По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 574.51; 574.583 DOI:10.33920/sel-09-2104-01

Лимноэкосистемы Курганской области с доминированием в зоопланктоне группы видов Daphinia (Daphinia)

Олег Владимирович Козлов д-р биол. наук, доцент, заведующий кафедрой биологии, ФГБОУ ВО «Курганский государственный университет», Россия, 640020, г. Курган, ул. Советская, д. 63, корп. 4, E-mail: hydrobiology@list.ru, ORCID: 0000-00031676-7620
Сергей Валерьевич Аршевский канд. биол. наук, доцент кафедры биологии, ФГБОУ ВО «Курганский государственный университет», Россия, 640020, г. Курган, ул. Советская, д. 63, корп. 4, E-mail: arshevsky@mail.ru, ORCID: 0000–0001–5826–1826
Ольга Владимировна Аршевская старший преподаватель кафедры географии, фундаментальной экологии и природопользования, ФГБОУ ВО «Курганский государственный университет», Россия, 640020, г. Курган, ул. Советская, д. 63, корп. 4, E-mail: arshevsky@mail.ru, ORCID: 0000-0003-2728-7649

В работе приведены сведения о состоянии популяций видов рода Daphnia в экосистемах малых озер лесостепной зоны юго-запада Западной Сибири, в которых они являются высшим трофическим звеном. Исследования проводились в 2017 г. на территории Курганской области. Всего было исследовано 5 озер (Лысаново, Долгое, Головка, Второе Могильное, Крутояр) расположенных между 66°30’ и 67°00’в.д. и 55°00’ и 55°30’с.ш. Исследованные озера являются типичными для лесостепной зоны Западной Сибири. По химическому составу озерные воды исследованных лимноэкосистем можно отнести к гидрокарбонатному и хлоридному классам, натриевой группы. В водоемах обнаружены 5 видов из рода Daphnia: относящиеся к группе видов Daphnia (Daphnia) - D.(D.) pulex, D.(D.) obtusa, D.(D.) longispina, D.(D.) galeata, и к группе видов Daphnia (Ctenodaphnia)- D.(C.) magna. Популяции D.(D.) pulex встречаются во всех изученных водоемах. Максимальная плотность и биомасса рачков этого вида отмечается в озере Могильное 51 тыс. особей/м² и 3,62 г/м² соответственно. Минимальная, в озере Долгое – 3,8 тыс. особей/м² и 0,019 г/м². Из других видов наиболее часто встречается D.(C.) magna – в трех водоёмах. При этом наблюдается значительная изменчивость по плотности популяции от 0,478 тыс. особей/м² (озёро Крутояр) до 9,864 тыс. особей/ м² (оз. Долгое). D.(D.) longispina встречается в двух озерах – Головка (25,230 тыс. особей/м²) и Крутояр (6,428 тыс. особей/м²). Наименьшая встречаемость характерна для D.(D.) obtusa (озеро Головка) и D.(D.) galeata (озеро Лысаново). Наибольшее видовое разнообразие рода Daphnia отмечалось в озере Головка (3вида) и Крутояр (3 вида). Сделан вывод о том, что изученные лимноэкосистемы являются характерными дафниевыми водоёмами с доминированием одного-трёх видов из рода Daphnia.

Литература:

1. Гладышев, М.И. Изучение микроводорослевого спектра питания Daphnia longispina в периоды «цветения» евтрофного водоема / М.И. Гладышев, В.И. Колмаков, О.П. Дубовская, Е.А. Иванова // Доклады РАН. — 2000. — Т. 371, № 4. — С. 556–558.

2. Зуйкова, Е.И. Молекулярно-генетическая диагностика и филогения видов рода Daphnia (Crustacea: Cladocera) из водоемов бассейна озера Чаны / Е.И. Зуйкова, Н.А. Бочкарев, А.В. Катохин // Генетика. — 2013. — Т. 49 (2). — С. 235–243.

3. Ибрашева, С.И., Смирнова, В.А. Кладоцера Казахстана / С.И. Ибрашева, В.А. Смирнова. — Алма-Ата: Мектеп, 1983. — 136 с.

4. Калер, В.Л. Изменения морфоструктуры и скорости роста культуры Scenedesmus acutus, индуцированные выделениями первичного консумента Daphnia magna / В.Л. Калер, О.П. Булко, В.Н. Решетников, В.А. Галковская // Физиология растений. — 2000. — Т. 47, № 5. — С. 793–800.

5. Котов, А.А. Морфология и филогения Anomopoda (Crustacea: Cladocera) / А.А. Котов. — М.: КМК, 2013. — 638 с.

6. Мануйлова, Е.Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР / Е.Ф. Мануйлова. — М.-Л.: Наука, 1964. — 327 с.

7. Мичукова, М.В. Области использования культуры Daphnia magna Str. / М.В. Мичукова, А.В. Канарский, З.А. Канарская // Вестник Казанского технологического университета. — 2007. — № 3–4. — С. 109–126.

8. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Ракообразные / под ред. С.Я. Цалолихина. — 1995. — Т. 2. — СПб.: Зоол. ин-т РАН. — 627 с.

9. Речкалов, В.В. Распределение зоопланктона по акватории Магнитогорского водохранилища / В.В. Речкалов, А.А. Кузнецова // Проблемы экологии Южного Урала: Вестник Оренбургского государственного университета. — 2007. — Вып. 75. — С. 285–291.

10. Рыжков, Л.П. Некоторые аспекты адаптации пресноводного рачка Daphnia magna к солености / Л.П. Рыжков, Н.В. Артемьева, Т.В. Каменская // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера: матер. XXVIII Международ. конф. (5–8 октября 2009 года). — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. — С. 478–480.

11. Смирнов, Н.Н. Биология ветвистоусых ракообразных / Н.Н. Смирнов // Зоология беспозвоночных. — Т. 3. — М.: ВИНИТИ, 1974. — 120 с.

12. Alstad, N. The effect of calcium concentration on the calcification of Daphnia magna / N. Alstad, L. Skardal, D.O. Hessen // Limnol. аnd Oceanogr. — 1999. — Vol. 44, № 8. — P. 2011–2017.

13. Benzie, J.A.H. The genus Daphnia (including Daphniopsis) (Anomopoda: Daphniidae) (Guides to the identification of the microinvertebrates of the continental waters of the world, V. 21) / J.A.H. Benzie. — Ghent: Kenobi Productions & Leiden: Backhuys Publish, 2005. — 376 p.

14. Ebert, D. The effect of parasites on host population density and extinction: experimental epidemiology with Daphnia and six microparasites / D. Ebert, M. Lipsitch, K.L. Mangin // American Naturalist. — 2000. — № 156. — P. 459–477.

15. Folt, C.L. Biological drivers of zooplankton patchiness / C.L. Folt, C.W. Burns // Trends Ecol. and Evol. — 1999. — Vol. 14, № 8. — P. 300–305.

16. Haag, C.R. Parasite-mediated selection in experimental metapopulations of Daphnia magna / C.R. Haag, D. Ebert // Proceedings: Biological Sciences. — 2004. — № 271. — P. 2149–2155.

17. Haberman, J. The role of cladocerans reflecting the trophic status of two large and shallow Estonia lakes / J. Haberman, R. Laugaste, T. Nones // Hydrobiologia. — 2007. — Vol. 584, № 1. — P. 157–166.

18. Hairston, N.G. Rapid evolution revealed by dormant eggs / N.G. Hairston, W. Lampert, C.E. Cáceres, C.L. Holtmeier, L.J. Weider, U. Gaedke, J.M. Fischer, J.A. Fox, D.M. Post // Nature. — 1999. — V. 401. — P. 446. — DOI: https://doi.org/10.1038/46731.

19. Hessen, D.O. The costs of moulting in Daphnia: mineral regulation of carbon budgets / D.O. Hessen, N. Alstad // Freshwat. biol. — 2000. — Vol. 45, № 2. — P. 169–178.

20. Korovchinsky, N.M. The Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) as a relict group // Zool. J. Linnean Soc. — 2006. — Vol. 147, № 1. — Р. 109–124.

21. Kotov, A.A. A critical review of the current taxonomy of the genus Daphnia O.F. Müller, 1785 (Anomopoda, Cladocera) / A.A. Kotov // Zootaxa. — 2015. — № 3911. — P. 184–200.

22. Krylov, P.I. Density-dependent predation of Chaoborus flavicans on Daphnia longispina in a small lake: the effect of prey size / P.I. Krylov // Hydrobiologia. — 1992. — V. 239. — P. 131–140.

23. Lynch, M. Population Genomics of Daphnia pulex / M. Lynch, R. Gutenkunst, M. Ackerman, K. Spitze, Ye. Zhiqiang, T. Maruki, Jia. Zhiyuan // Genetics. — 2017. — V. 206, № 1. — P. 315–332.

24. Padhye, S.M. Biogeography of the Water Flea Daphnia O.F. Müller (Crustacea: Branchiopoda: Anomopoda) on the Indian Subcontinent / S.M. Padhye, A.A. Kotov, N. Dahanukar, H.J. Dumont // Journal of limnology. — Vol. 75, № 3. — 2016. — P. 571–580.

25. Riessen, H. Demographic costs of antipredator defenses in Daphnia pulex / H. Riessen, G.W. Sprules // Ecology. — 1990. — № 71. — P. 1536–1546.

26. Shibaeva, N. Methodological bases of estimating the efficiency of organizational and economic mechanism of regulatory policy in agriculture / N. Shibaeva, T. Baban, V. Prokhorova, O. Karlova, O. Girzheva, M. Krutko // Global J. Environ. Sci. Manage. — 2019. — V. 5 (SI). — P. 160–171.

1. Gladyshev, M.I., Kolmakov, V.I., Dubovskaya, O.P., Ivanova, E.A. Izuchenie mikrovodoroslevogo spektra pitaniya Daphnia longispina v periody «cveteniya» evtrofnogo vodoema [Study of the microalgal nutritional spectrum of Daphnia longispina during the “blooming” periods of the eutrophic water body]. Doklady RAN [RAS reports], 2000, vol. 371, no. 4, pp. 556–558 (in Russian).

2. Zujkova, E.I., Bochkarev, N.A., Katohin, A.V. Molekulyarno-geneticheskaya diagnostika i filogeniya vidov roda Daphnia (Crustacea: Cladocera) iz vodoemov bassejna ozera Chany [Molecular genetic diagnostics and phylogeny of species of the genus Daphnia (Crustacea: Cladocera) from water bodies of the basin of Lake Chany]. Genetika, 2013, vol. 49 (2), pp. 235–243 (in Russian).

3. Ibrasheva, S.I., Smirnova, V.A. Kladocera Kazahstana. Mektep, Alma-Ata, 1983. 136 p. (in Russian).

4. Kaler, V.L., Bulko, O.P., Reshetnikov, V.N., Galkovskaya, V.A. Izmeneniya morfostruktury i skorosti rosta kul’tury Scenedesmus acutus, inducirovannye vydeleniyami pervichnogo konsumenta Daphnia magna [Changes in the morphostructure and growth rate of the Scenedesmus acutus culture induced by the secretions of the primary consumer Daphnia magna]. Russian Journal of Plant Physiology, 2000, vol. 47, no. 5, pp. 793–800 (in Russian).

5. Kotov, A.A. Morfologiya i filogeniya Anomopoda (Crustacea: Cladocera) [Morphology and phylogeny Anomopoda (Crustacea: Cladocera)]. KMK, Moscow, 2013. 638 p.

6. Manujlova, E.F. Vetvistousye rachki (Cladocera) fauny SSSR [Cladocera of USSR fauna]. Nauka, Moscow-Leningrad, 1964. 327 p. (in Russian).

7. Michukova, M.V., Kanarskij, A.V., Kanarskaya, Z.A. Oblasti ispol’zovaniya kul’tury Daphnia magna Str. [Use of the culture Daphnia magna Str.] Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Kazan Technological University Bulletin], 2007, no. 3–4, pp. 109–126 (in Russian).

8. Opredelitel’ presnovodnyh bespozvonochnyh Rossii i sopredel’nyh territorij. Rakoobraznye [Keys to freshwater invertebrates in Russia and adjacent territories. Crustaceans]. Volume 2. Ed. S. Calolihin. Zool. institute RAN, Saint-Petersburg, 1995. 627 p. (in Russian).

9. Rechkalov, V.V., Kuznecova, A.A. Raspredelenie zooplanktona po akvatorii Magnitogorskogo vodohranilishcha [Distribution of zooplankton over the water area of the Magnitogorsk reservoir]. Problemy ekologii Iuzhnogo Urala: Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta [Problems of ecology of the Southern Urals: Orenburg university Bulletin], 2007, vol. 75, pp. 285–291 (in Russian).

10. Ryzhkov, L.P., Artem’eva, N.V., Kamenskaya, T.V. Nekotorye aspekty adaptacii presnovodnogo rachka Daphnia magna k solenosti Biologicheskie resursy Belogo morya i vnutrennih vodoemov Evropejskogo Severa [Some aspects of adaptation of the freshwater crustacean Daphnia magna to salinity]. In: Mater. XXVIII Mezhdunarod. konf. (5–8 oktyabrya 2009 g.) [Biological resources of the White Sea and inland water bodies of the European North: proceedings of the conference]. KarNC RAN, Petrozavodsk, 2009, pp. 478–480 (in Russian).

11. Smirnov, N.N. Biologiya vetvistousyh rakoobraznyh [Biology of Cladocera]. In: Zoologiya bespozvonochnyh [Zoology of Invertebrates], Volume 3. VINITI, Moscow, 1974. 120 p. (in Russian).

12. Alstad, N., Skardal, L., Hessen, D.O. The effect of calcium concentration on the calcification of Daphnia magna // Limnol. аnd Oceanogr, 1999, vol. 44, no. 8, pp. 2011–2017.

13. Benzie, J.A.H. The genus Daphnia (including Daphniopsis) (Anomopoda: Daphniidae) (Guides to the identification of the microinvertebrates of the continental waters of the world, V. 21). Ghent: Kenobi Productions & Leiden: Backhuys Publish, 2005. 376 p.

14. Ebert, D., Lipsitch, M., Mangin, K.L. The effect of parasites on host population density and extinction: experimental epidemiology with Daphnia and six microparasites. American Naturalist, 2000, 156, pp. 459–477.

15. Folt, C.L., Burns, C.W. Biological drivers of zooplankton patchiness. Trends Ecol. and Evol., 1999, vol. 14, no. 8, pp. 300–305.

16. Haag, C.R., Ebert, D. Parasite-mediated selection in experimental metapopulations of Daphnia magna. Proceedings: Biological Sciences, 2004, vol. 271, pp. 2149–2155.

17. Haberman, J., Laugaste, R., Nones, T. The role of cladocerans reflecting the trophic status of two large and shallow Estonia lakes. Hydrobiologia, 2007, vol. 584, no. 1, pp. 157–166.

18. Hairston, N.G, Lampert, W., Cáceres, C.E., Holtmeier, C.L., Weider, L.J., Gaedke, U., Fischer, J.M., Fox, J.A., Post, D.M. Rapid evolution revealed by dormant eggs. Nature, 1999, vol. 401, pp. 446. DOI: 10.1038/46731.

19. Hessen, D.O., Alstad, N. The costs of moulting in Daphnia: mineral regulation of carbon budgets. Freshwat. Biol, 2000, vol. 45, no. 2, pp. 169–178.

20. Korovchinsky, N.M. The Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) as a relict group. Zool. J. Linnean Soc., 2006, vol. 147, no. 1, pp. 109–124.

21. Kotov, A.A. A critical review of the current taxonomy of the genus Daphnia O.F. Müller, 1785 (Anomopoda, Cladocera). Zootaxa, 2015, no. 3911, pp. 184–200.

22. Krylov, P.I. Density-dependent predation of Chaoborus flavicans on Daphnia longispina in a small lake: the effect of prey size. Hydrobiologia, 1992, vol. 239, pp. 131–140.

23. Lynch, M., Gutenkunst, R., Ackerman, M., Spitze, K., Zhiqiang, Ye, Maruki, T., Zhiyuan, Jia. Population Genomics of Daphnia pulex. Genetics, 2017, vol. 206, no. 1, pp. 315–332.

24. Padhye, S.M., Kotov, A.A., Dahanukar, N., Dumont, H.J. Biogeography of the Water Flea Daphnia O.F. Müller (Crustacea: Branchiopoda: Anomopoda) on the Indian Subcontinent. Journal of limnology, vol. 75, no. 3, 2016, pp. 571–580.

25. Riessen, H., Sprules, G.W. Demographic costs of antipredator defenses in Daphnia pulex. Ecology, 1990, no. 71, pp. 1536–1546.

26. Shibaeva, N., Baban, T., Prokhorova, V., Karlova, O., Girzheva, O., Krutko, M. Methodological bases of estimating the efficiency of organizational and economic mechanism of regulatory policy in agriculture. Global J. Environ. Sci. Manage, 2019, vol. 5 (SI), pp. 160–171.

Расширение в последнее время такого направления рыбохозяйственной отрасли, как добыча биологических кормов в малых озерах различной минерализации, привело к возможности увеличения объектов рыболовства. Планктонные ракообразные (в основном Cladocera) являются одним из перспективных объектов промысла в небольших пресных и солоноватых водоемах. К настоящему времени накоплен большой объем исследований по их морфологии, биологии [11] и экологии в водоемах Урала [9], других регионов России [7] и сопредельных территорий [3], что позволяет использовать эти данные для промышленной добычи этой группы ракообразных.

При отсутствии высших трофических уровней консументов в озерах лесостепной зоны Курганской области формируются фаунистические комплексы, основой которых являются популяции различных систематических групп планктонных ракообразных. Популяции Daphnia определяют дафниевый тип фаунистического комплекса малых озер, для которого характерно доминирование одного-двух видов из этой группы при наличии в зоопланктоне одного-двух малочисленных видов. Обычно это ветвистоусые или веслоногие ракообразные. Тип фаунистического комплекса определяется не только для зоопланктоценоза водоема, но и для экосистемы озера в целом. Популяции различных видов Daphnia в таких водоемах можно считать видами-эдификаторами, так как именно они определяют не только тип фаунистического комплекса зоопланктоценоза, но и возможность его существования в дальнейшем.

Кладоцеры — достаточно древние представители беспозвоночных гидробионтов [20; 24]. Являясь преимущественно фитофагами, обитающими в малых (площадь зеркала до 1 км2) озерах региона, ветвистоусые ракообразные, относящиеся к нескольким родам (Chydorys, Daphnia, Diaphanosoma, Bosmina), чаще всего представляют собой кормовые объекты для хищных беспозвоночных гидробионтов и планктоноядных рыб [21; 25]. Очень часто видовое разнообразие кладоцерного планктона достаточно четко отражает трофический статус водоема [17]. Базируясь на представлении о кормовой роли данной группы организмов для получения озерной рыбопродукции, обычно оценивается ее промысловое значение. Однако экологическая значимость ветвистоусых ракообразных для формирования и стабильности лимноэкосистем этим не исчерпывается. За счет популяций ветвистоусых раков в водоемах идет трансформация первичной продукции в доступные формы органического вещества, используемые на верхних трофических уровнях [1; 4; 18], причем воздействие представителей рода Daphnia не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на изменение устойчивости фитопланктонного сообщества к выеданию и дафнии могут действовать как ключевой хищник, не изменяя чувствительности фитопланктона к выеданию. Одновременно с этим численность популяций дафний регулируют эндопаразиты, которые уменьшают трофический пресс на нижние трофические уровни в озерных системах [14; 16]. Используя данные о сезонной трофике дафний и межвидовых конкурентных отношениях, возможно создание имитационных моделей, показывающих при недостаточном количестве пищевых объектов значительную конкурентоспособность видов-доминантов (а зачастую одновременно эдификаторов) по сравнению с малочисленными видами. При этом с увеличением темпов воспроизводства пищевых ресурсов в популяциях кладоцер наблюдается увеличение размеров особей у выигрывающих в конкуренции видов.

Для Цитирования:
Олег Владимирович Козлов, Сергей Валерьевич Аршевский, Ольга Владимировна Аршевская, Лимноэкосистемы Курганской области с доминированием в зоопланктоне группы видов Daphinia (Daphinia). Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2021;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: