Peculiarities of the Species Composition, Abundance and Biotope Distribution of Mollusks Fam. Sphaeriidae in Rivers with a Many Lakes in the Catchment Area (by the Example of Water Courses of the Onega Lake Basin)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Using the example of the rivers of the Onega Lake basin, the species composition of mollusks of the Sphaeriidae family, their abundance, biomass, and contribution to benthic communities in rivers with many lakes in the catchment areas were analyzed. Patterns of spatial distribution of species across biotopes and gradients of environmental variables were traced. 26 species of mollusks of this family were identified, among them European-Siberian species predominate. Most of the species of mollusks of the family Sphaeriidae found by us have wide ecological ranges and are found in water bodies of various types. It was found that the contribution of Sphaeriidae to the species richness and functioning of aquatic communities in rivers in the conditions of branched lake-river systems (Lake Onega basin) exceeds the values usual for rivers with a small number of lakes in the catchment area. Using the ANOSIM and PERMANOVA methods, it was proved that the species composition of rocky rapids and riffles, sandy rifts and soft bottom soils is different. Using the IndVal test, seven species were shown to have a statistically significant association with one of these biotopes, and four of them, with rocky bottoms of river rapids and riffles. Using the NMDS method, it was shown that the greatest changes in the species composition of representatives of Sphaeriidae are observed when environmental conditions change from small streams with slow current and brown water to large rivers with fast current and clear water.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. A. Baryshev

Institute of Biology, Karelian Research Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: i_baryshev@mail.ru
Russian Federation, Petrozavodsk

A. A. Frolov

Murmansk Marine Biological Institute, Kola Research Center of the Russian Academy of Sciences

Email: i_baryshev@mail.ru
Russian Federation, Murmansk

References

  1. Алимов А.Ф. 1979. Интенсивность обмена у водных пойкилотермных животных. Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука. С. 5.
  2. Анистратенко В.В., Старобогатов Я.И. 1990. Двустворчатые моллюски (Mollusca, Bivalvia) бассейна Среднего Днепра // Новости фаунистики и систематики. Киев: Ин-т зоологии НАН УССР. С. 14.
  3. Бабушкин Е.С. 2020. Состояние изученности Sphaeriidae (Mollusca, Bivalvia, Venerida) Сибири и перспективы дальнейших исследований // Тр. Ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. № 89(92). С. 26. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2020-10003
  4. Барышев И.А. 2017. Таксономический состав и трофическая структура бентофауны пороговых участков рек Республики Карелия и Мурманской области // Биология внутр. вод. № 4. С. 50. https://doi.org/10.7868/S0320965217040064
  5. Барышев И.А. 2022. Особенности состава, обилия и трофической структуры сообществ макрозообентоса в реках сельговых ландшафтов северного побережья Онежского озера // Биология внутр. вод. № 5. С. 533. https://doi.org/10.31857/S0320965222050035
  6. Барышев И.А. 2023. Макрозообентос рек Восточной Фенноскандии. Петрозаводск: Карельск. науч. центр РАН.
  7. Беспалая Ю.В. 2007. Экология моллюсков в условиях островных и континентальных водоемов северной тайги на западе Русской равнины: Дис. … канд. биол. наук. Архангельск. 150 с.
  8. Беспалая Ю.В. 2022. Видовое разнообразие, филогеография и жизненные циклы пресноводных моллюсков в западной части российской Арктики: Дис. … докт. биол. наук. Архангельск. 418 с.
  9. Винарский М.В., Андреева С.И. 2007. К вопросу о виде у пресноводных моллюсков: история и современность // Теоретические и практические проблемы изучения сообществ беспозвоночных: памяти Я.И. Старобогатова. М.: Тов-во науч. изданий КМК. С. 130.
  10. Воробьева Л.В., Решетов И.С., Азовский А.И. и др. 2020. Закономерности распределения макрозообентоса в некоторых реках европейской части России и сопредельных территорий // Зоол. журн. Т. 99. № 8. С. 843. https://doi.org/10.31857/S0044513420030149.
  11. Гросвальд М.Г. 2009. Оледенение Русского Севера и Северо-Востока в эпоху последнего великого похолодания. М.: Наука.
  12. Долгин В.Н., Корнюшин А.В. 1994. Обзор видов подрода Euglesa (Cyclocalyx) Северной Евразии // Зоол. журн. Т. 77. Вып. 12. С. 9.
  13. Корнюшин А.В. 1996. Двустворчатые моллюски надсемейства Pisidioidea Палеарктики. Фауна, систематика, филогения. Киев: Ин-т зоологии НАНУ.
  14. Корнюшин А.В. 2002. О видовом составе пресноводных двустворчатых моллюсков Украины и стратегии их охраны // Vestn. Zool. Т. 36. Вып. 1. С. 9.
  15. Кривошеина Л.В. 1978. Мелкие двустворчатые моллюски семейства Pisidiidae (подсемейства Euglesinae) бассейна Верхнего Иртыша // Зоол. журн. № 57. Вып. 10. С. 1489.
  16. Кухарев В.И. 1984. Зообентос, как индикатор антропогенной нагрузки на водотоки бассейна реки Шуи // Элементы экосистемы Онежского озера и его бассейна. Петрозаводск: Карельск. науч. центр АН СССР. С. 34.
  17. Лешко Ю.В. 1998. Фауна Европейского северо-востока России. Т. 5. Ч. 1. СПб.: Наука.
  18. Лозовик П.А., Шкиперова О.Ф., Зобков М.Б., Платонов А.В. 2006. Геохимические особенности поверхностных вод Карелии и их классификация по химическим показателям // Тр. Карельск. науч. центра РАН. № 9. С. 130.
  19. Овчанкова Н.Б., Паньков Н.Н., Шадрин Н.Ю. 2015. Фауна и зоогеогеографическая характеристика моллюсков надсемейства Pisidioidea севера и востока Европейской России // Вестн. Удмуртск. ун-та. Т. 25. Вып. 2. С. 126.
  20. Озера Карелии. 2013. Справочник. Петрозаводск: Карельск. науч. центр РАН.
  21. Онежское озеро. Атлас. 2010. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.
  22. Республика Карелия: атлас. 2001. СПб.: ВТУ ГШ. 1
  23. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 2. Карелия и Северо-Запад. Ч. 1. 1972. Л.: Гидрометеоиздат.
  24. Рябинкин А.В., Кухарев В.И., Полякова Т.Н. 2000. Макрозообентос. Флора и фауна водных экосистем. Заонежский полуостров // Инвентаризация и изучение биологического разнообразия на территории Заонежского полуострова и Северного Приладожья (операт.-информ. материалы). Петрозаводск: Карельск. науч. центр РАН. C. 184.
  25. Старобогатов Я.И. 1977. Класс двустворчатые моллюски Bivalvia // Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР. Л.: Гидрометеоиздат. С. 123.
  26. Старобогатов Я.И., Корнюшин А.В. 1989. О составе подрода Hiberneuglesa рода Euglesa (Bivalvia, Pisidioidea, Euglesidae) в фауне СССР (с описанием нового вида подрода Pulchelleuglesa) // Зоол. журнал. № 68. Вып. 10. С. 13.
  27. Сушко Г.Г. 2021. Методы сравнительного анализа видового состава насекомых различных местообитаний с использованием программной среды R // Журн. Белорус. гос. ун-та. Экология. № 2. С. 21. https://doi.org/10.46646/2521-683X/2021-2-21-28
  28. Фомина В.Ф. 2011. Состав водного гумуса реки вычегды в створе водозабора г. Сыктывкара // Водоснабжение и санитарная техника. № 8. С. 42.
  29. Фролов А.А. 2009. Двустворчатые моллюски надсемейства Pisidioidea (Bivalvia, Lamellibranchia) малых водоемов севера Мурманской области // Вестн. Южного науч. центра. Т. 5. № 4. С. 71.
  30. Фролов А.А. 2011. Фауна, распространение и экология моллюсков надсемейства Pisidioidea различных водных объектов северо-запада России: Дис. ... канд. биол. наук. Борок. 288 с.
  31. Фролов А.А. 2012. Особенности биологии Euglesa curta (Clessin, 1874) (Bivalvia, Pisidioidea) в водоемах Мурманской области // Наук. зап. ТНПУ им. В. Гнатюка. Сер: Биология. № 2 (51). С. 287.
  32. Фролов А.А., Любин П.А. 2003. Фауна и количественное распределение двустворчатых моллюсков надсемейства Pisidioidea Обской и Тазовской губ // Фауна беспозвоночных Карского, Баренцева и Белого морей (информатика, экология, биогеография). Апатиты: Изд-во Кольского науч. центра РАН. С. 195.
  33. Хренников В.В. 1978. Бентос притоков Онежского озера // Лососевые нерестовые реки Онежского озера. Л.: Наука. С. 41.
  34. Чертопруд М.В., Палатов Д.М. 2013. Реофильные сообщества макрозообентоса юго-западной части Кольского полуострова // Биология внутр. вод. № 4. С. 34. https://doi.org/10.7868/S0320965213040050
  35. Чертопруд М.В., Палатов Д.М. 2020. Распространение и роль моллюсков в сообществах континентальных вод Евразии: обзор // Тр. Ин-та биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. Вып. 89(92). С. 15. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2020-10002
  36. Шихова Т.Г. 2004. Фауна моллюсков бассейна реки Вятки и Вятско-Двинской водораздельной области: Автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб. 27 с.
  37. Шубина В.Н. 2006. Бентос лососевых рек Урала и Тимана. СПб.: Наука.
  38. Яковлев В.А. 2005. Пресноводный зообентос Северной Фенноскандии (разнообразие, структура и антропогенная динамика). Апатиты. Части 1 и 2. 161 с. и 145 с.
  39. Bespalaya Y.V., Bolotov I.N., Aksenova O.V. et al. 2015. Occurrence of a Sphaerium species (Bivalvia: Sphaeriidae) of Nearctic origin in European arctic Russia (Vaigach island) indicates an ancient exchange between freshwater faunas across the arctic // Polar Biol. V. 38. № 9. С. 1545. https://doi.org/10.1007/s00300-015-1656-5
  40. Bespalaya Y.V., Bolotov I.N., Aksenova O.V. et al. 2017. Two Pisidium species inhabit freshwater lakes of Novaya Zemlya Archipelago: the first molecular evidence // Polar Biol. V. 40. P. 2119. https://doi.org/10.1007/s00300-017-2119-y
  41. Bößneck U., Clewing C., Albrecht C. 2016. Exploring high-mountain limnic faunas: discovery of a novel endemic bivalve species (Sphaeriidae: Pisidium) in the Nepal Himalayas // Invertebr. Syst. V. 30. P. 588. https://doi.org/10.1071/IS15043
  42. Carvallo F.R., Strickland B.A., Kinard S.K. et al. 2022. Structure and functional composition of macroinvertebrate communities in coastal plain streams across a precipitation gradient // Freshwater Biol. V. 67. Iss. 10. P. 1725. https://doi.org/10.1111/fwb.13968
  43. Clewing C., Bössneck U., Oheimb P.V., Albrecht C. 2013. Molecular phylogeny and biogeography of a high mountain bivalve fauna: the Sphaeriidae of the Tibetan Plateau // Malacologia. V. 56. P. 231. https://dx.doi.org/10.4002/040.056.0213
  44. Coulson S.J., Avila-Jimenez M.L., Carlsson A.M. et al. 2014. The terrestrial and freshwater invertebrate biodiversity of the archipelagoes of the Barents Sea; Svalbard, Franz Josef Land and Novaya Zemlya // Soil Biol. Biochem. V. 68. P. 440. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.10.006
  45. De Jong Y., Verbeek M., Michelsen V. et al. 2014. Fauna Europaea — all European animal species on the web. Biodiversity Data J. 2: e4034. https://doi.org/10.3897/BDJ.2.e4034
  46. Falkner G., Bank R.A., von Proschwitz T. 2001. Check-list of the non-marine molluscan species-group taxa of the states of Northern, Atlantic and Central Europe (CLECOM I) // Heldia. V. 4. P. 1.
  47. Four B., Thomas M., Danger M. et al. 2019. Using stable isotope approach to quantify pond dam impacts on isotopic niches and assimilation of resources by invertebrates in temporary streams: a case study // Hydrobiologia. № 834. P. 163. https://doi.org/10.1007/s10750-019-3920-0
  48. Glöer P. 2002. Die Suβwassergastropoden Nordund Mitteleuropas: Bestimmungschlussel, Lebenweise, Verbreitung. Hackenheim: Conchbooks.
  49. Graf D.L., Cummings K.S. 2019. The Freshwater Mussels (Unionoida) of the World (and other less consequential bivalves), updated 05.12.2019. Available from http://www.mussel-project.net
  50. Gray B.R., Haro J.R., Rogala J.T., Sauer J.S. 2005. Modelling habitat associations with fingernail clam (Family: Sphaeriidae) counts at multiple spatial scales using hierarchical count models // Freshwater Biol. V. 50. Iss. 4. P. 715. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2005.01350.x
  51. Groh K., Bössneck U., Clewing C. et al. 2020. A new pill clam from an unusual habitat: the interstitial Pisidium interstitialis n. sp. (Bivalvia: Sphaeriidae) from southwestern and central Germany // J. Molluscan Stud. Т. 86. № 2. С. 104. https://doi.org/10.1093/mollus/eyz036
  52. Jiang C., Xiong L, Xu C.Y, Yan L. 2021. A river network-based hierarchical model for deriving flood frequency distributions and its application to the Upper Yangtze basin // Water Res. V. 57. Iss. 8. 21 p. https://doi.org/10.1029/2020WR029374
  53. Johnson R.K., Furse M.T., Hering D., Sandin L. 2007. Ecological relationships between stream communities and spatial scale: implications for designing catchment level monitoring programmes // Freshwater Biol. V. 52. Iss. 5. P. 939. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2006.01692.x
  54. Kantor Yu.I., Vinarski M.V., Schileyko A.A., Sysoev A.V. 2010. Catalogue of the continental mollusks of Russia and adjacent territories. V. 2.3.1. https://www.ruthenica.com/categorietr-8.html
  55. Korniushin A.V. 2007. Non-unionid freshwater bivalves (Sphaeriidae, Corbiculidae, Dreissenidae) of North American fauna // Vestn. Zool. V. 41. P. 13.
  56. Kubíková L. Ondrej S. Fricová K. 2011. The occurrence of Pisidium species (Bivalvia: Sphaeriidae) in oligotrophic springs of the Blanice River catchment (Czech Republic) in relation to ecological conditions // Biologia. V. 66. Iss. 2. P. 299. https://doi.org/10.2478/s11756-011-0012-7
  57. Lee T. 2019. Sphaeriidae Deshayes, 1855 (1820) // Freshwater mollusks of the world. A distribution atlas. Baltimore: Univ. Press. P. 197.
  58. Limnofauna Europaea. 1978. Eine Zusammenstellung aller die europäischen Binnengewässer bewohnenden mehrzelliegen Tierarten mit Angaben über ihre Verbreitung und Ökologie/ Herausgegeben von Joachim Illies. Jena: Veb Gustav Fisher Verlag.
  59. Mykra H., Heino J., Muotka T. 2007. Scale-related patterns in the spatial and environmental components of stream macroinvertebrate assemblage variation // Global Ecol. Biogeogr. V. 16. № 2. P. 149. https://www.jstor.org/stable/4139435. Accessed 13 Feb. 2023.
  60. Palatov D.M., Chertoprud M.V. 2018. Macrozoobenthic communities of compact grounds in streams of eastern Black Sea region // Russ. J. Ecol. V. 49. № 1. P. 80. https://doi.org/10.1134/S1067413618010125
  61. Pietsch T.W., Bogatov V.V., Amaoka K. et al. 2003. Biodiversity and biogeography of the islands of the Kuril Archipelago // J. Biogeogr. V. 30. № 9. P. 1297.
  62. Saito T., Fujimoto K., Uchida S. et al. 2022. Uncovering overlooked diversity using molecular phylogenetic approach: a case of japanese sphaeriid clams (Bivalvia: Sphaeriidae) // Mol. Phylogenet. Evol. V. 173. P. 107508. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2022.107508
  63. Sonsa R., Moralis P., Antunes C., Guelhermino L. 2008. Factors Affecting Pisidium amnicum (Müller, 1774; Bivalvia: Sphaeriidae) Distribution in the River Mincho estuary: Consequences for its Conservation // Estuaries and Coasts. V. 31. P. 1198. https://doi.org/10.1007/s12237-008-9090-3
  64. Takahashi S., Takemon Y., Omura T., Watanabe K. 2022. Spatially varying trophic effects of reservoir-derived plankton on stream macroinvertebrates among heterogeneous habitats within reaches // Hydrobiologia. № 849. P. 2503. https://doi.org/10.1007/s10750-022-04866-0
  65. Thorp J.H., Thoms M.C., Delong M.D. 2006. The riverine ecosystem synthesis: Biocomplexity in river networks across space and time // River Res. and Appl. V. 22. P. 123. https://doi.org/10.1002/rra.901
  66. Townsend C.R. 1989. The patch dynamics concept of stream community ecology // J. N. Am. Benthol. Sos. V. 8. № 1. P. 36.
  67. Turner K.L., Matthews R.A., Rawhouser A.K. 2016. Benthic Macroinvertebrate Assemblages in Kryal and Rhithral Lake Outlet Streams in the North Cascade Mountains // Northwest Sci. № 90. Iss. 2. P. 206. https://doi.org/10.3955/046.090.0211
  68. Townsend C.R., Doledec S., Norris R. et al. 2003. The influence of scale and geography on relationships between stream community composition and landscape variables: description and prediction // Freshwater Biol. № 48. P. 768. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.2003.01043.x
  69. Vannote R.L., Minshall G.W., Cummins K.W. et al. 1980. The river continuum concept // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 37. № 1. P. 130.
  70. Vinarski M.V., Kantor Y.I. 2016. Analytical Catalogue of Fresh and Brackish Water Molluscs of Russia and Adjacent Countries. M.: A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution of RAS.
  71. Vinarski M.V., Bolotov I.N., Aksenova O.V. et al. 2021. Freshwater mollusca of the circumpolar Arctic: a review on their taxonomy, diversity and biogeography // Hydrobiologia. V. 848. P. 2891. https://doi.org/10.1007/s10750-020-04270-6

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diagram of the location of species (ecological preferences) of shellfish of the family. Sphaeriidae in the space of the axes of ordination.

Download (240KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».