Оценка экологического состояния рек Воронеж и Матыра (Липецкая и Тамбовская области) по уровню флуктуирующей асимметрии у речного окуня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка экологического состояния рек Воронеж и Матыра

(Липецкая и Тамбовская области) по уровню флуктуирующей асимметрии у речного окуня

Е.А. Лобасок

Аннотация

Высокий уровень флуктуирующей асимметрии в выборках речного окуня в обследованных участках рек Воронеж и Матыра (Липецкая и Тамбовская области) (средняя частота асимметричного проявления на признак 0,48-0,70, балльная оценка 5) свидетельствует о крайне неблагоприятном состоянии окружающей среды в этих водоемах. По мере продвижения вниз по течению изученных рек уровень флуктуирующей асимметрии в выборках речного окуня повышается.

Ключевые слова: речной окунь, флуктуирующая асимметрия

ASSESSMENT OF THE ECOLOGICAL STATUS OF THE RIVERS VORONEZH AND MATYRA (LIPETSK AND TAMBOV REGIONS) ON THE LEVEL OF FLUCTUATING ASYMMETRY OF THE RIVER PERCH

Lobasok E.A., Master's Degree Student of “Biology” Programme. Derzhavin Tambov State University, Tambov, Russian Federation.

Abstract. High level of fluctuating asymmetry in the samples of the river perch in studied sections of the rivers Voronezh and Matyra (Lipetsk and Tambov Regions) (the average frequency of asymmetrical manifestation on the sign is 0,48-0,70, score is 5) indicates an extremely unfavorable status of environment in these rivers. As the studied rivers move downstream, the level of fluctuating asymmetry in the river perch samples increases.

Keywords: river perch; Percafluviatilis; fluctuating asymmetry

Введение

Флуктуирующая асимметрия - это небольшие ненаправленные отклонения от строгой билатеральной симметрии, отражающие случайные перемены в процессе развития в границах нормы реакции организмов данного вида [1, с. 15]. В зарубежной и российской литературе, начиная с 1950-х гг., изучение флуктуирующей асимметрии актуально, а ее показатели применяются для выражения «непрерывности развития» и «онтогенетического шума». Флуктуирующая асимметрия дает понять то, насколько меняется организм внутри себя, оценивает качество этой изменчивости, определяет причины (внутренние и внешние), оказывающие применительно к выбранному организму действие на его адаптацию и поведение. Но оценку уровня асимметрии применяют как для описания процессов развития обособленных организмов, так и их объединений. Сейчас большое значение характеристики асимметрии имеют в популяционной биологии для качественного анализа природных популяций, различных изменений на микроэволюционном уровне, а также для установления степени качества условий для биомониторинга [2, с. 27; 3, с. 1].

Цель работы: оценка состояния окружающей водной среды в реках Тамбовской и Липецкой области по уровню флуктуирующей асимметрии у речного окуня, Perca fluviatilis Linnaeus, 1758.

Материал и методы

Сбор материала проводился в период с осени 2018 г. по декабрь 2019 г. в четырех следующих участках двух соседних областей Центрального Черноземья.

1. Река Матыра (участок реки от д. Дубровка Тамбовского района до д. Яблоневец Петровского района Тамбовской области).

2. Матырское водохранилище (Грязинский район Липецкой области).

3. Река Воронеж (Мичуринский район Тамбовской области - от слияния рек Лесной и Польной Воронеж до границы Тамбовской области с Липецкой областью).

4. Река Воронеж (после слияния рек Матыра и Воронеж в Грязин- ском районе Липецкой области).

В каждом из четырех перечисленных мест добыта выборка речного окуня в количестве 20 экземпляров. Таким образом, суммарно выловлено 80 особей речного окуня.

Морфологическая обработка рыб проводилась по методике, разработанной В.М. Захаровым с соавт. [2, с. 29-30, 41-43, 53-54]. Методика основана на выявлении, учете и сравнительном анализе асимметрии у рыб по выбранным билатеральным признакам. Для счетных признаков величина асимметрии у каждой особи определяется по различию числа структур слева и справа. Интегральным показателем стабильности развития для комплекса счетных признаков является средняя частота асимметричного проявления на признак. Этот показатель рассчитывается как среднее арифметическое числа асимметричных признаков у каждой особи в выборке, отнесенное к числу используемых признаков. В этом случае не учитывается величина различия между сторонами, а лишь сам факт асимметрии. За счет этого устраняется возможное влияние отдельных сильно отклоняющихся вариантов.

Схема обработки рыбы по данной методике на примере речного окуня и рассматриваемые признаки показаны на рис. 1.

Рис. 1. Схема морфологических признаков для оценки стабильности развития речного окуня: 1) число лучей в грудных плавниках; 2) число лучей в брюшных плавниках; 3) число лучей в жаберной перегородке; 4) число жаберных тычинок на 1-й жаберной дуге; 5) число чешуй боковой линии, прободенных сенсорными канальцами [2, с. 54]

флуктуирующая асимметрия река окунь

Для фонового мониторинга удобно использовать балльную оценку отклонения стабильности развития рыб от условно нормального состояния по шкале [2, с. 43], приведенной в табл. 1.

Таблица 1

Шкала для оценки отклонений состояния рыб от условий нормы по [2, с. 43]

Результаты и обсуждение

Показатели средней частоты асимметричного проявления на признак в изученных нами четырех выборках речного окуня приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Средняя частота асимметричного проявления на признак в четырех выборках речного окуня

Из табл. 2 видно, что во всех исследованных местах уровень флуктуирующей асимметрии в выборках речного окуня достаточно высок: средняя частота асимметричного проявления на признак выше 0,44, что соответствует высшему баллу - 5. Это может свидетельствовать о неблагоприятном состоянии водоемов, в которых в ходе раннего онтогенеза формировался морфологический облик рыб, их населяющих. Согласно мнению разработчиков метода, пятый балл - критическое значение, такие показатели флуктуирующей асимметрии регистрируются в крайне неблагоприятных условиях, когда организмы находятся в сильно угнетенном состоянии [2, с. 40].

При этом следует отметить, что показатели флуктуирующей асимметрии в выборках из участков рек, располагающихся выше по течению, в Тамбовской области, достоверно ниже, чем в выборках, выловленных ниже по течению, в Липецкой области, что подтверждается значениями коэффициента Стьюдента (1). Это проявляется и при сравнении пары выборок из реки Матыра (1 = 3,20, а = 0,01) и такой же пары выборок из реки Воронеж (1 = 3,17, а = 0,01). Возможно, это свидетельствует об ухудшении состояния водной среды по мере продвижения вниз по течению рек.

Более того, самый высокий уровень флуктуирующей асимметрии зарегистрирован в четвертой выборке рыб, взятой в р. Воронеж ниже места впадения в нее р. Матыра, то есть в самой нижней точке рассматриваемой нами части бассейна этих двух рек.

При сравнении наших результатов с данными других авторов, использовавших речного окуня для биомониторинга состояния окружающей среды в водоемах, выясняется, что во многих местах этот вид демонстрирует высокие показатели флуктуирующей асимметрии. Так, по сведениям А.А. Макарова [4, с. 76], средняя частота асимметричного проявления на признак в выборках речного окуня из разных мест Тамбовской области варьировала от 0,407 до 0,557 (балльная оценка от 4 до 5). В выборках речного окуня из разных рукавов дельты р. Дон (Ростовская область) этот показатель колебался от 0,350 до 0,550 (балльная оценка в одной выборке 3, в остальных - 5) [5, с. 91; 6, с. 8].

Напротив, в реках Мокша и Сура (Республика Мордовия) показатели флуктуирующей асимметрии речного окуня невысокие - 0,29 и 0,24 соответственно (балльная оценка 1), что свидетельствует об относительно благоприятном состоянии водоемов в исследованных точках [7, с. 56].

В целом, складывается впечатление, что речной окунь как вид хищных рыб, занимающий достаточно высокое место в трофических цепях водных экосистем, может успешно использоваться в качестве вида - индикатора состояния окружающей водной среды, чутко реагирующего на ее негативные изменения.

Выводы

1. Уровень флуктуирующей асимметрии в выборках речного окуня во всех обследованных участках рек высокий (средняя частота асимметричного проявления на признак от 0,48 до 0,70; балльная оценка 5), что свидетельствует о крайне неблагоприятном состоянии окружающей среды.

2. По мере продвижения вниз по течению изученных рек уровень флуктуирующей асимметрии в выборках речного окуня повышается.

Список литературы

1. Захаров В.М. Асимметрия животных (популяционно-феногенетический подход). М.: Наука, 1987. 216 с.

2. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистяков Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оценки. М., 2000. 68 с.

3. ГуртякА.А. Экологическая оценка урбанизированных территорий с применением коэффициента флуктуирующей асимметрии: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Тюмень, 2013. 17 с.

4. Макаров А.А. Анализ флуктуирующей асимметрии как метод популяционных исследований речного окуня Тамбовской области // Флора и фауна Черноземья: сб. науч. ст. Тамбов, 2003. С. 72-78.

5. Пескова Т.Ю., Костылева Л.А. Флуктуирующая асимметрия фоновых видов рыб нижнего течения р. Дон // Проблемы региональной экологии. 2011. № 5. С. 90-94.

6. Костылева Л.А. Оценка экологического состояния устья реки Дон по стабильности развития позвоночных гидробионтов: автореф. дис. . канд. биол. наук. Саратов, 2012. 19 с.

7. Орлов А.А. Сравнение флуктуирующей асимметрии речного окуня в реках Мокша и Сура на территории Республики Мордовия // Сборник научных трудов SWorld. 2014. Т. 32. № 2. С. 54-56.

Размещено на Allbest.ru