Состав и распределение макробеспозвоночных, ассоциированных с губкой Lubomirskia baikalensis (Spongillida, Lubomirskiidae) в период экологического кризиса на озере Байкал
- Авторы: Механикова И.В.1, Ситникова Т.Я.1, Ханаев И.В.1
-
Учреждения:
- Лимнологический институт СО РАН
- Выпуск: Том 102, № 9 (2023)
- Страницы: 963-979
- Раздел: СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-5134/article/view/136826
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044513423080081
- EDN: https://elibrary.ru/EETNGE
- ID: 136826
Цитировать
Аннотация
Исследования проведены в литоральной зоне озера Байкал в период масштабного экологического кризиса, который затронул все звенья экосистемы, в том числе поселения эндемичных губок семейства Lubomirskiidae. Губки играют важнейшую роль в бентических сообществах каменистой литорали озера, обеспечивая чистоту воды и являясь специализированным биотопом для множества разнообразных организмов. В последнее десятилетие в разных районах Байкала отмечены массовые заболевания и гибель губок, что может привести к необратимым изменениям структуры литоральных сообществ. Нами были исследованы состояние губок, состав сообществ макробеспозвоночных, таксономическое богатство, распространение и обилие доминирующих групп – амфипод и гастропод, обитающих на ветвистых губках Lubomirskia baikalensis с различными проявлениями заболеваний, в разных районах Байкала (2015, 2020, 2021, 2022 гг.) и проведено сравнение с историческими данными. Показано, что таксономическое богатство амфипод (35 видов и подвидов, а также 5 таксонов, определенных до рода) выше на 20 таксонов, чем это было 30 лет назад. Всего 22 вида и подвида гастропод обнаружены на губке, из них 20 впервые. Установлены различия видового состава, комплекса доминирующих видов и количественных показателей амфипод и гастропод на губках из разных районов озера, что подтверждено подводными видеонаблюдениями. Обилие всех групп макробеспозвоночных на единицу массы губки, как и обилие доминирующих групп – амфипод и гастропод, уменьшались по направлению с юга на север. Величины обилия исследованных беспозвоночных на губках по сравнению с докризисным периодом сопоставимы. На губках найдены беспозвоночные из нескольких экологических групп с различными пищевыми стратегиями (собиратели, соскребатели, фильтраторы), для большинства из них губка является временным местообитанием. Для восстановления плотности поселения губок и сохранения популяций ключевых видов беспозвоночных предлагается создание губочных “ферм” в наименее загрязненных районах Байкала.
Ключевые слова
Об авторах
И. В. Механикова
Лимнологический институт СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: irinam@lin.irk.ru
Россия, 664033, Иркутск
Т. Я. Ситникова
Лимнологический институт СО РАН
Email: irinam@lin.irk.ru
Россия, 664033, Иркутск
И. В. Ханаев
Лимнологический институт СО РАН
Email: irinam@lin.irk.ru
Россия, 664033, Иркутск
Список литературы
- Базикалова А.Я., 1945. Амфиподы озера Байкала // Труды Байкальской лимнологической станции. Т. 11. 440 с.
- Бондаренко Н.А., Оболкина Л.А., Мельник Н.Г., Механикова И.В., Глызина О.Ю. и др., 2009. Криобиология озера Байкал: современное состояние изученности вопроса и основные направления исследований // Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Т. 2. Книга 1. Новосибирск: Наука. С. 912–927.
- Бормотов А.Е., 2011. Что случилось с байкальскими губками? // Наука из первых рук. Т. 41. № 5. С. 20–23.
- Букшук Н.А., 2020. Губки // Красная книга Иркутской области. Улан-Удэ: Изд-во ПАО “Республиканская типография”. С. 327–330.
- Вейнберг Е.В., 2005. Спонгиофауна плиоцен-четвертичных отложений Байкала. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Санкт-Петербург: Зоол. ин-т АН СССР. 22 с.
- Воздействие тралового промысла на донные экосистемы Баренцева моря и возможности снижения уровня негативных последствий, 2013. Мурманск. WWF. 55 с.
- Гаврилов Г.Б., 1950. Макрофауна прибрежной платформы Южного Байкала в районе Лиственичного. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Л.: Зоол. ин-т АН СССР. 4 с.
- Гомбрайх В.А., 1988. Новые данные о Lubomirskia baikalensis Dyb. из озера Байкал // Новое в изучении флоры и фауны Байкала и его бассейна. Иркутск. С. 70–76.
- Грачев М.А., Синюкович В.Н., Макаров М.М., Дзюба Е.В., Тимошкин О.А. и др., 2015. Выступление на бюро Совета по науке РАН и ФАНО. Москва, 15 апреля 2015 г. Иркутск: Репроцентр А1. 44 с.
- Деникина Н.Н., Дзюба Е.В., Белькова Н.Л., Ханаев И.В., Феранчук С.И., 2016. Первый случай заболевания губки Lubomirskia baikalensis: исследование микробиома // Известия РАН. Серия биологическая. № 3. С. 315–322.
- Ефремова С.М., 2001. Губки // Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Новосибирск: Наука. Т. 1. Книга 1. С. 177–190.
- Камалтынов Р.М., 2001. Амфиподы (Amphipoda: Gammaroidea) // Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Т. 1. Книга 1. С. 573–831.
- Кожов М.М., 1931. К познанию фауны Байкала, ее распределения и условий обитания // Известия Биолого-географического научно-исследовательского института при Государственном Иркутском университете. Т. 5. № 1. 171 с.
- Кожов М.М., 1936. Моллюски озера Байкал. Систематика, распределение, экология, некоторые данные по генезису и истории // Труды Байкальской Лимнологической станции. Т. 8. 350 с.
- Куликова Н.Н., Максимова Н.В., Сутурин А.Н., Парадина Л.Ф., Ситникова Т.Я. и др., 2007. Биогеохимическая характеристика доминирующих моллюсков каменистой литорали Южного Байкала // Геохимия. № 5. С. 535–546.
- Куликова Н.Н., Механикова И.В., Чебыкин Е.П., Воднева Е.В., Тимошкин О.А., Сутурин А.Н., 2017. Химический элементный состав и концентрационная функция амфипод литоральной зоны оз. Байкал // Водные ресурсы. Т. 44. № 3. С. 366–380.
- Любарский Е.Л., 1974. Об оценке проективного покрытия компонентов травостоя // Экология. № 1. С. 98–99.
- Любин П.А., 2013. Устойчивое использование биоресурсов морей России: проблемы и перспективы // Презентация в ходе работы круглого стола, организованного Всемирным фондом дикой природы России при поддержке Ассоциации “РПX Карат” 27–28 мая 2013 г. в г. Мурманске.
- Майкова О.О., Букшук Н.А., Кравцова Л.С., Онищук Н.А., Сакирко М.В. и др., 2023. Спонгиофауна озера Байкал в системе мониторинга за шесть лет наблюдений // Сибирский экологический журнал. Т. 1. С. 11–24.
- Максимова Н.В., Мельникова Е.Н., Широкая А.А., Ситникова Т.Я., Тимошкин О.А., 2012. Сезонное и межгодовое распределение брюхоногих моллюсков в трех гидродинамических зонах каменистой литорали озера Байкал // Ruthenica. Т. 22. № 1. С. 1–14.
- Механикова И.В., 2001. Состав и сезонная динамика питания Brandtia parasitica (Dyb.) из озера Байкал // Исследования фауны водоемов Восточной Сибири. Иркутск: Иркутский гос. университет. С. 62–70.
- Механикова И.В., 2002. Сравнительное изучение питания двух видов рода Pallasea (Crustacea, Amphipoda) из озера Байкал // Экологические, физиологические и паразитологические исследования пресноводных амфипод. Иркутск: Иркутский гос. ун-т. С. 5–17.
- Механикова И.В., 2017. Амфиподы (Crustacea, Amphipoda) каменистой литорали Южного Байкала в районе мыса Березовый // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. биол. Т. 122. № 3. С. 28–37.
- Механикова И.В., Воробьева С.С., 2017. О питании симбиотических амфипод Brandtia parasitica parasitica (Crustacea, Amphipoda) на больных байкальских губках семейства Lubomirskiidae в Южном Байкале // Зоологический журнал. Т. 97. № 2. С. 131–135.
- Песенко Ю.А, 1982. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука. 287 с.
- Ситникова Т.Я., Репсторф П., 2004. Эти моллюски живут только в Байкале // Наука из первых рук. № 1. С. 84–99.
- Ситникова Т.Я., Старобогатов Я.И., Широкая А.А., Шибанова И.В., Коробкова Н.В., Адов Ф.В., 2004. Брюхоногие моллюски (Gastropoda) // Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Новосибирск: Наука. Т. 1. Книга 2. С. 937–1002.
- Ситникова Т.Я., Широкая А.А., Максимова Н.В., Ханаев И.В., Слугина З.В., Тимошкин О.А., 2010. Распределение брюхоногих моллюсков в каменистой литорали озера Байкал // Гидробиологический журнал. Т. 46. № 1. С. 3–20.
- Совинский В.К., 1915. Amphipoda оз. Байкал // Зоологические исследования Байкала. Т. 9. Вып. 1. Киев: Императорский университет Св. Владимира. 381 с.
- Тахтеев В.В., 1992. Poekilogammarus erinaceus sp. n. – новый вид байкальских бокоплавов (Amphipoda, Gammaridae) // Зоологический журнал. Т. 71. № 2. С. 150–153.
- Тахтеев В.В., 2000. Очерки о бокоплавах озера Байкал: систематика, сравнительная экология, эволюция. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та. 355 с.
- Тахтеев В.В., 2000a. Дополнение к ревизии рода Poekilogammarus Stebbing, 1899 (Crustacea, Amphipoda, Gammaridea) из озера Байкал // Зоологический журнал. Т. 79. № 6. С. 649–661.
- Ханаев И.В., 2016. Пространственно-временной аспект распространения различных форм заболевания байкальских губок на мелководьях озера Байкал // Вестник научных конференций. № 12. С. 36.
- Ханаев И.В., Дзюба Е.В., Белькова Н.Л., Феранчук С.И., Макаров М.М. и др., 2017. Развитие эпизоотии байкальских губок родов Lubomirskia и Baikalospongia. Карта № 218 // Экологический атлас Байкальского региона. Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН. 5 с. http://atlas.isc.irk.ru. ISBN: 978-5-94797-314-3.
- Arndt W., 1933. Die biologischen Beziehungen zwischen Schwämmen und Krebsen // Mitteilungen aus dem Zoologischen Museum in Berlin. B. 19. S. 221–325.
- Belikov S., Belkova N., Butina T., Chernogor L., Martynova-Van Kley A. et al., 2019. Diversity and shifts of the bacterial community associated with Baikal sponge mass mortalities // PLoS ONE. V. 14. № 3.
- Blunt J.W., Copp B.R., Munro M.H.G., Northcote P.T., Prinsep M.R., 2005. Marine natural products // Natural Product Reports. V. 22. P. 15–61.
- Castritsi-Catharios J., Miliou H., Pantelis J., 2005. Experimental sponge fishery in Egypt during recovery from sponge disease // Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems. V. 15. P. 109–116.
- Cerrano C., Magnino G., Sarà A., Bavestrello G., Gaino E., 2001. Necrosis in a population of Petrosia ficiformis (Porifera, Demospongiae) in relation with environmental stress // Italian Journal of Zoology. V. 68. № 2. P. 131–136.
- Cervino J.M., Winiarski-Cervino K., Polson S.W., Goreau Th., Smith G.W., 2006. Identification of bacteria associated with a disease affecting the marine sponge Ianthella basta in New Britain, Papua New Guinea // Marine Ecology Progress Series. V. 324. P. 139–150.
- Chin Y.Y., Prince J., Kendrick G., Wahab M.A.A., 2020. Sponges in shallow tropical and temperate reefs are important habitats for marine invertebrate biodiversity // Marine Biology. V. 167. № 11. [164].
- Coleman C.O., 1989. On the nutrition of the two Antarctic Acanthonotozomatidae (Crustacea: Amphipoda). Gut contents and functional morphology of mouthparts // Polar Biology. V. 9. P. 287–294.
- Daneliya M.E., Väinölä R., 2014. Five subspecies of the Dorogostaiskia parasitica complex (Dybowsky) (Crustacea: Amphipoda: Acanthogammaridae), epibionts of sponges in Lake Baikal // Hydrobiologia. V. 739. P. 95–117.
- Dybowsky B.N., 1874. Beiträge zur näheren Kenntnis der in dem Baikal-See vorkommenden niederen Krebse aus der Gruppe der Gammariden / Herausgegeben von der Russ. Entomol. Gesellsch. zu St. Petersburg. – St. Petersburg: Buchdr. Von W. Besobrasoff und Comp. 190 s.
- Fillinger L., Janussen D., Lundälv T., Richter C., 2013. Rapid glass sponge expansion after climate-induced Antarctic ice shelf collapse // Current Biology. V. 23. № 14. P. 1330–1334.
- Gaino E., Pronzato R., Corriero G., 1992. Mortality of commercial sponges: incidence in two Mediterranean areas // Bollettino di Zoologia, Pubblicato dall’Unione Zoological Italiano. V. 59. P. 79–85.
- Kamaltynov R.M., Chernykh V.I., Slugina Z.V., Karabanov E.B., 1993. The consortium of the sponge Lubomirskia baikalensis in Lake Baikal, East Siberia // Hydrobiology. V. 271. P. 179–189.
- Khanaev I.V., Kravtsova L.S., Maikova O.O., Bukshuk N.A., Sakirko M.V. et al., 2018. Current state of the sponge fauna (Porifera: Lubomirskiidae) of Lake Baikal: Sponge disease and the problem of conservation of diversity // Journal of Great Lakes Research. V. 44. P. 77–85.
- Kravtsova L.S., Kamaltynov R.M., Karabanov E.B., Mekhanikova I.V., Sitnikova T.Ya. et al., 2004. Macrozoobenthic communities of underwater landscapes in the shallow-water zone of southern Lake Baikal // Hydrobiologia. V. 522. P. 193–205.
- Kulakova N.V., Sakirko M.V., Adelshin R.V., Khanaev I.V., Nebesnykh I.A., Pérez T., 2018. Brown rot syndrome and changes in the bacterial community of the Baikal sponge Lubomirskia baikalensis // Microbial Ecology. V. 75. № 4. P. 1024–1034.
- Luter H.M., Whalan S., Webster N.S., 2010. Exploring the role of microorganisms in the disease-like syndrome affecting the sponge Ianthella basta // Applied and Environmental Microbiology. V. 76. № 17. P. 5736–5744.
- Maikova O.O., Kravtsova L.S., Khanaev I.V., 2020. Baikal endemic sponges in the system of ecological monitoring // Limnology and Freshwater Biology. № 1. P. 364–367.
- Maikova O., Bukshuk N., Kravtsova L., Nebesnyh I., Yakhnenko A., et al., 2021. Baikal endemic sponge disease and anthropogenic factor // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V. 937. № 2. P. 1–12.
- Mekhanikova I.V., 2010. Morphology of mandible and lateralia in six endemic amphipods (Amphipoda, Gammaridea) from Lake Baikal, in relation to feeding // Crustaceana. V. 83. № 7. P. 865–887.
- Morino H., Kamaltynov R.M., Nakai K., Mashiko K., 2000. Phenetic analysis, trophic specialization and habitat partitioning in the Baikal amphipod genus Eulimnogammarus (Crustacea) // Advances in Ecological Research. V. 31. Ancient Lakes: biodiversity, ecology and evolution. London: Academic Press. P. 355–376.
- Oshel P.E., Steele D.H., 1985. Amphipod Paramphithoe hystrix: a micropredator on the Haliclona ventilabrum // Marine Ecology Progress Series. V. 23. P. 307–309.
- Pile A.J., Patterson M.R., Savarese M., Chernykh V.I., Fialkov V.A., 1997. Trophic effects of sponge feeding within Lake Baikal’s littoral zone. 2. Sponge abundance, diet, feeding efficiency, and carbon flux // Limnology and Oceanography. V. 42. P. 178–184.
- Pronzato R., 1999. Sponge-fishing, disease and farming in the Mediterranean Sea // Aquatic Consevation: Marine and Freshwater Ecosystems. V. 9. P. 485–493.
- Röpstorf P., Sitnikova T.Ya., Timoshkin O.A., Pomazkina G.V., 2003. Observation on stomach contents, food uptake and feeding strategies of endemic Baikalian Gastropods // Berliner Palaobiologische Abhandlungen. V. 4. P. 151–156.
- Rützler K., 1988. Mangrove sponge disease induced by cyanobacterial symbionts: failure of a primitive immune system? // Diseases of Aquatic Organisms. V. 5. P. 143–149.
- Sitnikova T., Kiyashko S., Maximova N., Pomazkina G., Röpstorf P. et al., 2012. Resource partitioning in endemic species of Baikal gastropods indicated by gut contents, stable isotopes and radular morphology // Hydrobiologia. V. 682. № 1. P. 75–90.
- Smith G.W., Ives L.D., Nagelkerken I., Ritchie I.A., Ritchie K.B., 1996. Aspergilliosis associated with Caribbean Sea fan mortalities // Nature. V. 382. P. 487.
- Takhteev V.V., 1995. The gammarid genus Poekilogammarus Stebbing, 1899, in Lake Baikal, Siberia (Crustacea Amphipoda Gammaridea) // Arthropoda Selecta. V. 46. № 1. P. 7–64.
- Takhteev V.V., Berezina N.A., Sidorov D.A., 2015. Checklist of the Amphipoda (Crustacea) from continental waters of Russia, with data on alien species // Arthropoda Selecta. V. 24. № 3. P. 335–370).
- Timoshkin O.A., Samsonov D.P., Yamamuro M., Moore M.V., Belykh O.I. et al., 2016. Rapid ecological change in the coastal zone of Lake Baikal (East Siberia): Is the site of theworld’s greatest freshwater biodiversity in danger? // Journal of Great Lakes Research. V. 42. № 3. P. 487–497.
- Watling L., 1993. Functional morphology of the amphipod mandible // Journal of Natural History. London. V. 27. P. 837–849.
- Webster N., 2007. Sponge disease: a global threat? // Environmental Microbiology. V. 9. № 6. P. 1363–1375.
- Weinberg I., Glyzina O., Weinberg E., Kravtsova L., Rozhkova N. et al., 2004. Types of interactions in consortia of Baikalian sponges // Bollettino Museo Istituto Università Genova. V. 68. P. 655–663.
- Wulff J., 2013. Recovery of sponges after extreme mortality events: morphological and taxonomic pattern in regeneration versus recruitment // Integrative and Comparative Biology. V. 53. № 3. P. 512–523.