Биоразнообразие и экологические особенности панцирных клещей на Юго-Западе Копетдага

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биоразнообразие и экологические особенности панцирных клещей на Юго-Западе Копетдага

П.Р. Хыдыров

Приводятся результаты исследований по биоразнообразию и экологии панцирных клещей, обитающих на Юго-Западе Копетдага. В почве, подстилке под деревьями и кустарниками, а также в муравейниках и норах грызунов выявлен 41 вид панцирных клещей, в том числе 3 новых для фауны Туркменистана. Показано значение этих клещей в разложении растительных остатков и в почвообразовательных процессах. В горах со второй половины марта до конца ноября панцирные клещи находятся в состоянии активной жизнедеятельности. Установлено, что с середины мая и по октябрь их численность в сероземных почвах достигает пика 25-30 экз./дм³. Самые низкие показатели численности панцирных клещей были отмечены в июне - 27 экз./дм³, что объясняется недостатком влаги и пищевых ресурсов в почве.

Наблюдениями выявлены оптимальные для развития клещей значения влажности 5-25% и температуры почвы от +3 до +25°C. Впервые выявлены очаги размножения панцирных клещей в муравейниках. Выделены 2 экологические группы мирмекофильных клещей: детрит-фаги и зоонекрофаги. 14 видов клещей отнесены к мирмекофильным детрит-фагам, они обнаружены в гнездах муравьев, питающихся семенами травянистых растений. В группу мирмекофильных зоонекрофагов включены 6 видов, обнаруженных в гнездах муравьев, питающихся трупами насекомых. Рассмотрены данные о нахождении панцирных клещей в норах грызунов. Выявленные нидикольные виды панцирных клещей рассмотрены как результат приспособления их к аридным условиям обитания.

Ключевые слова: панцирные клещи, почва, биоразнообразие, горы, экология, муравьи, грызуны.

Панцирные клещи широко распространены в почвах горных и пустынных ландшафтов Центральной Азии (Криволуцкий, 1966, 1975; Христов, 1973; Гиляров, 1975; Баяртогтох, 2010; Subias, 2016; Iranpoor, Akrami, 2016; Farzaneh, Akrami, 2016). В аридных климатических условиях Туркменистана почвенные клещи преобладают по биоразнообразию и численности по сравнению с другими группами членистоногих. Нами и рядом авторов было изучено видовое многообразие и экологию панцирных и сопутствующих им клещей в почвах под хлопчатником и пшеницей (Джумаев, 1971; Джумаев, Хыдыров, 1992; Khydyrov, 2001; Hydyrow, 2021). Исследованы обитающие в почве орибатидные и гамазовые клещи, живущие под овощными культурами Южного Туркменистана (Сакчиев и др., 1987). Выявлены видовой состав и обилие панцирных клещей в основных фитоценозах песчаной пустыни в Каракумах (Криволуцкий, Ягдыев, 1973; Хыдыров, 2021).

В Туркменистане обнаружено 122 вида свободноживущих панцирных клещей. Панцирные клещи, обитающие в горах Копетдага, до сих пор оставались малоизученными. Целью нашего исследования является анализ видового биоразнообразия и ряда экологических особенностей свободноживущих панцирных клещей на Юго-Западе Копетдага.

В 1998-1999 и 2014-2016 гг. мы провели полевые наблюдения и собрали материал в ущельях Айдере, Йол-дере, вблизи минерального источника Пархай и урочища Шевлан-Баба, а также вокруг сёл Дузлы-депе, Геркез, Акяйла, Ходжагала на Юго-Западе Копетдага. Почвенные образцы отбирались с помощью металлической рамки (10х10 см, в объёме 1 дм³). Для изъятия проб металлическая рамка вдавливалась в почву, а затем полученные образцы помещались в полиэтиленовый мешочек и специальный контейнер. Температура почвы измерялась с помощью специальных почвенных термометров. Для этого делались почвенные срезы и располагались термометры по глубине 1-20 см, затем фиксировались данные. Влажность почвы определяли по общепринятому методу высушивания. Для этого в специальные алюминиевые бюксы брали образцы почв послойно 1-20 см. Потом в лаборатории измеряли вес бюксов и высушивали их на термостате при температуре 100°С. Влажность почвы в образцах определяли по формуле:

,

где W - влажность в % от веса сухой почвы, a - вес бюкса с сырой почвой, г, b - вес бюкса с сухой почвой, г, k - вес пустого бюкса, г.

Образцы почв и растительной органики из гнезд грызунов также помещали в полиэтиленовые мешочки и алюминиевые бюксы.

Для изучения видового состава клещей в муравейнике в алюминиевые бюксы собирали содержимое муравейников с различной глубины. Одновременно с пинцетом отбиралось по 25 экземпляров муравьев, после чего тут же зафиксировали их в 70% этиловом спирте для определения их видовой принадлежности.

Пробы для отбора клещей транспортировались в город Туркменабат на кафедру биологии Туркменского государственного педагогического института имени Сейитназара Сейди.

Выгонка клещей из проб проводилась по общепринятой методике в термоэклекторах в течение 24-36 часов при нагревании и освещении электролампой мощностью 40 ватт, в чашке Петри с водой (Буланова-Захваткина, 1967). В дальнейшем клещи из чашек переносились для фиксации во флаконы с 70% спиртом. Выборка клещей осуществлялась под стереомикроскопом МБС-9. При этом мы разработали способ прямого переноса клещей во флаконы со спиртом без переноса их в отдельную стеклянную посуду. Способ основывается на принципе отклеивания клещей, изъятых с поверхностного бактериального слоя воды, находящихся внутри чашек Петри во флаконе наполовину залитой спиртом. Потом путем встряхивания клещи осаждаются на дно флакона. Для изготовления микропрепаратов клещи из флаконов переводились в часовые стекла. Для растворения внутреннего содержимого клещей и для лучшего просветления клещи помещались в 10-15% раствор КОН. В растворе щелочи мы выдерживали их не более 6-8 минут. После тщательной промывки в воде клещи помещались на предметные стекла в гуммиарабиковую смесь (жидкость Фора-Берлезе) под стереомикроскопом и накрывались покровным стеклом, а при необходимости расправлялись под ним нажатием препаровальной иглы. Жидкость Фора-Берлезе изготовляли в следующем составе: гуммиарабик порошковый - 30 г, дистиллированная вода - 50 г, хлорал-гидрат - 200 г, глицерин - 20 г. На каждый микропрепарат мы размещали не более 10 экземпляров клещей. Микропрепараты просушивались в термостате в горизонтальном положении при температуре +50°С не менее 12 суток, при ежедневной проверке степени их просветления.

В период исследований были собраны 640 проб, в которых обнаружено 17180 экземпляров клещей, впоследствии зафиксированных в спирте. Из фиксированного материала во флаконе всего выборочно изготовлено 600 микропрепаратов с 8950 экземплярами клещей. Всего было проанализировано 400 образцов почвы, обработаны 50 проб из подстилки, гниющих растительных остатков, 150 проб из пищевых запасов и отходов, содержащихся в гнездах муравьев, и 40 из гнезд грызунов. Хранение клещей производилось в растворе 70-80% этилового спирта и 1-2% глицерина. Для определения видового состава клещей приготовили 760 микропрепаратов. Дальнейшие морфологические исследования клещей, перемещенных в постоянный микропрепарат, проводились световым микроскопом МБИ-3. Видовой состав и стациональное распределение обнаруженных нами панцирных клещей приведены в таблице.

Всего на Юго-Западе Копетдага был обнаружен 41 вид панцирных клещей. Из них 3 вида (Simkinia tianschanica, Jacotella austriacus, Thamnacarus elongatus) в фауне Туркменистана зарегистрированы впервые.

Как показывают наши наблюдения, наиболее древний горный биоценоз богат экологически пластичными и специфичными для аридных условий видами клещей. Представители семейства Zetomotrichidae рассматриваются в качестве реликтов аридных экосистем позднего мела (Криволуцкий, Карппинен, 2006). Обнаруженные в Копетдаге виды зетомотрихид Pallidacarus tichomirovi и Ghilarovus turkmenicus относятся к числу редких находок в аридных ландшафтах.

Таблица 1. Видовой состав и стациональное распределение панцирных клещей (Acarina: Oribatida) на Юго-Западе Копетдага.

Примечания к таблице: +* - редкие виды, ++** - обычные, +++*** - многочисленные.

^{1 Таксоны приведены по системе L.S. SuWas (2016).}

В почве на Юго-Западе Копетдага были обнаружены 26 видов панцирных клещей. Размеры почвенных клещей очень мелкие - от 250 до 700 мкм. Продолжительность жизни одной особи составляет в среднем 270-300 дней. В ходе жизненного цикла они дают 6-7 поколений, при этом самка откладывает в среднем 30-50 яиц. В цикле развития у многих видов панцирных клещей нормальное половое размножение чередуется с партеногенезом (Рябинин, Панков, 1987). Такое интенсивное размножение является главным фактором их доминирования по численности и биомассе среди почвенных беспозвоночных животных в горах.

Панцирные клещи, по сравнению с другими группами членистоногих, хорошо приспособились к обитанию на суше (Гиляров, 1970). Они обладают прочным склеротизованным хитиновым покровом тела, что позволяет им переносить различные неблагоприятные изменения условий среды. В горах панцирные клещи активны со второй половины марта до конца ноября. В середине мая и октября их численность в сероземных почвах достигает пика 25-30 экз./дм³. Самые низкие показатели численности панцирных клещей были отмечены в июне, когда они составили 2-7 экз./дм³. Это объясняется недостатком влаги и пищевых ресурсов в почве. По этой же причине панцирные клещи из горных ландшафтов распространились на равнины.

Клещи часто встречаются в верхних слоях почвы 10-20 см и в подстилке. Для перегнивания подстилки, являющейся основным источником пищи для панцирных клещей, необходимы определенные условия: прежде всего, она должна пройти первоначальную обработку микроорганизмами, после чего станет доступной для использования в пищу сапрофитными членистоногими. Виды клещей Lochmannia turkmenica, Epilohmannia cylindrica, Zygoribatula skrjabini, и Berlesezetes arenarius весной и осенью образуют массовые скопления в верхних слоях почвы, содержащих большое количество органических остатков растительного происхождения. Панцирные клещи питаются сапрофитным способом, т.е. гниющей растительной органикой, а также почвенными грибами и другими микроорганизмами детрит-фагами. В зависимости от показателя влажности и количества растительных остатков почвы клещи совершают вертикальные миграции из более глубоких слоев к поверхности и наоборот. По нашим наблюдениям, оптимальное значение влажности почвы для нормального развития клещей составило 5-25%, а температура почвы - от +3 до +25°C . Виды Cosmochthonius asiaticus, Brachychthonius bimaculatus, Belba meridionalis, Berlesezetes arenarius и Zygoribatula skrjabini более устойчивы к изменениям количества влажности в почве, поэтому встречаются и в почвенных слоях, и в подстилке.

В ходе выполнения работы были изучены мирмекофильные панцирные клещи, обитающие в гнездах муравьев: Messor variabilis Kuznetsov-Ugamskij, 1927; Messor aralocaspius Ruzsky, 1902; Pheidole pallidula Nylander, 1848; Tetramorium schneideri Emeri, 1898; Tapinoma simrothi Emery, 1925; Camponatus turkestanicus Emeri, 1877; Camponatus kopetdaghaensis Dlussky et Zabelin, 1985; Catoglyphis aenescens Nylander, 1849; Catoglyphis cinnamomea Karawajew, 1909. Виды муравьев определены на основе таблиц, приведенных в работе о муравьях Туркменистана (Длусский и др., 1989). В результате в гнездах муравьев обнаружены 20 видов орибатидных клещей.

Биоценотические отношения свободноживущиех клещей с насекомыми в почве имеют очень сложный характер и, как правило, являются зоохорическими (Севастьянов, 1987). Взаимоотношения панцирных клещей с муравьями в экологическом аспекте имеют характер комменсализма. Муравейники являются своеобразным микробиоценозом, состоящим из сложных компонентов. Мы выявили очаги размножения панцирных клещей в муравейниках. В ходе исследований выделены 2 экологические группы мирмекофильных клещей: детрит-фаги и зоонекрофаги. К мирмекофильным детрит-фагам относятся виды: Sphaerochtonius splendidus, Brachychthonius berlesei, Allodamaeus hispanicus, Lauroppia maritimа, Gymnodamaeus bicostatus, Protoribates monodactylus, Protoribates dentatus, Zygoribatula trigonella, Simkinia turanica, Simkinia tianschanica, Pyroppia tajicistanica, Ceratozetes mediocris, Micreremus brevipes, Galumna elimata. Они были обнаружены в гнездах муравьев, питающихся семенами травяных растений: Messor variabilis, Messor aralocaspius, Pheidole pallidula и Tetramorium schneideri.

К группе мирмекофильных зоонекрофагов относятся виды Gilarovella turkmenicа, G. demetrii, Pallidacarus tichomirovi, Cryptoplophora asiatica, Metabelba pulverulenta, Ghilarovus turkmenicus. Они были обнаружены в гнездах муравьев Tapinoma simrothi, Camponatus turkestanicus, C. kopetdaghaensis, Catoglyphis aenescens, C. cinnamomea, питающихся трупами насекомых. Возможно, образование двух экологических групп клещей, обитающих в гнездах муравьев, связано с типом их питания.

Норы грызунов являются своеобразным микробиоценозом, состоящим из сложных компонентов, в том числе паразитических, сапробионтных и хищных членистоногих. Внутри оставленных нор краснохвостой песчанки (Meriones erythrourus Gray) и пластинчатозубой крысы (Nesokia indica Gray), устроенных в горе, были найдены 6 видов клещей-орибатид. Норы, относящиеся к различным видам грызунов, определены по типу их строения (Нургельдыев, 1969). Пищевые отходы грызунов и благоприятный микроклимат внутри норы также притягивают к ней клещей-сапробионтов. По нашим наблюдениям, в горных условиях в июне внутри норы на глубине 100-150 см температура почвы составляет 27.5°С, влажность почвы - 0.5%, а у входа в гнездо - 37.5°С и влажность - 0.25%. По- видимому, панцирные клещи проникают в норы грызунов при наступлении жаркого периода года и укрываются там от неблагоприятных условий обитания.

Выводы

В результате исследований обнаружено обильное биоразнообразие клещей (41 вид) на Юго-Западе Копетдага, в том числе ряд видов, принадлежащих к реликтам.

Панцирные клещи приспособились к обитанию в различных экологических условиях горных ландшафтов. На почве и подстилке обнаружены 26 видов панцирных клещей, которые являются доминирующими по численности членистоногих в аридных условиях.

В результате исследований впервые выявлено 20 видов панцирных клещей в муравейниках. Панцирные клещи являются комменсалами муравьев. В муравейниках создаются условия для размножения там клещей. Выявлены две экологические группы мирмекофильных клещей: детритфаги и зоонекрофаги.

Также выявлено 6 видов панцирных клещей в норах грызунов. Топические взаимосвязи свободноживущих панцирных клещей с грызунами в горных условиях обитания являются первичными по отношению к трофическим. Панцирные клещи приспособились к обитанию в различных аридных экосистемах Туркменистана.

На основе проведенных научных изысканий установлено и систематизировано богатое биоразнообразие панцирных клещей Туркменистана.

панцирный клещ зоонекрофаг влажность

Список литературы

1. Баяртогтох Б. 2010. Панцирные клещи Монголии (Acari: Oribatida). М.: Товарищество научных изданий КМК. 372 с.

2. Буланова-Захваткина Е.М. 1967. Панцирные клещи-Орибатиды. М.: Высшая школа. 253 с.

3. Гиляров М.С. 1970. Закономерности приспособления членистоногих к жизни на суше. М.: Изд-во АН СССР. 272 с.

4. Гиляров М.С. 1975. Определитель обитающих в почве клещей. М.: Наука. 677 с.

5. Джумаев А. 1971. Акароидные (тироглифоидные), хищные и сопутствующие им клещи района среднего течения Амударьи // Известия АН ТССР. Серия биологические науки. № 6. C. 68-71.

6. Джумаев А., Хыдыров П.Р. 1992. Акароидные и сопутствующие им клещи в почвах под хлопчатником Туркменской ССР // Материалы Всесоюзного симпозиума «Проблемы интеграции в защите хлопчатника от вредителей». Ашгабат: Ылым. C. 265-267.

7. Длусский Г.М., Союнов О.С., Забелин С.И. 1989. Муравьи Туркменистана. Ашхабад: Ылым. 273 с.

8. Криволуцкий Д.А. 1966. О панцирных клещах (Oribatei, Acariformes) почв Средней Азии // Зоологический журнал. Т. 45. № 11. С. 1629-1639.

9. Криволуцкий Д.А. 1975. Панцирные клещи в почвах под лесными насаждениями Туркмении // Насекомые как компоненты биогеоценозов саксаулового леса. М.: Изд-во АН СССР. C. 215-222.

10. Криволуцкий Д.А., Карппинен Э. 2006. Панцирные клещи семейства Zetomotrichidae в аридном поясе Палеарктики // Аридные экосистемы. Т. 12. № 29. С. 37-40.

11. Криволуцкий Д.А., Ягдыев А. 1973. Материалы по фауне панцирных клещей (Acariformes, Oribatei) Туркмении // Известия АН Туркменской ССР. Серия биологические науки. № 5. С. 83-85.

12. Нургельдыев О.Н. 1969. Экология млекопитающих равнинного Туркменистана. Ашхабад: Ылым. 257 с.

13. Рябинин Н.А., Панков А.Н. 1987. Роль партеногенеза в биологии панцирных клещей // Экология. № 4. С. 62-64.

14. Сакчиев А., Давыдова М.С., Никольский В.В. 1987. Почвообитающие клещи под овощными культурами Южного Туркменистана // Известия АН ССР. Серия биологические науки. № 1. С. 43-47.

15. Севастьянов В.Д. 1987. Биоценотические отношения клещей с насекомыми в почве // Почвенная фауна и почвенное плодородие. М.: Наука. С. 474-475.

16. Христов В.В. 1973. Фауна и ландшафтное распределение панцирных клещей Таджикистана // Зоологический журнал. Т. 62. № 4. С. 606-608.

17. Хыдыров П.Р. 2021. Панцирные клещи Юго-Восточных Каракумов // Проблемы освоения пустынь. № 1-2. С. 35-40.

18. Farzaneh T., Akrami M. 2016. Oribatid Mites (Acari: Oribatida) of Mashhad Township, Razavi Khorasan Province, Iran // Linzer biologische Beitrage. Vol. 48. № 1. Pp. 395-403.

19. Iranpoor A., Akrami M. 2016. Oribatid Mites (Acari: Oribatida) from the Biosphere Reserve Dashte Arjan and Parishan, and Chehel Cheshmeh Region (Fars Province) // Persian Journal of Acarology. Vol. 5. № 3. Pp. 189-205.

20. Khydyrov P.R. 2001. The Soil-Dwelling Mites of Eastern Turkmenistan // Problems of Desert Development. New York: Allerton Press. Ins. Pp. 65-68.

21. Sub^as L.S. 2016. Listado sistematico, sinornmico y biogeografico de los acaros oribatidos (Acariformes: Oribatida) // Del Mundo. № 60. Pp. 3-305.

22. Hydyrow P.R. 2021 Agrobiosenozlardaky ganakly sakyrtgalaryn dene§dirme barlagynyn netijeleri // Turkmenistanda Ylym we tehnika. № 5. Pp. 27-32.

Размещено на Allbest.ru