella hamata, Vorticella nutans. Вид Vorticella communis также является узкоспециализированным, и его носителем может быть только рачок Macrocyclops fuscus. Поэтому при выпадении рачка из видового состава вследствие диапаузы и данный вид перитрих также отсутствует в водоеме в весенне-осенние месяцы.

Аналогичные процессы характерны для узкоспециализированной инфузории Vorticella nutans, носителем которой является Acanthocyclops gigas, который в сентябре исчезает из водоема.

Подобная же ситуация наблюдается и с Vorticella hamata, носителями которой наряду с растениями являются рачки семейства Acanthocyclops, освобождающиеся от инфузории в весенне-осенние месяцы.

При анализе видового состава кругоресничных инфузорий озера “Птичья Гавань” отмечено присутствие 3 видов рода Epistylis (табл. 1).

Epistylis plicatilis является фоновым и полисезонным видом, его отсутствие отмечено только в январе. Epistylis urceolata также относится к группе полисезонных видов, но избегает более холодные месяцы года: не зарегистрирован в водоеме в ноябре - феврале. Epistylis bi- marginata - представитель “весенне-осенней” группы видов: встречается в апреле, мае, сентябре и октябре (табл. 2).

Результатом анализа уровня сходства видовых составов кругоресничных инфузорий, отмеченных в водоеме “Птичья Гавань” в течение 12 месяцев, является дендрограмма (рис. 1).

На дендрограмме сходства сезонных фаун кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань” (рис. 1) можно выделить 2 группы месяцев, сходство видовых составов которых составляет 1,0 - “летняя” и “весенне-осенняя”. Но между видовыми составами “летней” и

“весенне-осенней” групп наблюдаются отличия, и в данном случае К составляет 0,79. Далее к вышеописанным группам ближе стоит фауна кругоресничных инфузорий, отмеченных в марте с К, равным 0,66. При дальнейшем сравнении видовых составов кругоресничных инфузорий выясняется, что между таковыми февраля и марта К составляет 0,54, а вот “февральская” и “ноябрьская” фауны отличаются по составу, и К снижается до 0,5. Еще меньший К характерен для фаун ноября и декабря - 0,33 (рис. 1).

пресноводный брюхоногий моллюск заповедник

Рис. 1. Сходство сезонных фаун кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань”. По горизонтали: месяцы года; по вертикали: значения коэффициента сходства Жаккара

Следовательно, с апреля по ноябрь количество видов в водоеме является максимальным (14), но “летняя” группа по видовому составу отличается от “весенне-осенней”. Большая часть видов является представителями рода УогЦсеПа (15) и отмечено 3 вида, относящихся к роду Ер1з1уН8.

Фактор температуры является ведущим в смене сезонных фаун гидробионтов [2]. Прежде всего, это обусловлено особенностями водной среды, где изменения температуры происходят плавно и определяют такие важнейшие процессы в водоеме, как изменение процента растворенного кислорода и динамику биогенов. Несомненно, что сезонный ход температур определяется глобальными изменениями природной длины светового дня. Однако на эти изменения эпибионты - кругоресничные инфузории из-за отсутствия специальных светочувствительных систем реагировать не могут. Температура воды непосредственно определяет течение многих биохимических процессов в организмах кругоресничных инфузорий. По отношению к ней часть видов эпибионтов стенотермны, а часть - эвритермны.

Одним из важнейших признаков вида является численность [3]. Изменение численности, т.е. ее динамика по сезонам года видоспецифична, и определяется уровнем адаптаций того или иного вида к условиям окружающей среды.

Динамика численности кругоресничных инфузорий зависит, прежде всего, от температурного режима водоема; достаточного количества пищевых объектов; предрасположенности водоема к заморным явлениям; от уровня органической взвеси в воде; насыщенности водной растительностью; качества грунта; степени антропо-социогенных воздействий.

В связи с этим была проанализирована сезонная динамика численности кругоресничных инфузорий, являющихся фоновыми и наиболее часто встречающимися видами.

В подзоне южной лесостепи сезонная динамика кругоресничных инфузорий была изучена в водоеме “Птичья Гавань” (рис. 2).

В январе особи кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань” не обнаружены. Минимум численности отмечается в феврале, когда количество особей/мл составляет 20. На протяжении весны наблюдается рост численности кругоресничных инфузорий от 50 особей/мл в марте до 175 - в мае. Максимальное число особей в одном мл зафиксировано в июне (280). После июньского максимума происходит понижение численности. Так, в июле в 1 мл отмечено 210 особей, а в августе количество особей кругоресничных инфузорий на 1 мл вновь возрастает до 250 особей, затем незначительно увеличивается в сентябре (260 особей), после чего зафиксирован постепенный спад численности до 190 особей/мл в октябре, 140 - в ноябре, к декабрю численность снижается до 50 особей/мл.

Рис. 2. Сезонная динамика численности кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань”. По оси абсцисс: месяцы года; по оси ординат: число особей/мл

Рассматривая сезонную динамику численности кругоресничных инфузорий из того же водоема, можно сказать следующее (рис. 3). Отсутствие данного вида, как и предыдущего, зафиксировано в январе. Минимум численности характерен для февраля (10 особей/мл). В течение всей весны наблюдается рост численности: так, в марте количество особей кругоресничных инфузорий в 1 мл составляет 50, а к маю возрастает до 130 особей, после чего зафиксирован июньский максимум (250 особей/мл).

Затем численность начинает снижаться, составляя в июле 190 особей/мл, этот же процесс продолжается и в августе, когда на 1 мл приходится 140 особей Epistylis plicatilis. В сентябре численность вновь возрастает (220 особей/мл), после чего отмечается снижение количества особей данного вида до 180 в октябре, в ноябре число особей Epistylis plicatilis сокращается в 3 раза, составляя 60 особей. В декабре на 1 мл приходится всего 25 особей вида.

Вероятно, летнее понижение численности кругоресничных инфузорий (июль, август) можно объяснить повышением температуры воды в водоеме из-за значительного его прогревания, кроме того, в воде наблюдалось значительное количество гниющей органики, произошла гибель многих видов бактерий, являющихся пищевыми объектами для кругоресничных инфузорий, понизился уровень растворенного в воде кислорода, к чему они очень чувствительны.

Рис. 3. Сезонная динамика численности кругоресничных инфузорий в озере “Птичья Гавань”. По оси абсцисс: месяцы года; по оси ординат: число особей/мл

Выводы

В обследованных водоемах, расположенных на территории г. Омска: “Птичья Гавань”, Парк Победы, “Озерки”, Чередовое и реке Иртыш, а также прудах в окрестностях поселка Лузино (Омский район) и Звездино (Москаленский район), озерах Лебяжье и Пресновское (Оконешниковский район) было обнаружено 20 видов кругоресничных инфузорий.

По видовому составу и частоте встречаемости наблюдаются существенные отличия между водоемами, находящимися под охраной (Птичья Гавань) и водоемами, испытывающими большое воздействие человека (“Озерки”, Чередовое).

Максимальное число видов кругоресничных инфузорий зафиксировано весной, летом и осенью (14), в январе они в водоемах не были обнаружены.

Для большинства исследованных водоемов южной лесостепи Омской области отмечается следующая тенденция сезонной динамики численности кругоресничных инфузорий: максимум численности отмечен в начале лета (июнь) и осени (сентябрь), в то время как в июле, августе происходит спад численности, минимум численности приходится на зиму, что связано с понижением температуры воды, а также ухудшением кислородного режима водоемов и режима питания инфузорий.

Библиография

1. Банина Н. Н. Тип Инфузории // Фауна аэротенков. - Л.: Наука, 1984. - С. 136-186.

2. Березина Н. Н. Гидробиология. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 243 с.

3. Завадский К. М. Вид и видообразование. - Л., 1968. - 404 с.

4. Лихачев С. Ф. Инфузории водоемов Омской области. - Омск, 1996. - 102 с.

5. Лихачев С. Ф. Методика эколого-фаунистических исследований протистов на примере эвгленовых // Методология и методика естественных наук: Сборник научных трудов. Омск: изд-во ОмГПУ, 1997. - 194 с.

6. Фауна аэротенков. Атлас. - Л.: Наука, 1984. - 264 с.

7. Хаусман К. Протозоология. - М.: Мир, 1988. - 336 с.

8. Янковский А. В. Новые и малоизученные роды ресничных простейших // Тр. Зоол. ин-та АН СССР. - М., 1985. - Т. 144. - С. 72-88.

Размещено на Allbest.ru