№ 6 (2023)

Представлены результаты изучения гидрохимии, структуры и количественных показателей фито- и зоопланктона пролива Малое Море оз. Байкал на современном этапе. Сравнительный анализ новых данных и полученных в прошлом веке, показал, что в функционировании фито- и зоопланктона пролива в последние годы произошел ряд изменений, аналогичных остальным районам озера. Для фитопланктона основные перестройки отмечены в весеннем планктоне: нарушена цикличность годов с максимальным развитием крупноклеточных диатомовых водорослей байкальского комплекса; изменилась структура доминирующих видов. В зоопланктоне пелагиали из-за резкого роста количества коловраток на порядок увеличилась численность, в 2021 г. при интенсивной вегетации диатомовых водорослей происходило угнетение всех групп зоопланктона. В зал. Мухор изменения связаны с увеличением обилия коловраток вплоть до 2021 г. В 2021 г. отмечено уменьшение общей численности фауны планктона, но относительная доля таксономических групп не изменилась, лидировали коловратки.

Проведен сравнительный анализ таксономического состава, обилия и сезонной динамики плотности зоопланктона и рыб на речном участке Горьковского водохранилища и в р. Шача в зоне влияния сбросных подогретых вод Костромской ГРЭС в вегетационный период (май–ноябрь) 2021 г. В местах максимального прогрева воды наблюдали пониженное видовое богатство, которое, однако, быстро возвращалось к исходным значениям на нижерасположенном участке реки. Летальное действие теплых вод на зоопланктон проявлялось преимущественно в летний период, когда на естественный прогрев реки накладывалось влияние подогретых вод ГРЭС. Осенью отепляющий эффект подогретых вод, наоборот, способствовал лучшей выживаемости организмов. Высокой численности рыбы на исследуемом участке достигали к концу лета, когда подросшая молодь выходила с мелководий. В осенний период отмечено перераспределение рыб и достоверное увеличение численности на участках акватории с подогретой водой по сравнению с фоновыми. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствие экологически значимого летального эффекта. Локальные потери планктона быстро компенсируются за счет высоких темпов размножения и короткоцикличности развития беспозвоночных. Летальный эффект воздействия повышенных температур на рыб не отмечен.

Исследовано влияние последовательных плотин на качество поверхностных вод и экологическую жизнь водоемов. Пробы воды отбирали сезонно с трех мониторинговых станций плотины. В поверхностных водах измеряли температуру, рН, растворенный кислород, электропроводность, мутность, аммонийный азот, нитритный азот, нитратный азот, сульфат, общий фосфор, химическое потребление кислорода, биохимическое потребление кислорода и параметры общей жесткости. Для составления тематических карт исследуемых параметров использовали геоинформационную систему (ГИС). Станции, используемые в качестве слоев точечных объектов, наносили на карту с использованием количественной маркировки при помощи символов. Результаты сопоставляли с Турецким регламентом 2015 г. и Директивой ЕС о качестве пресных вод, нуждающихся в защите или улучшении для поддержания жизнедеятельности рыб (2006). Согласно результатам анализа, плотины, расположенные одна за другой, способствуют частичной очистке воды путем отстоя. Плотины Сарыяр, Енице и Гекчекая построены на р. Сакарья, которая считается одной из крупнейших и наиболее значимых речных систем Турции и служит для электроснабжения и подачи воды для орошения и рыболовства. Плотина Гекчекая построена между плотинами Сарыяр и Енице, которые расположены на одном русле р. Сакарья. Плотины Гекчекая и Енице питаются от оз. Сарыярская плотина и не получают пресной воды. Тот факт, что три плотины установлены одна за другой, способствует удержанию воды и удалению взвешенных веществ/взвешенных наносов. Однако данное исследование показывает, что бытовые, промышленные и сельскохозяйственные отходы, переносимые руслами рек, вызывают цветение водорослей в запруженных озерах, особенно в тех, которые не подпитываются пресной водой. Из-за органического загрязнения уменьшение содержания растворенного кислорода, особенно время от времени, негативно сказывается на экологической жизни в озерах.

Проведено эколого-фаунистическое исследование стрекоз юго-востока Беларуси. Получены новые данные о 38 видах, из них три – Erythromma viridulum, Epitheсa bimaculata, Leucorrhinia pectoralis – новые для региона. В зоогеографическом отношении преобладают трансевразийские и европейские виды стрекоз, наиболее многочисленно сем. Libellulidae. Большинство собранных видов стрекоз широко распространены на территории юго-востока Беларуси. Редкие для региона – Sympecma fusca, S. paedisca, Erythromma viridulum, Ophiogomphus cecilia, Epitheсa bimaculata, Somatochlora metallica, Orthetrum brunneum и Leucorrhinia rubicunda. Представлены данные о местонахождении, распространении и эколого-биологических особенностях каждого вида.

Исследованы три группы моллюсков триплоидной тихоокеанской устрицы Crassostrea gigas из лимана Донузлав (Черное море), различающиеся морфометрическими характеристиками: быстрорастущие (FG) с высотой раковины >40 мм, среднерастущие (MG) с размерами 15–40 мм и медленнорастущие (SG) – <15 мм. Выявлены устойчивые различия в темпах роста молоди одного возраста. Моллюски группы FG лидировали по приросту массы и линейных размеров на протяжении всего исследования. Среднесуточный прирост высоты раковины у исследованных моллюсков варьировал от 0.1 до 0.35 мм/сут, с максимальными значениями в июне и сентябре. Увеличение массы происходило с разной интенсивностью, в среднем у SG – 0.051 г/сут, у MG – 0.168 г/сут, у FG – 0.287 г/сут. Максимумы этого показателя приходились на август и сентябрь, достигая 0.12, 0.26 и 0.43 г/сут соответственно. Получена отрицательная аллометрия раковины по высоте у медленнорастущих полиплоидных устриц (b = 2.17), у остальных двух других групп – четкая положительная (для MG b = 3.23, для FG b = 3.80), т.е. увеличение массы происходило быстрее линейного роста у молоди вида. Высказано предположение о полиплоидии (триплоидности) как причине возникновения различий темпов роста одновозрастных моллюсков. Показатель аллометрии b может применяться для выявления ростовых особенностей на ранних этапах развития устриц.

Проанализированы морфологические изменения у азиатского сома Wallago attu (Bloch and Schneider, 1801) пойманного в реках Гомти, Ганга, Ямуна в районах Лакхнау, Канпур и Агра в северной Индии, реках Хугли в Калькутте в восточной Индии и Пампа в Керале в южной Индии. Изображения 261 экземпляра W. attu (261 экз.) были получены без причинения вреда рыбе для оценки морфометрических изменений с использованием восьми оцифрованных гомологичных ориентиров для трассового анализа и геометрической морфометрии. Морфометрические переменные с поправкой на размер проанализированы с использованием дисперсионного анализа (ANOVA), многомерного дисперсионного анализа (MANOVA), анализа главных компонент (PCA) и анализа дискриминантной функции (DFA). Коэффициенты всех главных компонент положительно и отрицательно коррелировали с 31 значимым (р < 0.001) трассовым измерением из-за различий в размере и форме. Морфометрические измерения, относящиеся к области головы, такие как длина головы (HL), диаметр глаз (ED), межглазничная длина (IOL) и длина рыла (SNL), в наибольшей степени способствовали дифференциации популяций при трассовом анализе. Показатели ED, HL, SNL и IOL у рыб р. Ямунa были значительно (р < 0.001) меньше, чем у рыб других популяций. Это можно объяснить сильным загрязнением р. Ямуна и разницей в режимах кормления рыб. ГК и относительные искажения показали различия в геометрическом анализе из-за различий в форме тела у разных речных популяций. Диаграмма разброса в DFA выявила присутствие трех отдаленных и различных фенотипических групп W. attu среди пяти природных речных популяций рыб с 70.5 и 83.9% в соответствии с классификацией рыб по их группам при трассовом и геометрическом анализе. Обнаружено, что в реках Гомти, Ганга и Хугли имеется единый гомогенный фонд рыб из-за высокого уровня смешения трех речных популяций, в то время как популяции рек Ямуна и Пампа представляли собой две непересекающиеся изолированные группы из-за незначительного смешения. Такие изменения в настоящем исследовании могут быть следствием географической изоляции и фрагментации рек из-за изменения среды обитания, которое ограничивает передвижение рыбы. Это первый отчет о морфометрической оценке W. attu, он предоставляет базовые данные для дальнейших исследований запасов, которые были бы полезны для сохранения и устойчивого разведения этой уязвимой рыбы.

Степень органического загрязнения экотонных участков (устья р. Ильдь и литорали Волжского плеса Рыбинского водохранилища) определена с помощью показателя сапробности, оцененного по биомассе фитопланктона. Индекс сапробности на защищенном мелководье и в пелагиали был 1.83 и 2.14 в 2009 г., 2.07 и 2.13 – в 2010 г. соответственно. В системе река – водохранилище минимальные средние значения индекса сапробности были отмечены в устьевой области р. Ильдь – 1.94 в 2009 г., 1.87 в 2010 г., 1.88 в 2011 г. В реке и водохранилище его величины были выше и достигали 2.05 и 2.07 в 2009 г., 1.96 и 2.08 в 2010 г., 1.97 и 1.99 в 2011 г. соответственно. Снижение сапробности на мелководьях и в устье реки по сравнению с граничащими водными участками свидетельствует о более высокой интенсивности процессов самоочищения, что может обеспечить за счет экотонных зон устойчивость экосистемы водоема в целом. Аномальные погодные явления, в частности высокие значения летней температуры воды, приводят к дестабилизации особенностей экотонных альгоценозов и, как следствие, к нарушению процесса самоочищения водного объекта.

Представлены первые данные о концентрациях растительных пигментов в донных отложениях уникального по гидрологическому режиму Уводьского водохранилища (бассейн р. Волга, Россия), которые поддерживают гипотезу о более интенсивном накоплении углерода в небольших водоемах. Установлено, что среднее на станциях содержание хлорофилла а и продуктов его трансформации достигает 62.6 ± 10.0 мкг/г сухого грунта, 35.2 ± 4.5 мг/(м² · мм) сырого грунта, 0.73 ± 0.09 мг/г органического вещества отложений. Соотношение органического углерода с концентрацией пигментов варьирует в пределах 400–6000 в зависимости от типа грунта, что существенно превышает величины, известные для макрофитов и фитопланктона. Несмотря на особенности гидродинамики и геоморфологии водохранилища, пространственное распределение осадочных пигментов согласуется со структурой грунтового комплекса, что типично для разнотипных водоемов. Отмечено уменьшение различий между концентрациями пигментов в песчаных и илистых биотопах Уводьского водохранилища по сравнению с Верхней Волгой. Средняя концентрация хлорофилла а с феопигментами (58.5 ± 6.7 мкг/г сухого грунта), рассчитанная с учетом площадей грунтов разного типа, в Уводьском водохранилище в 2.3 раза больше, чем в крупном Горьковском водохранилище, из которого вода поступает через канал Волга–Уводь. Трофическое состояние водохранилища по концентрации осадочных пигментов – мезотрофное. Признаки эвтрофирования в Уводьском водохранилище выражены более четко, чем в Горьковском.

Впервые изучено влияние запатентованного спиртового раствора альгицида на основе галловой, тетрадекановой, гептановой и октановой органических кислот на прорастание семян и развитие проростков трех видов гелофитов: Sparganium emersum, S. glomeratum и Schoenoplectus lacustris. Выявлены значительные различия во влиянии различных концентраций альгицида (0.1, 1.0 и 10.0 мг/л) на прорастание семян и начальные этапы развития проростков трех видов гелофитов. Отмечена стимуляция прорастания семян Sparganium emersum в концентрации 10.0 мг/л и ингибирование этого процесса у S. glomeratum в концентрациях в 1.0 и 0.1 мг/л. Значимого действия альгицида на прорастание семян Schoenoplectus lacustris не обнаружено. По степени увеличения устойчивости морфологических показателей растений к действию различных концентраций альгицида проростки трех видов гелофитов образуют следующий ряд: S. lacustris > S. glomeratum > S. emersum.

Определены таксономический состав и количественные характеристики зоопланктона и зообентоса некоторых водных объектах естественного происхождения Норильского промышленного района и сопредельных территорий через год после техногенной аварии. В большинстве пунктов сбора проб отмечены все возрастные группы многих беспозвоночных. Река Далдыкан выше впадения ручья Безымянный, как и исток р. Пясина, представляют слабо нарушенные водотоки. Указанные водные объекты могут служить эталоном при организации восстановительных мероприятий с оценкой экологического благополучия планктонной и донной фауны пресноводных экосистем.

Представлены результаты многолетних исследований мокрецов (Diptera, Ceratopogonidae) в сообществах макрозообентоса пяти соленых рек бассейна гипергалинного оз. Эльтон. Фауна цератопогонид включает пять галофильных и эвригалинных видов, среди которых преобладают представители подсем. Palpomyiinae. Таксономический состав семейства различается в реках с разным уровнем минерализации. В мезогалинных водотоках Хара, Ланцуг и Большая Саморода широко распространены виды Sphaeromias miricornis и Culicoides riethi, в полигалинных реках Чернавка и Солянка – Palpomyia schmidti. Предполагается развитие двух генераций вида Sphaeromias miricornis и пяти генераций вида Palpomyia schmidti. Вылет первой генерации P. schmidti приходится на середину мая, Sphaeromias miricornis – на конец мая–начало июня. Отмечается увеличение среднемноголетних показателей численности и биомассы мокрецов и их доли в донных сообществах полигалинных рек по сравнению с мезогалинными.

Изучено влияние изменчивости фрагмента гена цитохром с-оксидазы I мтДНК (COX1) на длину тела у двенадцати видов карповых рыб, для которых известны гибриды с плотвой Rutilus rutilus и лещом Abramis brama, а также у реципрокных гибридов (RA, AR) и аллоплазматических бэккроссов (_ARR, _RAA) плотвы (R) и леща (A). Установлено, что скорость накопления нуклеотидных замен в COX1 отрицательно связана не только с размером тела, но и с продолжительностью жизни рыб, что дифференцирует виды на две группы: I – виды с высокой скоростью накопления нуклеотидных замен и относительно мелким размером тела; II – виды с низкой вариабельностью последовательности и относительно большими размерами тела. Граница для выделенных групп проходит между видами одного рода Leuciscus leuciscus и L. idus: при двухкратном снижении нуклеотидного разнообразия у язя происходит двукратное увеличение размера тела и продолжительности жизни, что указывает на снижение скорости клеточного дыхания и утечки свободных радикалов и точное соответствие митохондриально-ядерных дыхательных комплексов. Предположительно, снижение скорости накопления замен в мтДНК у видов группы II и у уклеи Alburnus alburnus связано с увеличением размера генома, что обеспечивает дополнительную защиту генов от химических мутагенов и, независимо от размера тела, снижает скорость аэробного метаболизма. Экспериментально показано, что мтДНК влияет на длину тела. При включении мтДНК леща (II группа) в ядерный геном плотвы (I группа) бэккроссы _ARR имеют длину тела леща и высокую жизнеспособность, а бэккроссы _RAA с мтДНК плотвы и ядерным геномом леща наследуют длину тела плотвы и снижают жизнеспособность. Виды II группы не способны эффективно использовать высокополиморфную мтДНК видов I группы, что проявляется нарушением наследования большей длины тела леща у гибридов RA и ведет к репродуктивной изоляции. Виды группы I, такие как Rutilus rutilus, могут включать в свой геном мтДНК обеих групп, что лежит в основе полового отбора при гибридизации. Соответственно, размерный половой диморфизм имеет генетическое происхождение и для потенциального партнера размер тела может быть сигналом для определения ядерно-цитоплазматической совместимости геномов по дыхательным комплексам.

Род Erythroculter (Cypriniformes, Cyprinidae, Abramidinae) cчитается одним из наиболее значимых родов промысловых видов пресноводных рыб, обитающих в Китае. Однако имеется очень мало информации о генетических вариациях среди видов Erythroculter, что затрудняет эффективное управление ими. В связи с этим, проанализированы микросателлитные маркеры и последовательности митохондриального COII и D-петли для изучения генетической изменчивости среди трех видов рода Erythroculter. Результаты показали, что 11 микросателлитных локусов были эффективно амплифицированы, а размер аллелей составлял 110–350, 94–338 и 86–384 пн у E. ilishaeformis, E. dabryi и E. mongolicus соответственно. Среднее число аллелей достигало 5.82, 5.73 и 6.45 на локус для E. ilishaeformis, E. dabryi и E. mongolicus соответственно. Фрагменты COI и D-петли были 675 и 929 пн соответственно. На основе информационного индекса Шеннона, гетерозиготности, содержания полиморфной информации и индекса нуклеотидного разнообразия показано, что микросателлитное и нуклеотидное разнообразие E. ilishaeformis наиболее многочисленным, разнообразие E. mongolicus – наименее многочисленным. Распределение гаплотипов D-петли или размер аллеля в микросателлитных локусах EI19 или HWB05 дает возможность легко различить E. ilishaeformis, E. dabryi и E. mongolicus. Некоторые исторические и экологические факторы могут привести к высокой генетической дивергенции и способствовать видообразованию E. ilishaeformis, E. dabryi и E. mongolicus. Полученные результаты будут полезны для сохранения и устойчивого использования этих трех видов.

Впервые обобщены данные о разнообразии паразитов рыб сем. Syngnathidae, обитающих в Черном и Азовском морях, реках, впадающих в эти моря, и их устьях, накопленные в более чем 30 статьях и монографиях за почти столетний период исследований. К настоящему времени у обитающих в этих морях 8 видов рыб данного семейства (Syngnathus abaster Risso, 1827, S. acus L., 1758, S. schmidti Popov, 1927, S. tenuirostis Rathke, 1837, S. typhle L., 1758, S. variegatus Pallas, 1814, Nerophis ophidion (L., 1758), Hippocampus hippocampus (L., 1758)) выявлен высокий уровень богатства паразитических организмов: 64 вида из 45 родов, 35 семейств, 14 классов и 10 отделов. У рыб сем. Syngnathidae отмечены представители Kinetoplastida, Sporozoa, Microsporidia, Myxozoa, Ciliophora, Platyhelminthes (Monogenea, Trematoda, Cestoda), Nematoda, Acanthocephala, Annelida и паразитических Arthropoda; Platyhelminthes и Ciliophora (19 и 18 видов соответственно) лидировали по числу видов, класс Trematoda оказался самым богатым видами (15) среди плоских червей. Cоставлены списки распределения хозяев по паразитам и паразитов – по хозяевам. Наибольшее количество видов паразитов известно у трех рыб-хозяев: фауна паразитов Syngnathus abaster включает 54 вида из 10 отделов (84% общей фауны паразитов рыб этого семейства в регионе), S. typhle – 27 видов паразитов, относящихся к 6 отделам (38%), относительно бедная фауна паразитов зарегистрирована у Hippocampus guttulatus – 14 видов из 6 отделов (22%).

Изучены эффекты воздействия цианобактерий на моллюсков Unio pictorum (L., 1758) в условиях эксперимента при совместном их культивировании с токсичным и нетоксичным штаммами цианобактерий Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing в разных концентрациях. Показано, что цианобактерии негативно влияют на двустворчатых моллюсков: зарегистрирована 40%-ная гибель моллюсков при изначально высокой ((5.4–5.6) ± 0.1 × 10⁶ кл./л) концентрации клеток и ухудшение их адаптивной способности (увеличение времени восстановления частоты сердечных сокращений после стресс-воздействия) при (0.6 ± 0.1) × 10⁶ кл./л. Разница в смертности моллюсков, инкубированных с токсичными и нетоксичными цианобактериями, отсутствовала. Выявлено снижение концентрации хлорофилла а и содержания микроцистина LR в воде в присутствии двустворчатых моллюсков. После прохождения M. aeruginosa через пищеварительную систему двустворчатых моллюсков статистически значимое увеличение численности цианобактерий в воде не отмечено.

Исследован состав лейкоцитов периферической крови байкальской нерпы Phoca sibirica (Gmelin, 1788). В мазках крови обнаружены следующие типы клеток: большие и малые лимфоциты, моноциты, нейтро-, эозино- и базофилы. Сравнительный анализ показал высокий процент палочкоядерных нейтрофилов, эозинофилов и лимфоцитов в лейкограмме молодых особей нерпы по сравнению со взрослыми. Аналогичные формы лейкоцитов зафиксированы при исследовании некоторых морских представителей настоящих тюленей (Phocidae). Однако в лейкограммах взрослых серых и гренландских тюленей и кольчатой нерпы значительно ниже доля палочкоядерных нейтрофилов. Обнаруженные различия могут быть обусловлены физиологическими особенностями и условиями обитания.

При изучении паразитов девятииглой колюшки Pungitius pungitius (L., 1758), вселенца в бассейне Волги, обнаружены кишечные нематоды Pseudocapillaria tomentosa (Dujardin, 1843) Lomakin et Trofimenko, 1982 и Rhabdochona denudata (Dujardin, 1845) Railliet, 1916. Оба вида впервые отмечены в паразитофауне хозяина в европейской части России. Приведены данные о встречаемости и интенсивности инвазии рыб червями.