БИОИНДИКАТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ RANA RIDIBUNDA

Белова Я.В., Алтуфьев Ю.В.

Астраханский государственный университет

Алтуфьева Н.С.

Астраханский государственный технический университет

Аннотация

Работа посвящена вопросам взаимосвязи антропогенного загрязнения среды с явлением полиморфизма в популяциях озёрной лягушки. В работе рассматриваются основные подходы использования структуры популяций для целей биоиндикации и дается описание результатов собственного исследования по выявлению связи численного соотношения морф striata и maculata у озерной лягушки со степенью антропогенного воздействия на водоем.

Земноводные составляют заметную часть населения позвоночных животных большинства природно-климатических зон биосферы земли и занимают особое место среди других животных, так как представляют собой первых и наиболее просто организованных наземных позвоночных (Айтбаева, Атаханова , 1989; Брушко, Кириенко, 1993; Пестов, 2005).

Озёрная лягушка – Rana ridibunda Pallas относится к роду Лягушек – Rana Linneus, семейству Лягушковых – Ranidae, отряду бесхвостных земноводных – Anura и классу земноводных – Amphibia. Это самый крупный вид лягушек фауны России; максимальная длина тела до 150 мм. Лягушки этого вида сверху густого зеленого, оливкового, серого или коричневого цвета различных оттенков (Пестов, 2005; Isaacs, 1971). На спине у большинства особей расположены темные крупные, реже - мелкие, желтоватого цвета, светлые пятна (Рис.1 и 2).

Роль земноводных в качестве биоиндикаторов загрязнения водоемов может быть весьма значительна. Амфибии, как модельный объект экологического контроля, удовлетворяют критерию обилия.

Обитание в узкой адаптивной зоне, довольно жесткая биотопическая приуроченность и чувствительность к изменениям среды сделали земноводных одним из наиболее популярных объектов биомониторинга (Белова, 2009).

С помощью амфибий можно определить как общие закономерности реагирования на антропогенные факторы, так и предсказывать изменения, связанные с усилением антропогенного воздействия (Жукова, Кубанцев, 1982; Пескова, 2002).

При обитании в водоемах на территориях промышленных городов у лягушек разных видов преобладает морфа striata. Так в водоемах г. Волгограда у озерной лягушки явно преобладают в числе полосатые особи, их 70% среди самцов и 68% среди самок (Колякин, 1994). Вместе с тем, для достаточного обоснования выводов о влиянии окружающей среды на биоту необходим не только организменный, но и органный уровень исследований.

Рис. 1. Варианты внутривидовой изменчивости озерной лягушки – морфа striata (Икрянинский район, п. Зверева, 16.08.2009г.).

Рис. 2. Варианты внутривидовой изменчивости озерной лягушки – морфа maculatа (Красноярский район, с. Сеитовка, р. Ахтуба, 26.07.2009г.).

Именно это сочетание позволяет дать наиболее полный анализ состояния среды обитания в тех или иных регионах рассматриваемой территории.

Нами было проведено исследование трёх районов обитания озерной лягушки Астраханской области, равноудалённых от г. Астрахани. Частота встречаемости различных морф озёрной лягушки в данных районах представлена в таблице 1.

Таблица 1

Частота встречаемости различных морф озёрной лягушки в Астраханской области

Район в Астраханской области	Число лягушек морфы
	striata	maculata
Володарский р-н, ерик. Ильмаметьев,	33%	67%
Красноярский район, с. Сеитовка, река Ахтуба	57%	43%
Икрянинский район, п. Зверева, река Волга	60%	40%

По данным таблицы видно, что наименьшее число морфы striata наблюдается в Володарском районе Астраханской области, а наибольшее – в Икрянинском районе. Устойчиво сохраняющееся в течение ряда лет изменение частоты той или иной морфы в условиях антропогенного воздействия свидетельствует о большей чистоте восточных водотоков в сравнении с западными и возникновении в исследуемой популяции адаптивных черт.

При этом характер загрязняющих веществ, по-видимому, не имеет принципиального значения, так как сходные сдвиги фенетической структуры имеют место в водоемах, загрязненных разными поллютантами.

Вместе с тем, исследования на органном уровне с использованием методов гистологического анализа показали, что барьерно-защитная (печень) и выделительная (почки) системы по - разному реагируют на поражение различными поллютантами и отличаются по степени выраженности патологии.

Так, в экспериментах по хроническому воздействию трех наиболее распространенных видов экзотоксикантов - тяжелых металлов (медь), циклических углеводородов (фенол) и СПАВ, были выявлены значительные структурные нарушения в печени и почках, степень которых зависела от конкретного токсиканта. Было показано, что наиболее серьезные и необратимые изменения структуры органов (как печени, так и почек) и состояния клеток вызывает фенол (Рис. 3 и 4). Вторым по степени патологических нарушений было воздействие детергента. При хронической интоксикации диссоциированными ионами меди в печени наблюдались картины морфологических изменений, характерные для паренхиматозной и гемолитической желтухи.

Рис.3. Печень лягушки после 30 д. воздействия фенолом в концентрации 10мг/л. Окр.гематоксилин-эозин. Ув. 15х8. Наблюдается разрушение гепатоцитов; нарушение целостности эндотелия синусоидных капилляров и пропитывание ткани печени эритроцитами.

Рис.4. Почка лягушки после 30 д. воздействия фенолом в концентрации 10мг/л. Окр.гематоксилин-эозин. Ув. 15х8. Наблюдается отек ткани. Канальцы расширены. Эпителий уплощен. Клетки эпителия частично разрушены. Тельца Боумена подвергаются деструкции.

ЛИТЕРАТУРА

Айтбаева Б.Т., Атаханова К.Я. Особенности проявления и изменчивости морфологических признаков различных морф сеголеток озерной лягушки в местах сброса шахтных вод // Влияние генотипа и комплекса экологических факторов на жизнедеятельность организмов. Караганда, 1989. С. 6—12.

Белова Я.В., Взаимосвязь явления полиморфизма в популяциях озерной лягушки с трансформацией среды обитания //Ж. Естественные науки. Астрахань. Изд. дом «Астраханский университет», 2009. (в печати).

Брушко З.К., Кириенко И.М. Состояние популяций амфибий в условиях газоконденсатного месторождения Карачаганак (Западный Казахстан) // Вестн. Днепропетр. ун-та. Биология и экология, 1993. Вып.1. С.112.

Жукова, Т.Н., Кубанцев Б.С. Влияние пестицидного загрязнения водоёмов на некоторые морфофизиологические характеристики озёрной лягушки // Антропогенные воздействия на экосистемы и их компоненты. Волгоград, 1982. С. 104—120.

Колякин Н.Н. Озерная лягушка в условиях промышленного города // Экологическая и морфологическая изменчивость животных под влиянием антропических факторов. Волгоград, 1994. С.83—92.

Пескова, Т.Ю. Структура популяций земноводных как биоиндикатор антропогенного загрязнения среды. – М.: Наука, 2002. – С. 106-131.

Пестов, М.В. Земноводные и пресмыкающиеся Астраханской области // Методическое пособие. Астрахань: Нижневолжский центр экологического образования, 2005. 67с.

Isaacs, I.S. Temporal stability of vertebrate stripe color in a cricked frog population // Copeia. 1971. N 2. P. 551—552.

Алтуфьева Н.С.

Астраханский государственный технический университет, 414025, Россия,, г.Астрахань, ул.Татищева,16

ninal@land.ru

Белова Я.В., Алтуфьев Ю.В.

Астраханский государственный университет

414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1

altufiev@gmail.com