Коловратки — биоиндикаторы нефтезагрязнений пресноводных водоемов

Коловратки (Rotatoria) являются основными представителями микрозоопланктона пресноводных водоемов Западной Сибири и кормом для беспозвоночных и личинок рыб. Сообщества коловраток характеризуются значительными изменениями численности в зависимости от внешних условий. Видовая устойчивость и цикличность размножения коловраток позволили им успешно выживать при изменении условий среды обитания. Популяционные механизмы устойчивости сообществ коловраток практически не исследовались. Для оценки влияния нефти на коловраток проведены опыты в лабораторных условиях, в контролируемых природных условиях и в естественных условиях при разливах нефти.

Нефтезагрязнения в диапазоне концентраций 0,25—2 г/л оказывали негативное влияние на сообщества планктонных видов коловраток. При действии нефти происходило снижение численности и сокращение видового разнообразия беспозвоночных. Выявлены наиболее устойчивые к нефтезагрязнениям виды коловраток: Notholca squamula frigida и Keratella cochlearis macracantha. Определена область адаптивных концентраций нефти в пресноводных водоемах для коловраток, соответствующая 0,25 г/л. При адаптивных концентрациях нефти наблюдалось восстановление численности и формирование жизнеспособных популяций коловраток.

Анализ количества органотрофных бактерий выявил повышение их численности в нефтезагрязненных водоемах. Повышенное относительно контрольных условий количество бактерий наблюдалось в 7-е, 15-е и 25-е сутки, что, вероятно, стимулировало дополнительное размножение коловраток. При изучении общей численности сообществ коловраток в загрязненных и незагрязненных водоемах установлена асинхронность периодов активного размножения в опытных и контрольных сообществах коловраток. Два периода активного размножения отмечались в контрольных водоемах: в 3-и и 27-е сутки, и три — в опытных: в 5-е, 9-е и 43-и сутки наблюдений. Наблюдалось значительное повышение численности коловраток при вспышках размножения в опытных водоемах, что можно рассматривать в качестве адаптивной реакции популяций при действии нефти.

Влияние нефти с концентрацией 0,25 г/л приводило к изменению структуры сообществ коловраток в зависимости от длительности действия и видовой устойчивости.

Для первичной реакции коловраток при загрязнении водоемов характерно кратковременное повышение численности с последующим снижением и переходом в колебательный режим. Вымирали неустойчивые виды. Некоторые виды коловраток способны сохраняться, откладывая яйца в ил, или переходить в состояние анабиоза.

В 9-е и 33-и сутки действия нефти происходила элиминация видов Polyarthra longiremis и Synchaeta pectinata. В 49-е сутки практически вымирал вид Brachionus calyciflorus anuraeiformis. На низком уровне численности находились популяции видов Notholca squamula frigida, Filinia longiseta, Keratella cochlearis macracantha.

Начиная с 81-105-х суток наблюдалось восстановление численности популяций коловраток выживших видов. Следовательно, при действии нефти происходило сокращение видового разнообразия сообществ коловраток и снижение численности популяций. Восстановление численности сообществ осуществляется устойчивыми к нефти видами коловраток.

На основании проведенных исследований в диапазоне концентраций нефти 0,25—2 г/л установлено негативное влияние нефти на сообщества планктонных коловраток, приводящее к сокращению видового разнообразия.

Выявлены наиболее устойчивые к нефтезагрязнениям виды коловраток — Notholca squamula frigida и Keratella cochlearis macracantha, которые можно использовать при биоиндикации нефтезагрязнений. Определена область адаптивных концентраций нефти в пресноводных водоемах для коловраток — 0,5—0,25 г/л. В адаптивных диапазонах концентраций нефти наблюдалось восстановление численности и формирование жизнеспособных сообществ коловраток.

Для устойчивых к нефти популяций коловраток характерны следующие адаптивные этапы: активное размножение, волнообразное изменение численности, отбор наиболее устойчивых особей, частичное или полное восстановление численности сообществ коловраток с новой доминирующей видовой структурой выживших популяций.

Цикличные изменения численности коловраток в опытных и контрольных группах аналогичны по длительности. Для популяций коловраток характерно волнообразное изменение численности, что связано с особенностями их размножения. При ухудшении условий существования под влиянием нефти наблюдалось увеличение амплитуды численности без изменений длительности периодов колебаний в исследованных возрастных группах, что можно рассматривать в качестве адаптивных реакций популяций коловраток.

Повышение концентрации нефти приводило к изменению периодов колебаний и десинхронизации численности популяций коловраток. Повышение уровня загрязненности стимулировало активный процесс размножения всех выживших видов коловраток.

После вымирания и сокращения численности неустойчивых видов следует этап активного размножения, отбора устойчивых видов и заселения ими зоны обитания.

В природных водоемах после внесения бензина 5—10 г/л наблюдалось активное размножение коловраток, снижение численности и повторное размножение. Появлялись новые виды, предварительно не наблюдаемые в исследуемых водоемах: Filinia cornuta cornuta, Notholca squamula frigida. Вероятно, происходило массовое размножение малочисленных видов. Количество видов в загрязненном бензином водоеме было ниже, чем в контроле.

Растворы дизельного топлива в минимальных концентрациях первоначально ингибирует, а затем стимулирует развитие инфузорий и коловраток. Причиной вспышки численности инфузорий в первые сутки являлись нефтеокисляющие бактерии. В начале опыта нефтепродукты переходили в воду в больших количествах, затем скорость перехода снижалась. Оставшаяся нефтяная пленка является субстратом и источником пищи для коловраток. По мере уменьшения площади пленки часть коловраток переходила в стадию анабиоза. Среди наиболее чувствительных видов зоопланктона к токсическому действию нефтепродуктов отмечаются Polyphemus pediculus и Daphnia longispina. Наименее чувствительным видом является Cyclops sp.

Следовательно, численность и видовое разнообразие коловраток можно рассматривать как универсальный биоиндикатор, свидетельствующий об очищении водоемов, улучшенном питании мальков рыб и беспозвоночных и восстановлении водоемов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >