Морфоэкологические особенности инфузорий из природных и антропогенных биоценозов Амурской области

Деятельность живых организмов - метод самовосстановления нарушенных биоценозов. Инфузории как компонент естественных и антропогенных биогеоценозов, участвующий в процессах продукции и деструкции органического вещества на первых трофических уровнях.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 25.09.2018
Размер файла 2,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность работы. Ухудшение качества окружающей среды вследствие ее загрязнения промышленными, сельскохозяйственными, коммунально-бытовыми отходами породили острые проблемы, связанные с нарушением экологического равновесия в биоценозах и биосфере в целом. Самовосстановление нарушенных биоценозов осуществляется за счет деятельности живых организмов, среди которых особое место принадлежит инфузориям. Инфузории (Ciliophora) - это неотъемлемый компонент естественных и антропогенных биогеоценозов: участвуют в процессах продукции и деструкции органического вещества на первых трофических уровнях, выделяют биологически активные вещества, стимулирующие деятельность микроорганизмов, принимают участие в процессах почвообразования, в очистке сточных вод и т. д.

Разные виды цилиат используются для оценки степени токсичности природных и сточных вод в качестве тест-объектов (Банина, 1980; Данильченко, 1983; Жмур, 2003; Основы экогеологии…, 2004; Шадрин, 2008 и др.). В последние годы для оценки загрязнения экосистем стала широко использоваться концепция экологического риска, одним из компонентов которой является анализ влияния загрязняющих веществ на организмы различного уровня сложности (Кондратьева, 2007). Инфузории в этом плане являются очень удобными организмами: их легко культивировать в лабораторных условиях, они быстро размножаются и дают немедленную реакцию на токсичные вещества.

Следствием воздействия различных факторов среды на Protozoa является многообразие форм в пределах вида, т.е. формируется внутривидовой полиморфизм - важное условие адаптации организмов к меняющимся условиям среды (Полянский, 1957, 1976). Механизм адаптации обусловлен формированием адаптивного комплекса, в ходе которого развиваются морфо-экологические особенности, способствующие интенсивному размножению и развитию простейших.

В целом, актуальность проведения протозоологических исследований была обусловлена огромной практической значимостью инфузорий для природных и антропогенных биоценозов, использованием цилиат в современных методах исследования: биоиндикации и биомониторинге; недостаточной изученностью процесса формирования адаптивных признаков к меняющимся условиям среды.

Цель исследования: выявление закономерностей формирования морфо-экологических особенностей у инфузорий, выделенных из некоторых природных и антропогенных биоценозов Амурской области, под влиянием природных и антропогенных факторов (сточных вод и почв, загрязненных нефтепродуктами). инфузория антропогенный биоценоз

Задачи исследования:

Выявить видовой состав, сезонную динамику, численность и морфо-экологические особенности инфузорий обитающих в природных биоценозах.

Определить видовой состав, численность, морфо-экологические особенности инфузорий, выделенных из антропогенных биоценозов.

Установить закономерности образования адаптивных комплексов у инфузорий из природных и антропогенных биоценозов.

Изучить особенности влияния нефтепродуктов на морфо-экологические признаки инфузорий из природных и антропогенных биоценозов.

Защищаемые положения:

Фауна инфузорий природных и антропогенных биоценозов Амурской области насчитывает 64 вида, относящихся к 14 отрядам, 18 семействам. Видовой состав инфузорий в аэротенках наиболее разнообразен по сравнению с природными биоценозами и представлен 44 видами цилиат. Подкласс Ciliata в фауне аэротенков представлен 11 отрядами, подкласс Suctoria - 1 отрядом.

Адаптивные комплексы инфузорий из природных биоценозов отличаются от адаптивных комплексов инфузорий, обитающих в антропогенных биоценозах по морфометрическим и физиологическим показателям: формой и размерами клеток, структурой цитоплазмы, темпом деления, пульсацией сократительных вакуолей и др.

Популяции инфузории Paramecium сaudatum, Colpoda maupasi, Vorticella convallaria, выделенные из антропогенных биоценозов, являются более устойчивыми к воздействию нефтепродуктов, нежели популяции этих видов инфузорий, взятых из природных биотопов. Более негативное воздействие на жизнедеятельность клеток оказывает поверхностная пленка, чем эмульсия, использованных нефтепродуктов.

Научная новизна. Впервые произведена инвентаризация фауны пресноводных и почвенных инфузорий, как в природных, так и в антропогенных биоценозах Амурской области. Список включает более 60 видов цилиат, относящихся к 14 отрядам и 18 семействам. Выявлено более 20 видов инфузорий, которые впервые зарегистрированы для водоемов и почв Дальневосточного региона. Определена сезонная динамика численности инфузорий в природных биоценозах. Подробно изучены адаптивные реакции цилиат к воздействию антропогенных факторов (сточных вод и загрязненных нефтепродуктами почв) у инфузорий Paramecium сaudatum, Colpoda мaupasi, Vorticella convallaria.

Практическое и теоретическое значение. Реализованные фаунистические, морфологические и экологические исследования позволили провести оценку видового состава инфузорий из природных и антропогенных биоценозов Амурской области. Была определена специфика в распределении цилиофауны по биоценозам, а так же выявлены особенности видов, характер сезонной динамики и видового разнообразия, выявлены закономерности образования адаптивных комплексов у инфузорий природных и антропогенных биоценозов в ходе морфо-экологической эволюции.

Для очистных сооружений г. Свободного был выполнен гидробиологический анализ сточных вод. Результаты научного исследования используются для диагностики работы очистных сооружений. Выявленная в ходе исследования структура активного ила и морфологические изменения инфузорий позволяют говорить о необходимости осуществления различных мероприятий, направленных на активизацию деятельности живых организмов сточных вод и интенсификацию работы очистных сооружений. (Справка о внедрении).

Полученные нами новые данные в области протозоологии о видовом разнообразии и формировании адаптивных комплексов у цилиат природных и антропогенных биоценозов Амурской области, используются в учебном курсе экологии Амурского института железнодорожного транспорта.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на Региональных научно-практических конференциях «Природные ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока» (Хабаровск, 2006, 2007); III и VI Международных научно-практических конференциях «Окружающая среда и здоровье» (Пенза, 2006, 2009); Межрегиональном семинаре «Очистка сточных вод, законодательство и технологии» (Санкт-Петербург, 2007); 45 Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии-транспорту и промышленности» (Хабаровск, 2007); X и XI Краевых конкурсах молодых ученых Хабаровского края (Хабаровск, 2008, 2009); III Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем (Пенза, 2009).

Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом пятилетнего исследования автора, выполненного по плану НИР ДВГУПС. Фактические протозоологические данные получены автором при его непосредственном участии в сборе и обработке проб и анализе полученных результатов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном перечнем ВАК РФ.

1. Обзор литературы

В главе проведен анализ роли цилиофауны в биоценозах и экосистемах, а также рассмотрена изученность вопроса воздействия нефтепродуктов на живые организмы, как в отечественной, так и зарубежной литературе.

2. Объекты и методы исследования

Объектами исследования послужили инфузории из антропогенных биоценозов: хозяйственно-бытовых сточных вод из аэротенков очистных сооружений города Свободного, промышленных сточных вод пруда-накопителя города Белогорска, смешанных стоков из каналов станции механической очистки поселка Магдагачи и почв, загрязненных нефтепродуктами, склада горюче-смазочных материалов станции Михайло-Чесноковская. В качестве контроля использовали инфузорий из природных биоценозов: озера Гащенка и почв лесного биоценоза окрестностей города Свободного. Отбор проб осуществляли с использованием гидробиологических и протистологических методов. Из природных биоценозов пробы брались в весенний, летний и осенний сезоны, а из антропогенных биоценозов в летний период (Biczok, 1953; Корганова, 1975; Neubert, 1991; Методы санитарно-биологического контроля…, 1996; ГОСТ Р 51592 - 2001). Выявление активных форм инфузорий в исследуемых пробах осуществляли в течение 14 суток с использованием питательных сред и метода прямого микроскопирования (Методы санитарно-биологического контроля…, 1996). Цитохимические исследования производили по общепринятым методикам (Ромейс, 1954; Пирс, 1970; Curds, 1970; Кухтина, 1971; Николюк, 1974; Корганова, 1975; Иванов, 1981; Алекперов, 1992 и др.). Видовое определение инфузорий производили с помощью определителей: Чорик, 1970; Петран, 1971; Николюк, 1972; Corliss, 1979; Фауна аэротенков (атлас), 1984; Довгаль, 1996; Никитина, 1998; Алекперов, 2005. Фотографии инфузории получены с использованием цифрового фотоаппарата Samsung и микроскопа Leika. Численность инфузорий определяли в 1 мл жидкой среды по общепринятым методикам (Николюк, 1972; Макрушин, 1974; Корганова, 1975; Унифицированные методы исследования…, 1977; Никитина, 1998, и др.). Для анализа фаунистического сходства инфузорий из природных и антропогенных биоценозов использовали коэффициент видового сходства Серенсена (Методы санитарно-биологического контроля…, 1996; Основы экогеологии…, 2004). Статистическую обработку полученных данных осуществляли общепринятыми методами (Плохинский, 1970).

Влияние углеводородных пленок и эмульсий летнего дизельного топлива и бензина «АИ-92», с содержанием 0,05 мг/дм3, 0,3 мг/дм3, 25 мг/дм3, 50 мг/дм3 нефтепродуктов, изучали на маточных культурах инфузорий Paramecium caudatum, Colpoda maupasi, Vorticella convallaria, выделенных из природных и антропогенных биоценозов, в серии хронических экспериментов в течение 45 суток (Goldacre, 1968; Петухова, 2000; Духин, 2002; Жиркова, 2004 и др.).

3. Природно-климатические условия Амурской области

Амурская область расположена на юго-западе Дальнего Востока, занимает почти весь верхний бассейн Амура и его крупных притоков - Зеи с Селемджой, Архары, Нижней Буреи, Ольдоя (Колосова и др., 2003). Она характеризуется сложным геологическим строением, неоднородностью физико-географических и природных условий. Амурская область находится в умеренном тепловом поясе, ее климат континентальный с муссонными чертами (Коротаев, 1985). На территории Амурской области в зависимости от типа материнской породы, климата, растительного покрова образуются различные типы почв: бурые лесные оподзоленные и неоподзоленные, болотные, горно-буро-таежные и горно-тундровые, пойменные, лугово-черноземовидные, луговые глеевые и глееватые (Никитенко и др., 1992). В формировании растительного покрова Амурской области участвует несколько флор: восточносибирская, монголо-даурская, маньчжурская, охотско-камчатская, тихоокеанская (Усенко, 1987). Уникальность ландшафтов в сочетании с природно-климатическими условиями определили многообразие животного мира. В нем произошло смешение различных фаун восточносибирской, приамурской, охотской, монголо-даурской и высокогорной (Гриценко и др., 1993).

4. Видовой состав и адаптивный комплекс инфузорий из природных и антропогенных биоценозов

В результате исследования в природных и антропогенных биоценозах было выявлено 64 вида инфузорий, относящихся к двум подклассам, 14 отрядам и 21 семейству.

В ходе эксперимента в природных биоценозах выявлено 36 видов инфузорий (рис. 1), относящихся к подклассу Ciliata - ресничные инфузории, 12 отрядам и 14 семействам. Наиболее разнообразен видовой состав пресноводных инфузорий, он включает 32 вида цилиат, а видовой состав почвенных инфузорий менее разнообразен, он представлен 25 видами инфузорий.

Рис. 1. Сезонная динамика видового разнообразия инфузорий в природных биоценозах

В сезонном аспекте наблюдается тенденция увеличения видового разнообразия инфузорий от весны к лету с последующим падением к осени, что обусловлено природно-климатическими условиями. Комплекс эврибионтных видов водно-почвенной цилиофауны в различные сезоны образуют инфузории: Holophrya hexatricha, H. simplex, Dileptus nitroviensis, D. ancer, Colpoda cucullus, C. steini, C. maupasi, Chilodonella cucullulus, Ch. uncinata, Ch. sp., Uronema acutum, Vorticella convallaria. Экологические условия природных биоценозов оказывают влияние на морфометрические и физиологические особенности цилиат (табл. 1).

Таблица 1. Морфометрические и физиологические показатели инфузорий из природных биоценозов

Показатели

Виды инфузорий

Пресноводные инфузории

Почвенные инфузории

P. caudatum

C. mau-pasi

V. con-vallaria

C.mau-pasi

V.con-vallaria

Морфометрические

Форма клеток

веретеновидная

овальная

бокаловидная

овальная

шаровидная

Длина, мкм

180,3±2,9

29,6±1,2

40,1±1,6

24,7±0,6

32,3±0,5

Ширина, мкм

43,5±2,5

24,1±0,5

17,4±2,2

15,6±0,4

31,5±0,5

Структура цитоплазмы

светлая, рыхлая

светлая, рыхлая

светлая, рыхлая

темная, зернистая

темная, однородная

D сократитель-ной вакуоли, мкм

5,3±0,6

1,2±0,1

3,5±0,3

0,7±0,1

2,4±0,2

L стебелька, мкм

-

-

156±1,7

-

51,4±2,3

Физиологические

Наличие пищеварительных вакуолей

+

+

+

+++

+++

Сокращение мионемы стебелька (раз/мин.)

-

-

-

-

10,6±1,1

Пульсация сократительной вакуоли (раз/мин.)

4,3±0,5

10,0±0,3

7,5±0,4

13,3±0,5

9,3±0,3

Образование ложных колоний

-

-

образуют

-

-

Темп деления (раз/сут.)

2,7±0,1

3,0±0,1

2,2±0,1

2,0±0,1

1,5±0,3

Примечание: «+» - пищеварительные вакуоли составляют менее 50 % от размеров клетки, «++» - более 50 % от размеров клетки, «+++» - 100 % от размеров клетки, «-» - отсутствие признака

Видовой состав цилиат из почвенного антропогенного биоценоза включает 23 вида инфузорий (рис. 2), относящихся к подклассу Ciliata - ресничные инфузории, 9 отрядам и 12 семействам. Видовой состав инфузорий наиболее разнообразен на участках 5 м и 10 м от очага загрязнения почвы нефтепродуктами, он включает 18 и 23 вида цилиат. Наименее разнообразен видовой состав инфузорий очага загрязнения почвы нефтепродуктами, он представлен 11 видами инфузорий.

Рис. 2. Видовое разнообразие инфузорий в почвенном антропогенном биоценозе

Комплекс эврибионтных видов почвенного антропогенного биоценоза образуют инфузории: Colpoda steini, C. aspera, Chilodonella uncinata, Colpidium colpoda, Uronema marinum, U. acutum, U. sp., Strombidium viride, Oxytricha sp., Stylonichia sp., Aspidisca costata. Цилиаты почвенного антропогенного биоценоза обладают рядом особенностей (табл. 2).

Таблица 2. Морфометрические и физиологические характеристики инфузорий из почвенного антропогенного биоценоза

Признаки

Виды инфузорий

C.maupasi

V.convallaria

Морфометрические

Форма клеток

овальная

широко-овальная

округлая

Длина, мкм

15,1±2,6

20,4±1,4

27,3±1,6

Ширина, мкм

10,5±2,2

13,4±2,4

27,1±0,8

Структура цитоплазмы

темная, зернистая

темная, зернистая

темная, однородная

D сократительной вакуоли, мкм

1,0±0,1

1,4±0,4

2,5±0,3

L стебелька, мкм

-

-

41,3±2,7

Физиологические

Наличие пищеварительных вакуолей

++

++

+++

Сокращение мионемы стебелька (раз/мин.)

-

-

14,5±2,2

Пульсация сократительной вакуоли (раз/мин.)

7,0±0,3

9,2±1,1

6,5±0,3

Образование ложных колоний

-

-

не образуют

Темп деления (раз/сут.)

1,5±0,1

1,8±0,1

1,0±0,2

В ходе исследования сточных вод выявлено 45 видов инфузорий (рис. 3), которые относятся к двум подклассам Ciliata - ресничные инфузории и Suctoria - сосущие инфузории, 12 отрядам и 16 семействам. Наибольшее видовое разнообразие зарегистрировано в сточных водах аэротенков - 44 вида инфузорий. В сточных водах пруда-накопителя и станции механической очистки выявлено меньшее количество цилиат: 25 и 18 видов соответственно.

Рис. 3. Видовое разнообразие инфузорий в антропогенных биоценозах

В сточных водах антропогенных биоценозов распространены эврибионтные виды инфузорий: Dileptus nitroviensis, D. ancer, Colpoda cucullus, C. maupasi, Paramecium caudatum, Vorticella convallaria, V. microstoma, Oxytricha pellionella, Ox. chlorelligera, Stylonichia mytilus. В ходе взаимодействия инфузорий с условиями среды (сточные воды) у цилиат сформировались адаптивные реакции, обеспечивающие выживание и успешное размножение, включающие морфометрические и физиологические особенности (табл. 3).

Таблица 3. Морфометрические и физиологические признаки инфузорий из антропогенных биоценозов

Признаки, виды инфузорий

Аэротенки

Пруд-накопитель

Станция механической очистки

Морфометрические признаки

Форма клеток

P.caudatum

широкоовальная

веретеновидная

удлиненноовальная

C.maupasi

удлиненно-бобовидная

овальная

широкоовальная

V.convallaria

бочонковидная

колокольчиковидная

округлая

Длина, мкм

P.caudatum

204,5±3,5

228,3±3,3

189,7±1,6

C.maupasi

46,3±3,0

36,4±1,3

41,0±2,3

V.convallaria

58,3±3,7

67,5±2,5

51,5±1,2

Ширина, мкм

P.caudatum

65,1±2,7

41,4±1,6

51,4±1,3

C.maupasi

31,2±3,3

20,2±1,0

26,8±0,6

V.convallaria

51,5±3,0

41,1±1,0

48,4±2,3

Структура цитоплазмы

P.caudatum

темная, крупногранулированная

светлая, мелкогранулированная

темная, крупногранулированная

C.maupasi

темная, крупногранулированная

светлая, мелкогранулированная

темная, крупногранулированная

V.convallaria

темная, крупногранулированная

светлая, мелкогранулированная

темная, крупногранулированная

D сократительной вакуоли, мкм

P.caudatum

7,3±0,5

8,6±0,30

9,1±0,2

C.maupasi

3,1±0,2

4,3±0,2

6,1±1,1

V.convallaria

5,3±0,5

6,7±0,1

7,4±0,4

L стебелька, мкм

V.convallaria

73,4±3,6

140,5±2,4

121,3±2,1

Физиологические признаки

Наличие пищеварительных вакуолей

P.caudatum

+++

++

+++

C.maupasi

+++

++

+++

V.convallaria

+++

++

+++

Сокращение мионемы стебелька (раз/мин.)

V.convallaria

9,3±1,8

5,5±1,0

3,6±0,6

Пульсация сократительной вакуоли (раз/мин.)

P.caudatum

3,4±0,1

3,0±0,1

2,1±0,7

C.maupasi

9,0±0,2

8,2±0,5

6,7±0,6

V.convallaria

6,3±0,6

6,0±0,3

5,0±0,5

Наличие одноклеточных водорослей

V.convallaria

++

-

+++

Образование ложных колоний

V.convallaria

не образуют

образуют

образуют

Темп деления (раз/сут.)

P.caudatum

2,3±0,1

1,7±0,3

1,0±0,2

C.maupasi

2,5±0,3

2,0±0,5

1,3±0,1

V.convallaria

2,0±0,1

1,7±0,1

1,4±0,1

Фаунистическое сходство видовых составов инфузорий из природных и антропогенных биоценозов рассчитывали с использованием индекса видового сходства Серенсена (табл. 4).

Таблица 4. Индекс видового сходства состава инфузорий из природных и антропогенных биоценозов (%)

Биоценозы

1

2

3

4

5

Озеро Гащенка

52,6

73,7

48,0

50,0

13,9

Аэротенки

60,9

51,6

49,3

14,5

Пруд- накопитель

79,0

73,5

27,8

Станция механической очистки

52,4

34,5

Лесная почва

45,7

Примечание: 1 - аэротенки; 2 - пруд-накопитель; 3 - станция механической очистки; 4 - лесная почва; 5 - очаг загрязнения почвы нефтепродуктами.

Анализ сходства видовых составов цилиат показал, что в пяти сравниваемых биоценозах наблюдается довольно высокое видовое сходство - более 60%. Наибольшее видовое сходство выявлено в паре пруд-накопитель/станция механической очистки - 79,0; пруд-накопитель/лесная почва - 73,5; озеро Гащенка/пруд-накопитель - 73,7; аэротенки/пруд-накопитель - 60,9. Полученные данные, вероятно, обусловлены наличием сходных условий обитания.

Таким образом, в ходе проведенных исследований было выявлено 36 видов инфузорий из природных биоценозов и 51 вид из антропогенных биоценозов.

Эврибионтными видами, составляющими уникальный комплекс природных и антропогенных биоценозов Амурской области явились инфузории: Dileptus nitroviensis, D. anser, Colpoda maupasi, Chilodonella uncinata Uronema acutum.

На основании сравнения морфо-экологических особенностей инфузорий из природных и антропогенных биоценозов, были выявлены адаптивные комплексы цилиат, включающие морфометрические признаки (длину и ширину клеток, окрашивание и структуру цитоплазмы, диаметр сократительных вакуолей, длину и конфигурацию стебельков перитрих) и физиологические признаки (наличие пищеварительных вакуолей, сокращение мионем стебельков перитрих, частоту пульсации сократительных вакуолей, образование ложных колоний, темп деления клеток, наличие коньюгации), которые формируются в ходе морфо-экологической эволюции.

5. Влияние нефтепродуктов на инфузорий P. caudatum Ehrenberg, C. maupasi Ehrenberg , V. convallaria Linnaeus

Для выяснения влияния нефтепродуктов на популяции инфузорий Paramecium caudatum, Colpoda maupasi и Vorticella convallaria готовили растворы с содержанием нефтепродуктов: 0,05 мг/дм3, 0,3 мг/дм3, 25 мг/дм3, 50 мг/дм3. Содержание 0,05 мг/дм3 соответствует значению предельно допустимой концентрации нефтепродуктов для водоемов рыбохозяйственного значения, а содержание 0,3 мг/дм3 соответствует концентрации нефтепродуктов в сточных водах из аэротенков. В ходе исследования установили, что под воздействием 0,05 мг/дм3 нефтепродуктов (углеводородные пленки и эмульсии) парамеции сохраняют свою жизнеспособность, а кольподы и перитрихи образуют цисты покоя.

Нами было выявлено, что углеводородные пленки нефтепродуктов обволакивают клетки инфузорий, закупоривают выделительные поры сократительных вакуолей, через которые осуществляется отток избытка жидкости с продуктами обмена из живых клеток. В результате нарушается осморегуляция клеток, увеличиваются размеры сократительных вакуолей, прекращается их пульсация, и в дальнейшем происходит гибель клеток (рис. 4).

Рис. 4. Воздействие углеводородой пленки летнего дизельного топлива с содержанием нефтепродуктов 25 мг/дм3 на Paramecium caudatum; увеличение 80х

Перитрихи и кольподы под влиянием углеводородных пленок образуют цисты покоя, насыщенные крупными сократительными вакуолями, что вызывает лизис клеток. Процесс образования цист покоя у перитрих протекает интенсивнее, чем у кольпод. Продолжительность жизни инфузорий P. caudatum, C. maupasi, V. convallaria под влиянием различных содержаний летнего дизельного топлива и бензина «АИ-92» (углеводородных пленок и эмульсий) представлена на графиках (рис. 4).

а) б)

в) г)

Рис. 4. Влияние различных содержаний летнего дизельного топлива и бензина «АИ-92» на продолжительность жизни инфузорий (а, в - углеводородные пленки, б, г - эмульсии)

Анализируя полученные данные, установили, что продолжительность жизни инфузорий, выделенных из антропогенного биоценоза, и подвергшихся воздействию нефтепродуктов, выше, чем у инфузорий, обитающих в природных биоценозах. Высокая устойчивость инфузорий из антропогенного биоценоза к действию токсикантов обусловлена процессом адаптации к среде обитания и участием цилиат в биодеструкции поллютантов сточных вод.

Углеводороды, образующие эмульсии, в отличие от углеводородных пленок, фагоцитируются клетками, накапливаются в цитоплазме, следствием чего является медленная гибель цилиат.

Выявленная в ходе исследования высокая токсичность бензина в сравнении с летним дизельным топливом согласуется с литературными данными (Патин, 1982), указывающими на то, что низкокипящие фракции углеводородов более токсичны, чем высококипящие. Так как в состав бензина входят присадки, содержащие тяжелые металлы: свинец и марганец, то, вероятно, высокий токсичный эффект бензина может быть обусловлен синергическим влиянием, которое обусловлено разрушением пелликулы под действием нефтепродуктов и эффективным проникновением свинца и марганца в живые клетки (Hutzinger, 1972).

Заключение

ВЫВОДЫ.

В природных биоценозах Амурской области выявлено 36 видов инфузорий относящихся к 12 отрядам и 14 семействам. Наиболее многочисленными отрядами являются: Сolpodida, Cyrtophorida, Hymenostomatida, Peritrichida, Hypotrichida. В сезонном аспекте наблюдается тенденция увеличения видового разнообразия инфузорий от весны к лету с последующим падением к осени, что обусловлено природно-климатическими условиями.

Видовой состав исследуемых антропогенных биоценозов включает 51 вид инфузорий, относящихся к 13 отрядам и 18 семействам. Эврибионтными видами исследуемых биоценозов явились инфузории: Dileptus nitroviensis, D. anser, Cоlpoda maupasi, Chilodonella uncinata, Uronema acutum, которые и составляют основу уникального комплекса природных и антропогенных биоценозов Амурской области.

Анализ сходства видовых составов цилиат показал, что в пяти сравниваемых биоценозах наблюдается довольно высокое видовое сходство - более 60 %. Наибольшее видовое сходство наблюдается в паре пруд-накопитель/станция механической очистки - 79 %; пруд-накопитель/лесная почва - 73,5 %; озеро Гащенка/пруд-накопитель - 73,7 %; аэротенки/пруд-накопитель - 60,9 %, что, вероятно, обусловлено наличием сходных условий обитания.

Процесс адаптации пресноводных инфузорий к среде обитания обусловлен следующими морфо-экологическими особенностями: увеличением: размеров клеток, диаметра сократительных вакуолей, темпа деления клеток; уменьшением: количества пищеварительных вакуолей, частоты пульсации сократительных вакуолей, толщины оболочек в цистах покоя; образованием ложных колоний у перитрих; наличием процесса коньюгации у парамеций.

Процесс адаптации почвенных инфузорий из антропогенного биоценоза происходил в направлении уменьшения размеров клеток, пульсации сократительных вакуолей, сокращения мионем стебельков перитрих и снижения темпа деления клеток; увеличения: количества пищеварительных вакуолей, размеров сократительных вакуолей, интенсивности сокращения мионем стебельков перитрих.

Адаптивный комплекс инфузорий - обитателей сточных вод - в сравнении с аналогами пресноводных цилиат включает: увеличение: размеров клеток, количества пищеварительных вакуолей, диаметра сократительных вакуолей и усиление сокращения мионем стебельков перитрих; замедление пульсации сократительных вакуолей и снижение темпа деления клеток; симбиоз с одноклеточными водорослями.

Популяции инфузорий, обитающие в сточных водах очистных сооружений более устойчивы к воздействию нефтепродуктов, чем пресноводные виды, что обусловлено морфо-экологической эволюцией, происходящей под воздействием загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах. В результате у цилиат появляются новые морфо-экологические признаки, обеспечивающие внутривидовой полиморфизм.

Литература

1. Никитина, Л.И. Влияние нефтепродуктов на жизнедеятельность инфузорий / Л.И. Никитина, А.В. Приходько / Вестник МАНЭБ. Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2009. - Т.14, № 2. С. 71-76.

2. Муромцева, Е.В. Методы и средства снижения вредных воздействий на биосферу объектов железнодорожного транспорта: учеб. пособие / Е.В. Муромцева, А.В. Приходько. ?Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008. - 115 с.

3. Никитина, Л.И. Влияние нефти и нефтепродуктов на живые организмы / Л.И. Никитина, А.В. Приходько // Ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока: сб. науч. тр. / Хабаровск: Изд-во ДВГГУ, 2006. - С. 232- 236.

4. Никитина, Л.И. Отходы предприятий железнодорожного транспорта / Л.. Никитина, А.В. Приходько // сб. ст. III Всероссийской научно-практической конференции окружающая среда и здоровье / Пенза, 2006. - С. 148-150.

5. Никитина, Л.И. Антропогенное влияние железнодорожного транспорта на природную среду / Л.И. Никитина, А.В. Приходько // Ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока: сб. науч. тр. / Хабаровск: Изд-во ДВГГУ, 2007. - С. 243-250.

6. Никитина, Л.И. Инфузории сточных вод из очистных сооружений предприятий железнодорожного транспорта / Л.И. Никитина, А.В. Приходько // Инновационные технологии-транспорту и промышленности: Труды 45-й Международной научно-практической конференции: сб. науч. тр. / Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - С. 272-276.

7. Никитина, Л.И. Применение нефтепродуктов на железнодорожном транспорте / Л.И. Никитина, А.В. Приходько // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России: сб. ст. V Международной научно-практической конференции / Пенза, 2007. - С. 166-168.

8. Никитина, Л. И. Антропогенное влияние поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов на живые организмы / Л. И. Никитина, А. В. Приходько // Материалы региональной научно-практической конференции «Ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока». - Хабаровск: ДВГГУ, 2008. - С. 246-251.

9. Никитина Л. И. Методы культивирования инфузорий / Л. И. Никитина, А. В. Приходько // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования: сб. науч. тр. / Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008. - С. 102-105.

10. Никитина, Л. И. Определение качества воды по биологическим, физическим и химическим показателям / Л.И. Никитина, А.В. Корниенко, А. В. Приходько, М. В. Солодовникова. ?Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008. -79 с.

11. Никитина Л.И. Биоиндикация сточных вод предприятий железнодорожного транспорта / Л.И. Никитина, А.В. Приходько // Окружающая среда и здоровье: сб. ст. IV Международной научно-практической конференции / Пенза, 2009. - С. 112-116.

12. Приходько, А.В. Экологическое образование в филиале ДВГУПС города Свободного / А.В. Приходько // Экологическое образование и просвещение в Амурской области: сб. науч. тр. / Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2007. - С. 209-211.

13. Приходько А.В. Биологическая роль инфузорий в природных и антропогенных биоценозах / А.В. Приходько, Л.И. Никитина, Е.В. Муромцева // Мониторинг природных экосистем: сб. ст. III Всероссийской научно-практической конференции / Пенза, 2009. - С. 218-220.

14. Приходько, А.В. Закономерности образования адаптивного комплекса у инфузорий почвенного антропогенного биоценоза / А.В. Приходько // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: сб. науч. тр. Всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. - Т. 6. - С. 63-66.

15. Приходько А.В. Закономерности образования адаптивного комплекса у инфузорий из природных биоценозов / А.В. Приходько // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: сб. науч. тр. Всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009. - Т. 6. - С. 67- 70.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Анализ современного состояния антропогенного воздействия на биосферу. Экология природных зон, последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Антропогенное загрязнение атмосферы парниковыми газами и воздействие на биосферу физических факторов.

    контрольная работа [23,4 K], добавлен 09.03.2011

  • Общая характеристика оппортунистических грибов. Плесневые грибы в природных и антропогенных экосистемах. Повреждение материалов и изделий плесневыми грибами. Заболевания, вызываемые плесневыми грибами. Паразитарная адаптация возбудителей микозов.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.06.2016

  • Типы экосистем - совокупности взаимодействующих организмов, условий среды в зависимости от величины качественного и количественного состава компонентов. Пирамиды биомассы биоценозов. Рекультивация нарушенных территорий. Понятие энергетических загрязнений.

    контрольная работа [1,7 M], добавлен 06.04.2016

  • Экосистема как основная функциональная единица экологии, включающая живые организмы и абиотическую среду, схема строения биогеоценоза. Влияние природных и антропогенных факторов на экосистемы. Пути разрешения кризисного состояния экологических систем.

    реферат [72,3 K], добавлен 27.11.2009

  • Понятие адаптационных процессов и их значение в жизнедеятельности организмов, этапы и формы реализации. Сущность и классификация природных экосистем. Круговорот воды в биосфере. Характеристика биоценозов и биотипов, их структура и внутренние отношения.

    контрольная работа [611,6 K], добавлен 03.04.2010

  • Исследование целей, основных задач и структуры экологического мониторинга леса. Характеристика природных, антропогенных и природно-антропогенных экосистем. Выявление проблем и перспектив экологического мониторинга леса на территории Республики Беларусь.

    курсовая работа [66,6 K], добавлен 22.10.2013

  • Биосоциальная природа человека и его популяционная характеристика. Природные ресурсы Земли как лимитирующий фактор выживания человека. Влияние антропогенных факторов на природную среду живых организмов. Пути решения основных экологических проблем.

    реферат [25,6 K], добавлен 21.02.2012

  • Различные понятия термина "экосистема". Продуктивность основных типов природных биомов. Агроэкосистемы и их продуктивность. Современное состояние мирового уровня производства и потребления продукции основных агрокультур: пшеница, кукуруза, сахар.

    реферат [26,9 K], добавлен 26.02.2011

  • Особо охраняемые природные территории: заповедники, памятники природы, заказники, резерваты, национальные парки. Охрана антропогенных ландшафтов. Системная парадигма и ландшафтоведение. Разделение природных компонентов на "мертвую" и "живую" природу.

    контрольная работа [24,1 K], добавлен 24.10.2011

  • Устойчивость ландшафтов и преодоление экологических кризисов. Характеристика субтропических ландшафтов. Антропогенное ландшафтоведение и классификация антропогенных ландшафтов. Характеристика естественно-антропогенных ландшафтов района проживания.

    контрольная работа [65,5 K], добавлен 25.10.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.