Comparative Aspects of the Study of Morpho-physiological and Biochemical Parameters of Somatic Growth in Populations of Two Species of Black Sea Bivalvia Mollusks — Cerasoderma glaucum and Flexopecten glaber ponticus

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Presented are the results of the analysis of the morpho-physiological and biochemical indicators of somatic growth in the Black Sea bivalve mollusks, the cockle Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789) and the scallop Flexopecten glaber ponticus (Bucguoy, Dautzenberg et Dollfus, 1889), living in the vicinity of Sevastopol. The examples are of three size-age groups, in the length range from 12 to 30 mm for both species, the features of tissue biosynthesis (somatic growth) of soft tissues were studied. According to the total RNA content and the RNA/DNA index in the C. glaucum, it was shown that in the groups 17–22 and 23–28 mm (age two–three years), the level of synthesis of protein structures is 1.3–1.7 times higher than in the underyearlings. In individuals of the F. glaber ponticus with linear sizes of 13–17 and 21–24 mm (underyearlings), the level of synthesis of protein structures was 1.2–1.5 times higher than in larger individuals (age two years). The species specificity of somatic growth was most significantly manifested in the middle and older size groups of the studied mollusks. The values of biochemical growth parameters in both species indicated an average level of tissue growth in comparison with other previously obtained data for the mass Black Sea bivalves. Linear regression models of size-weight values showed that for both species, the change in size explains 62–86% of the variation in body weight of the mollusk. Analysis of weight parameters (total mass/soft tissue mass) indicates a positive allometry of somatic tissue growth.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. A. Shcherban

Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of Russian Academy of Scieces

Author for correspondence.
Email: Shcherbansa@yandex.ru
Russian Federation, Sevastopol

A. V. Temnykh

Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of Russian Academy of Scieces

Email: Shcherbansa@yandex.ru
Russian Federation, Sevastopol

References

  1. Алемов С.В. 1999. Современное состояние макрозообентоса Севастопольской бухты по данным бентосной съемки 1997 г. // Экология моря. Вып. 48. С. 73.
  2. Алемов С.В. 2021. Межгодовая и сезонная динамика сообществ макрозообентоса Севастопольской бухты (Черное море) в начале XXI века на участках с различным уровнем загрязнения // Тр. Карадагской науч. ст. им. Т.И. Вяземского — природного заповедника РАН. № 1(17). С. 3. https://doi.org/.org/10.21072/eco.2021.17.01
  3. Анистратенко В.В., Халиман И.А., Анистратенко О.Ю. 2011. Моллюски Азовского моря. Киев: Наукова думка.
  4. Болтачева Н.А., Макаров М.В., Бондаренко Л.В., Ковалева М.А. 2018. Макрозообентос рыхлых грунтов под мидийно-устричной фермой (Черное море, район Севастополя) // Мор. биол. журн. Т. 3. № 1. С. 9. https://doi.org/.org/10.21072/mbj.2018.03.1.02
  5. Бородина А.В., Задорожный П.А. 2020. Динамика каротиноидов в тканях моллюска-фильтратора Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789) в годовом цикле // Журн. эвол. биохим. и физиол. Т. 56. № 1. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0044452920010027
  6. Вялова О.Ю., Бородина А.А., Щербань С.А. 2008. Первые результаты вселения и выращивания тихоокеанской устрицы Crassostrea gigas различной плоидности в Черном море // Матер. 3-й междунар. науч.-практ. конф. “Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки” (Владивосток, 8–10 сентября 2008 г.). Владивосток.
  7. Гостюхина О.Л. 2020. Особенности антиоксидантной глутатионовой системы в тканях черноморского двустворчатого моллюска Cerastoderma glaucum (Cardiidae) // Биология внутр. вод. № 3. С. 299. https://doi.org/.org/10.31857/S0320965220030079
  8. Гостюхина О.Л., Андреенко Т.И. 2020. Активность супероксиддисмутазы и каталазы в тканях трех видов черноморских двустворчатых моллюсков: Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789), Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906) и Mytilus gallohrovincialis Lam. в связи с адаптацией к условиям их обитания // Журн. эвол. биохим. и физиол. Т. 56. № 2. С. 108. https://doi.org/.org/10.31857/S0044452920010040
  9. Дивавин И.А. 1984. Нуклеиновый обмен черноморских гидробионтов в различных бухтах юго-западного побережья Крыма // Экология моря. Вып. 2. С. 48.
  10. Кракатица Т.Ф. 1972. Распределение и запасы гребешка Pecten ponticus B.D. et D. (Mollusca, Bivalvia) в Черном море // Зоол. журн. Т. 51. Вып. 1. С. 136.
  11. Макаров М.В. 2020а. Сезонная изменчивость таксоцена Mollusca рыхлых грунтов контактной зоны реки Черной и Севастопольской бухты (юго-западный Крым) // Экосистемы. Вып. 21(51). С. 109. https://doi.org/.org/10.37279/2414-4738-2020-21-109-118
  12. Макаров М.В. 2020б. Современное состояние малакофауны рыхлых грунтов в вершинной части бухты Казачьей (Черное море) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. № 1. С. 119. https://doi.org/.org/10.22449/2413-5577-2020-1-1%2019-130
  13. Михайлова Т.В. 1987. Структура популяции Cerastoderma glaucum в некоторых районах северо-западной части Черного моря // Экология моря. № 25. С. 50.
  14. Петров А.Н., Алемов С.В. 1993. Распределение, количественные характеристики и показатели состояния зообентоса в бухтах, различающихся по степени загрязнения // Ихтиофауна черноморских бухт в условиях антропогенного воздействия. Киев: Наукова думка. С. 25.
  15. Пиркова А.В., Ладыгина Л.В. 2017. Мейоз, эмбриональное и личиночное развитие черноморского гребешка Flexopecten glaber ponticus (Bucquoy, Dautzenberg &Dollfus, 1889) (Bivalvia, Pectinidae) // Мор. биол. журн. Т. 2. № 4. С. 50.
  16. Ревков Н.К. 2003. Таксономический состав донной фауны крымского побережья Черного моря // Современное состояние биоразнообразия прибрежных вод Крыма. Севастополь: ЭКОСИ– Гидрофизика. Севастополь. С. 209.
  17. Ревков Н.К. 2006. Таксоцен моллюсков биотопа рыхлых грунтов Балаклавской бухты (Крым, Черное море) // Экология моря. Вып. 72. С. 38.
  18. Ревков Н.К. 2018. Черноморский гребешок Flexopecten glaber ponticus (Linnaeus,1788) // Красная книга города Севастополя. Калининград; Севастополь: ИД РОСТ. ДОАФК. С. 347.
  19. Ревков Н.К., Болтачева Н.А., Бондаренко Л.В. 2014. Многолетние изменения зообентоса в акватории Ялтинского залива (Южный берег Крыма, Черное море) // Мор. экол. журн. Т. 13. № 2. С. 49.
  20. Ревков Н.К., Щербань С.А. 2017. Особенности биологии двустворчатого моллюска Anadara kagoshimensis в Черном море // Экосистемы. Вып. 9(39). С. 47.
  21. Ревков Н.К., Пиркова А.В., Тимофеев В.А., Ладыгина Л.В., Щуров С.В. 2021. Рост и морфометрические особенности гребешка Flexopecten glaber (Bivalvia: Pectenidae) при садковом выращивании у берегов Крыма (Черное море) // Ruthenica: Русский малакологический журнал. Т. 31. № 3. С.127. https://doi.org/10.35885/ruthenica.2021.31(3).3
  22. Ревков Н.К., Болтачева Н.А. 2022. Восстановление биоценоза черноморского гребешка Flexopecten glaber (Bivalvia: Pectinidae) у берегов Крыма (район Ласпи) // Экологическая безопасность прибрежных и шельфовых зон моря. № 4. С. 90. https://doi.org/.org/10.22449/2413-5577-2022-4-90-103
  23. Савикин А.И., Набоженко М.В. 2010. Распространение двустворчатого моллюска Cerastoderma glaucum (Pioret, 1789) (Bivalvia: Cardidae) в Таганрогском заливе Азовского моря // Вестн. Юж. науч. центра РАН. Т. 6. Вып. 4. С. 105.
  24. Скарлато О.А., Старобогатов Я.И. 1972. Класс двустворчатые моллюски // Определитель фауны Черного и Азовского морей. Киев. Наук. думка. Т.3. С. 178.
  25. Стадниченко С.В., Золотарев В.Н. 2009. Популяционная структура морских двустворчатых моллюсков в районе дельты Дуная в 2007–2008 гг. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. науч. трудов НАН Украины. Морской гидрофиз. ин-т. Севастополь. ЭКОСИ–Гидрофизика. Вып. 20. С. 248.
  26. Тимофеев В.А. 2016. Морфологические изменения жаберного аппарата двустворчатых моллюсков в связи с условиями обитания // Системы контроля окружающей среды. № 4(24). С. 118.
  27. Щербань С.А., 2010. Тканевые особенности белкового синтеза у двустворчатого моллюска Anadara inaeguivalvis (Bruguiere) в условиях нормы и при дефицитепищи // Науковi запiси Тернопiльского нацiонального педагогiчного унiверситету. Серiя бiологiя. Спец. вып. Гiдроeкологiя. № 3(44). С. 323.
  28. Щербань С.А. 2018. Биохимические индикаторы пластического роста у представителей морских Bivalvia (Черное море) // Экосистемы. Вып. 14(44). С. 110.
  29. https://ekosystems.cfuv.ru/wp-content/uploads/ 2018/12/012scherban.pdf
  30. Щербань С.А., Мельник А.В. 2020. Размерно-возрастные и фенотипические особенности соматического роста черноморского гребешка (Flexopecten glaber ponticus, Bivalvia, Pectinidae) // Зоол. журн. Т. 99. № 4. С. 363.
  31. Karavanceva N.B., Shcherban S.A. 2014. Content of nucleic ads in gonads, sperms and eggs of the mussel Mytilus galloprovincialis at natural condition and thermal stimulaition // Hydrobiology J. V. 50. Iss. 6. P. 47.
  32. Martinez G., Torres M., Uribe E. 1992. Biochemical composition of broodstock and early juvenile Chilean scallops, Argopecten purpuratus L. held in two different environments // J. Shellfish Res. V. 1. № 2. P. 307.
  33. Mayrand E.J., Pellerin-Massicotte Vincent B.В. 1997. Small scale variability of biochemical indices of growth in Mya arenaria (L.) // J. Shellfish Res. V. 13. P. 199.
  34. Shcherban S.A. 2012. Tissue peculiarites of the protein anabolism in bivalve molluck Anadara inaeguivalvis in norm, under foot deficit and anoxia // Hydrobiology J. V. 48. №. 2. P. 21.
  35. Shcherban S.A. 2013. Biochemical indicators of processes of the protein synthesis and retention in hydrobionts. (А reweiv) // Hydrobiology J. V. 49. Iss. 4. P. 93.
  36. Stillman H.B., Dahlhoff E.P., Somero G.N. 1996. Biochemical indicators of physiological state in the intertidal mussel Mytilus californianus // The Physiologist. V. 37. P. 921.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Рис. 1. Относительные величины масс мягких тканей у разноразмерных групп моллюсков Cerastoderma glaucum и Flexopecten glaber ponticus. 1 – церастодерма; 2 – гребешок. Размерные группы (диапазон для обоих видов): группа I (а) – 12–17 мм; группа II (б) – 17–24 мм; группа III (в) – 23–30 мм.

Download (132KB)
Indexing metadata
3. Рис. 2. Характер зависимости между длиной раковины и общей массой у моллюсков Cerastoderma glaucum (а–в) и Flexopecten glaber ponticus (г–е). Размерные группы (диапазон для обоих видов): группа I (а, г) – 12–17 мм, группа II (б, д) – 17–24 мм, группа III (в, е) – 23–30 мм.

Download (189KB)
Indexing metadata
4. Рис. 3. Характер зависимости между массой мягких тканей и общей массой у моллюсков Cerastoderma glaucum (а–в) и Flexopecten glaber ponticus (г–е). Размерные группы (диапазон для обоих видов): группа I (а, г) –12–17 мм, группа II (б, д) – 17–24 мм, группа III (в, е) – 23–30 мм.

Download (210KB)
Indexing metadata
5. Рис. 4. Среднее для групп содержание суммарных РНК для тканевых гомогенатов (а) и значения индекса РНК/ДНК тканевых гомогенатов (б) особей Cerastoderma glaucum (1) и Flexopecten glaber ponticus (2). Размерные группы церастодермы: I — 12–16 мм, II — 17–22 мм, III — 23–28 мм. Размерные группы гребешка: I — 13–17 мм, II –21–24 мм, III — 25–30 мм. Вертикальными планками обозначены стандартные отклонения (SD).

Download (171KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies