Морфо-биологические особенности популяции Pelophylax

Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
УДК 574.3
Морфо-биологические особенности популяции
Pelophylax ridibundus урбанизированных территорий
Яковлева А.П., Юмагулова Г.Р.
Башкирский государственный университет
Аннотация: В исследовании были изучены особенности
популяции озерной лягушки Pelophylax ridibundus и ее реакции на изменения окружающей среды. Сбор материала производился с июля по сентябрь 2014 г. из озера - старицы, расположенного в 1,5 км от городского пляжа и в 500-600 м от ближайших жилых домов. Всего было отобрано 15 особей P.
ridibundus. Также из водоема брались пробы воды на химические показатели. В ходе исследования было выявлено, что P.
ridibundus на территории г. Салават обитает в слабо щелочной
среде с повышенным содержанием свинца и ртути. При анализе полиморфизма в популяции озерной лягушки выявлено доминирование морфы maculata.
Ключевые слова: популяция, озерная лягушка, полиморфоз.
Morphological and biological features of
Pelophylax ridibundus population of urbanized areas
Bashkir State University
Yakovleva A.P., Yumagulova G.R.
Abstract: This study examined the population features of the
lake frog Pelophylax ridibundus and its response to environmental
change. Collection of material produced from July to September
2014 from the old lake located 1.5 km from the beach and 500-600
m from the nearest houses. A total of 15 P. ridibundus individuals
were selected. Also water samples from the pool were taken to
30
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
study chemical parameters. The study found that P. ridibundus in
the city of Salavat lives in slightly alkaline environment with a
high content of lead and mercury. In the analysis of polymorphisms
in the population revealed the dominance of the lake frog morphs
maculata.
Keywords: population, lake frog, polymorphiasis.
Земноводные — весьма важный компонент экосистем,
чувствительный к факторам среды. С участием амфибий
происходит регуляция численности насекомых; включаясь в
пищевые цепи они становятся промежуточными и
дополнительными хозяевами паразитов. Для оценки реакции
популяции на изменение окружающей среды рекомендуют
использовать комплекс признаков, включающий экологические
и морфологические показатели, чувствительные к изменению
окружающей среды. Одним из таких признаков у земноводных
является полиморфизм.
На территории Республики Башкортостан (РБ) озерная
лягушка Pelophylax ridibundus - самый распространённый вид
фауны земноводных, способный обитать в условиях высокой
антропогенной трансформации местообитаний. Известно, что
в условиях антропопрессии наблюдается изменение
фенотипического состава и показателей физиологического
состояния [3].
Город
Салават
относится
к
экологически
неблагоприятным,
вследствие
интенсивного
влияния
деятельности ОАО “Газпром Нефтехим Салават” –
предприятия, которое входит в тройку крупнейших
нефтехимических производителей в России и является одним
из крупнейших производителей бутиловых спиртов, бензина,
этилена, пропилена, полиэтилена и других продуктов
нефтехимии [9].
Целью данной работы является выявление морфобиологических особенностей популяции Pelophylax ridibundus,
обитающей на территории г. Салават, а также оценка влияния
антропогенных факторов на структуру популяции.
31
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
Материал и методы
Отбор проб производился в период с июля по сентябрь
2014 г. из озера - старицы, расположенного в 1,5 км от городского пляжа и в 500-600 м от ближайших жилых домов. Всего
было отобрано 15 особей P. ridibundus. Животные отлавливались сачком и помещались в чистые стеклянные банки ёмкостью 3 л, заполненные водой на 1 см от дна. Также из водоёма
был произведен отбор проб воды на химические показатели
(табл. 1).
Определение видовой принадлежности амфибий проводилось по внешним морфологическим признакам [1,5]. Половая принадлежность половозрелых лягушек определялась после вскрытия. Для анализа полиморфизма озерных лягушек
были использованы 4 типа рисунка спины [2]. 1. Striata (S).
Полосатость – наличие светлой дорсомедиальной полосы. 2.
Maculata (M). Пятнистость – наличие крупных (от 2–3 мм диаметром) пятен. 3. Punctata (P). Крапчатость – на верхней части
присутствуют мелкие точки. 4. Burnsi (B). Чистая – полное отсутствие пятнистости и крапчатости на верхней части туловища.
Для изучения морфологических особенностей озерных
лягушек производилось измерение длины туловища, массы тела (взвешивание на весах ВЛКТ 500 G МКТ 4 с точностью
0,01 г). Для выявления физиологического состояния амфибий
рассчитывали индексы (i) органов [6,8]. Все отобранные особи
изучались на наличие паразитов методом неполных гельминтологических вскрытий.
Результаты и обсуждение
Как видно из таблицы 1, вода в старице, из которого отлавливались особи озерных лягушек, не соответствует нормативам по трем показателям: pH, содержанию ртути и свинца,
что свидетельствует о неблагоприятных условиях обитания
изучаемой популяции. Количество ртути в старице превышает
нормы ПДК в 1,4 раза, свинца – в 3 раза.
32
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
Таблица 1. Санитарно-гигиенический анализ воды водоёма
№ Определяемые
Результаты
Гигиенический Единицы
НД на ме
п/п
показатели
исследований
норматив
измерения
следов
по НД
Не обнаружи- Не должна об- РД52.24.49
1. Окраска
вается
наруживаться в
столбике 10см
1
Не более 2
баллы
РД52.24.49
2. Запахи
8,7± 0,10
6,5-8,5
ПНДФ14.1
3. Водородный
показатель
97
(рН)
Химические
вещества:
0,0007±0,00001 Не более 0,0005 мг/ дм3
РД52.24.47
4. Ртуть
0,005± 0,002
Не более 1,0
мг/ дм3
ГОСТ Р513
5. Медь
0,03±0,001
Не более 0,01
мг/ дм3
ГОСТ Р513
6. Свинец
0,005 ± 0,001
Не более 0,1
мг/ дм3
ГОСТ Р513
7. Марганец
5,57 ± 0,56
Не более10,0
мг/ дм3
РД52.24.43
8. Кремний
Менее 0,01
Не более 0,05
мг/ дм3
ПНДФ 14.
9. Хром
Соотношение самок и самцов в исследованной популяции P. ridibundus составило 2:1 (преобладают самки - 10 экз.
над самцами – 5 экз.). При анализе морф выяснилось, что преобладающее большинство (11 особей) принадлежит к морфе
maculata (73,3 %), 20% имели крапчатый рисунок дорсальной
стороны (морфа punctata – у 3 особей), у 1 особи зарегистрирована морфа burnsi (6,7 %).
Средняя масса тела - 43,140 г, у самок масса обычно
больше – 48,044 г, у самцов – 33,332 г. Шесть особей (40%)
оказались заражёнными гельминтами, в т.ч. 5 самок, 1 самец;
у всех на внутренней поверхности кожи были обнаружены метацеркарии трематод Strigea falconis. Зараженные особи имеют
более низкие показатели массы тела: средняя масса тела заражённой особи составила 40,932 г (у самцов – 27,310 г, у самок – 43,650 г). Соответственно средняя масса тела здоровых
особей – 44,612 г (у самцов – 34,838 г, у самок – 52,432 г). Однако при сравнении этих параметров между здоровыми особя-
33
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
ми и зараженными, между самцами и самками статистически
достоверных различий не обнаружено (р ≥0,3).
Таблица 2. Показатели массы и индексов внутренних органов Pelophylax ridibundus
Вся выборка
Самцы
Самки
Зараженные
особи
Зараженные
самцы
Зараженные
самки
Здоровые
особи
Здоровые
самцы
Здоровые
самки
Средняя Средняя Средняя
i
i
i
масса
масса
масса печени сердца почек
печени, сердца, почек, г
г
г
1,8765
0,3669
0,3767
0,0435 0,0093 0,0102
1,3598
2,1866
0,2496
0,4373
0,2456
0,4554
0,0411
0,0449
0,0076
0,0104
0,0081
0,0115
2,2795
0,6948
0,7158
0,0539
0,0180
0,0192
1,2000
0,2060
0,2420
0,0439
0,0075
0,0089
2,4954
0,7926
0,8106
0,0559
0,0201
0,0213
1,7422
0,2576
0,2637
0,0401
0,0064
0,0072
1,3798
0,2550
0,2460
0,0407
0,0076
0,0079
2,0322
0,2596
0,2778
0,0395
0,0055
0,0067
Средняя длина тела изученных особей составила 73,9 мм,
женские особи более крупные - 76,1 мм, мужские 69,6 мм, что
в целом соответствует морфологическим показателям популяций P. ridibundus из других регионов [7].
При сравнении значений индексов сердца, печени и почек (табл. 2) в выборке между самцами и самками статистически достоверных различий не обнаружено (р ≥ 0,43). При
сравнении значений индексов внутренних органов между зараженными гельминтами особями и здоровыми обнаружены
статистически достоверные различия только у самок (р < 0,05),
в группе самцов различия не достоверны р ≥ 0,66, что объясняется небольшим количеством исследованных особей. Ана34
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
лиз показателей индексов органов между самцами и самками в
группе здоровых особей достоверные различия обнаружены
лишь при сравнении индекса сердца (р < 0,05).
Таким образом, исследованная популяция P. ridibundus
на территории г. Салават РБ обитает в слабо щелочной среде с
повышенным содержанием свинца и ртути (превышение ПДК
в 3 и 1,4 раза соответственно). При анализе полиморфизма в
популяции озерной лягушки выявлено доминирование морфы
maculata (73,3 %).
Заражение паразитами сказывается на морфологии животного: так, зараженные особи имеют более низкие показатели массы тела: средняя масса самцов – 27,310 г, самок – 43,650
г, тогда как у здоровых особей эти параметры выше (у самцов
– 34,838 г, у самок – 52,432 г). При сравнении значений индексов внутренних органов между зараженными гельминтами
самками (i печени - 0,0559, i сердца - 0,0201, i почек - 0,0213) и
здоровыми особями (0,0395, 0,0055, 0,0067 соответственно)
обнаружены статистически достоверные различия (р < 0,05).
Значения индексов значительно выше у зараженных лягушек,
что свидетельствует о сложившемся физиологическом механизме адаптации к присутствию паразитов.
35
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
Библиографический указатель:
1. Банников А. Г., Даревский И.С., Ищенко В.Г.,
Рустамов А.К., Щербак Н.Н. Определитель земноводных и
пресмыкающихся фауны СССР. – М.: Просвещение,1977. –
414 с.
2. Боркин Л. Я. Отряд бесхвостые – класс амфибии,
или земноводные – Amphibia // Ананьева Н. Б., Боркин Л. Я.,
Даревский И. С., Орлов Н. Л. Земноводные и пресмыкающиеся. Энциклопедия природы России. М.: AFB, 1998. – С. 19–
174.
3. Вершинин В.Л. Экологические особенности популяций амфибий урбанизированных территорий: Автореф. Дис.
… д-ра биологических наук. Екатеринбург, 1997;
4. Зарипова Ф.Ф., Юмагулова Г.Р., Файзуллин А.И.
Характеристика состояния популяции озерной лягушки Rana
ridibunda Pallas, 1771 (Anura, Amphibia) в Республике Башкортостан по полиморфизму рисунка окраски спины // Известия
Самарского научного центра Российской академии наук. 2009.
Т 11, №1;
5. Лада Г. А., Соколов А. С. Методы исследования
земноводных: научно-методическое пособие. – Тамбов, 1999. –
75 с;
6. Мисюра А. Н., Залипуха И. Н. Влияние отходов
предприятий уранодобывающей промышленности на экологофизиологические показатели земноводных / Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. – 2006. – Вип.
14, т. 2. С. 113-117;
7. Файзулин А.И., Чихляев И.В., Кузовенко А.Е. Амфибии Самарской области. Тольятти: ООО «Кассандра», 2013.
С. 78-92.
8. Шварц С.С., Смирнов В.С., Добринский Л.Н. Метод
морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных: Тр. Института экологии растений и животных.
Свердловск, 1968. Вып. 58;
36
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
9. Открытый архив электронных изданий Оренбургского государственного университета. [Электронный ресурс]
Режим доступа http://elib.osu.ru/handle/123456789/632
Bibliography:
1. Bannikov A. G., Darevskiy I.S., Ishchenko V.G.,
Rustamov A.K., Shcherbak N.N. Opredelitel' zemnovodnykh i
presmykayushchikhsya fauny SSSR. – M.: Prosveshchenie,1977. –
414 s.
2. Borkin L. Ya. Otryad beskhvostye – klass amfibii, ili
zemnovodnye – Amphibia // Anan'eva N. B., Borkin L. Ya.,
Darevskiy I. S., Orlov N. L. Zemnovodnye i presmykayushchiesya.
Entsiklopediya prirody Rossii. M.: AFB, 1998. – S. 19–174.
3. Vershinin V.L. Ekologicheskie osobennosti populyatsiy
amfibiy urbanizirovannykh territoriy: Avtoref. Dis. … d-ra
biologicheskikh nauk. Ekaterinburg, 1997;
4. Zaripova F.F., Yumagulova G.R., Fayzullin A.I.
Kharakteristika sostoyaniya populyatsii ozernoy lyagushki Rana
ridibunda Pallas, 1771 (Anura, Amphibia) v Respublike
Bashkortostan po polimorfizmu risunka okraski spiny // Izvestiya
Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. 2009. T
11, №1;
5. Lada G. A., Sokolov A. S. Metody issledovaniya zemnovodnykh: nauchno-metodicheskoe posobie. – Tambov, 1999. –
75 s;
6. Misyura A. N., Zalipukha I. N. Vliyanie otkhodov
predpriyatiy uranodobyvayushchey promyshlennosti na ekologofiziologicheskie pokazateli zemnovodnykh / Vіsnik Dnіpropetrovs'kogo unіversitetu. Bіologіya. Ekologіya. – 2006. – Vip. 14, t.
2. S. 113-117;
7. Fayzulin A.I., Chikhlyaev I.V., Kuzovenko A.E. Amfibii Samarskoy oblasti. Tol'yatti: OOO «Kassandra», 2013. S. 7892.
8. Shvarts S.S., Smirnov V.S., Dobrinskiy L.N. Metod
morfofiziologicheskikh indikatorov v ekologii nazemnykh pozvo-
37
Научно-исследовательские публикации 2015 № 6 (26)
nochnykh: Tr. Instituta ekologii rasteniy i zhivotnykh. Sverdlovsk,
1968. Vyp. 58;
9. Otkrytyy arkhiv elektronnykh izdaniy Orenburgskogo
gosudarstvennogo universiteta. [Elektronnyy resurs] Rezhim
dostupa http://elib.osu.ru/handle/123456789/632
Об авторах:
Яковлева Алла Павловна – аспирант 1 года обучения
кафедры физиологии человека и зоологии, биологического
факультета Башкирского Государственного Университета, филиал ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в РБ" в Ишимбайском районе г. Салават.
Юмагулова Гульдар Рашитовна – доцент кафедры физиологии человека и зоологи, биологический факультет, Башкирский Государственный Университет.
About the authors:
Yakovleva Alla Pavlovna – 1 year post-graduate training of
the department of human physiology and zoology, biological
faculty of the Bashkir State University, Branch FBUH "Center for
Hygiene and Epidemiology in the Republic of Bashkir" in the
Ishimbai region, Salavat.
Yumagulova Gul'dar Rashitovna – assistant professor of
physiology and zoology, Faculty of Biology, Bashkir State
University.
38