WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

ГАВРИЛОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ФАУНА, БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ

ГЕТЕРОТРОФНЫХ ЭВГЛЕНОВЫХ ЖГУТИКОНОСЦЕВ

ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.08 - зоология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

ОМСК 2007

Работа выполнена на кафедре зоологии ГОУ ВПО “Челябинский государственный педагогический университет”

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Лихачев Сергей Федорович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Гашев Сергей Николаевич

кандидат биологических наук, доцент

Зарипов Рафаил Гарифович

Ведущая организация: ГОУ ВПО “Ишимский государственный педагогический институт имени П.П. Ершова”

Защита диссертации состоится «___» ____________ 2007 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета К 212.177.02 по защите диссертаций на соискание учёной степени кандидата биологических наук при Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета по адресу: г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

Автореферат разослан «____» ____________ 2007 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент С.А. Соловьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Класс Euglenoidea, входящий в тип Euglenozoa объединяет в себя разнообразные по строению, биологии и экологии виды. Среди эвгленовых жгутиконосцев наиболее известны виды, имеющие хлоропласты, или фототрофы, но среди более 1 тыс. видов класса особое место занимают бесцветные, или гетеротрофные формы, которые по своей морфологии, биологии и филогении существенно отличаются от фототрофных видов (Лихачев, 1999; Протисты, 2000; Карпов, 2001, 2005; Adl et al., 2005). Актуальность нашего исследования определяется малой степенью изученности гетеротрофных эвгленид по сравнению с фототрофными видами, а именно недостаточно изучены: фауна в водоемах разных регионов, в том числе и Омской области; биология и экология отдельных видов; особенности их жизнедеятельности и характер их взаимоотношений в экосистемах. Что представляется существенным упущением, т.к. в большинстве своем они микроконсументы первого порядка, основной пищей которых являются бактерии, отчасти водоросли, простейшие, органический детрит и растворенное органическое вещество (Leedale, 1967; Жуков, 1993). То есть в пресноводных экосистемах они играют сходную роль с инфузориями, коловратками, ракообразными, со всеми бактериофагами, т.е. участвуют в процессах самоочищения воды и поддержания биологического равновесия в водоёмах. Гетеротрофные эвгленовые жгутиконосцы широко представлены во всех экологических группировках гидробионтов и встречаются практически во всех биотопах пресноводных водоемов: в планктоне, бентосе, обрастаниях, нейстоне (Kudo, 1971; Buetov, 1982; Протисты, 2000). Все выше сказанное определяет актуальность исследования локальных групп организмов, каковой являются гетеротрофные эвглениды и их изучение важно в теоретическом и практическом планах.

Целью работы явилось изучение фауны, биологии и экологии гетеротрофных эвгленовых жгутиконосцев из водоёмов южной части Омской области. Из данной цели вытекают следующие задачи:

1. Изучить видовой состав гетеротрофных эвгленид из водоёмов южной части Омской области;

2. С применением светооптических, морфометрических и цитохимических методик изучить морфологию найденных форм для видового определения, составления дифференциальных диагнозов и атласа видов;

3. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности частоты встречаемости гетеротрофных эвгленовых жгутиконосцев в водоёмах и пробах, распределения отдельных видов в разнотипных водоёмах, приуроченность их к местообитаниям и типам водоёмов;

4. Выявить особенности движения, питания фоновых видов и характер их взаимоотношения с другими гидробионтами (инфузориями, жгутиконосцами, бактериями), на основе чего с учетом влияния некоторых абиотических и биотических факторов изучить сезонные изменения численности, биомассы и видового разнообразия гетеротрофных эвгленид;

5. Выявить экологические группы гетеротрофных эвгленовых жгутиконосцев;

6. На основании видовых списков, данных по численности, биомассе, встречаемости и распределению в водоёмах оценить индикаторное значение отдельных видов гетеротрофных эвгленид и определить сапробность обследованных водоёмов

Научная новизна исследования. В пресных водоёмах южной части Омской области обнаружено 36 видов гетеротрофных эвгленовых жгутиконосцев, относящихся к 17 родам. Впервые в обследованных водоёмах Омской области обнаружены два вида ранее неотмеченных для данного региона родов: Notosolenus apocamptus и Khawkinea quartana. Впервые для водоёмов Омской области обнаружены 4 вида, ранее отмеченных родов: Urceolus sabulosus, U. cyrusorum, Sphenomonas quadriangularis, Anisonema ovale. Для водоёмов южной лесостепи Омской области впервые отмечены виды 5 родов: Euglenopsis Klebs, 1883; Rhabdomonas Fresenius, 1901; Cyclidiopsis Korschikov, 1941; Menoidium Perty, 1852; Sphenomonas Stein, 1859. На основе морфометрических и цитохимических методик подробно изучена морфология всех найденных форм, выявлены видоспецифические признаки, проведено определение до вида, составлены дифференциальные диагнозы и атлас видов гетеротрофных эвгленид обследованных водоёмов. Подробно изучены: частота встречаемости эвгленид в водоёмах и пробах; характер распределения видов в водоёмах и их приуроченность к определенной экологической группе; определен видовой состав и основные морфо-физиологические особенности видов каждой экологической группы. Показано, что гетеротрофные эвглениды по локализации в водоёме, характеру питания и движения можно разделить на две хорошо очерченные группы: 1 – бентосные виды, голозои (бактериофаги и хищники), ползающие; 2 – планктонные виды, сапрофиты, плавающие. Впервые изучены сезонная динамика видового разнообразия, численности и биомассы отдельных видов, показано, что их сезонная динамика численности может быть связана с сезонной динамикой численности некоторых хищных инфузорий и бактерий. Высказано предположение, что только эвритопные виды гетеротрофных эвгленид, имеющие высокую численность и частоту встречаемости в водоёмах и пробах, могут рассматриваться как организмы-индикаторы сапробности. Определена сапробность обследованных водоёмов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Фауна свободноживущих гетеротрофных эвгленид водоёмов южной лесостепи Омской области, насчитывает 36 видов, относящихся к 17 родам, но распределение и частота встречаемости этих видов в разнотипных водоёмах и пробах различны;

2. Среди гетеротрофных эвгленид выделяется две группы видов: 1 - планктонные, сапрофитные, плавающие; 2 – бентосные, голозойные, ползающие. Специализация по питанию и характер движения конкретных видов зависят от их локализации в водоёме;

3. Большая часть бентосных видов активны и имеют высокую численность в теплые сезоны года, а зимние условия переживает в цистах покоя, тогда как планктонные формы встречаются в течение всего года, но их численность также высока летом.

Теоретическое и практическое значение. Фаунистические, морфометрические, цитохимические и экологические исследования позволили: провести оценку видового состава гетеротрофных эвгленид в водоёмах Омской области; выявить особенности распределения видов в разнотипных водоёмах, характер сезонной динамики численности и видового разнообразия; дать оценку состояния воды в водоёмах. Данные по морфологии видов, биологии, в частности особенностям их жизненных циклов, позволят улучшить существующую систему гетеротрофных эвгленид, что явится вкладом в зоологическую науку. Полученные результаты расширяют представления о региональной фауне, морфологии, биологии и особенностях экологии гетеротрофных эвгленид. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов зоологии беспозвоночных, протистологии, экологии, цитологии и эволюционного учения, для выполнения выпускных работ.

Апробация работы. Материалы диссертации и отчеты о работе были представлены на заседании кафедры зоологии ЧГПУ (сентябрь, 2006 г.), на международной научно-практической конференции “Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития” в ИГПИ им. П.П. Ершова (Ишим, 2005 г.), на международной научно-практической конференции “Современные проблемы реки Иртыша и водообеспечения Омской области: пути их решения” (Омск, 2006), на международной научно-практической конференции в ЧГПУ “Адаптации биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды” (Челябинск, октябрь, 2006), на межвузовской научно-практической конференции в ИГПИ им. П.П. Ершова “Экологические проблемы Зауралья” (Ишим, ноябрь 2006 г.), на заседании научно-методического семинара кафедры зоологии ЧГПУ (Челябинск, декабрь 2006 г.); на Международной научно-практической конференции в Тывинском государственном университете (Кызыл, сентябрь, 2007 г.). Материалы диссертации используются в курсе зоологии беспозвоночных на естественно-технологическом факультете Челябинского государственного педагогического университета, для выполнения курсовых и выпускных квалификационных работ. По теме диссертации опубликовано 7 работ, одна в изданиях перечня ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (197 названий, из них 89 отечественных и 108 иностранных) и приложения. В диссертации имеется 20 таблицы и 20 рисунков. Приложения содержат таблицы и атлас видов гетеротрофных эвгленовых жгутиконосцев из водоёмов южной части Омской области.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

В главе содержится анализ литературы по теме диссертации. Показано, что в последние годы благодаря электронно-микроскопическим и молекулярно-биологическим исследования гетеротрофные эвгленовые жгутиконосцы в пределах единого класса Euglenoidea были разделены на два подкласса и полностью отделены от зелёных видов эвгленид (Кусакин, Дроздов, 1998; Протисты, 2000; Лихачев, 2000; Карпов, 2001; Adl et al., 2005). При наличии признаков, позволяющих отнести гетеротрофные виды к эвгленовым жгутиконосцам (строение покровов, корешковых систем, ядра, жгутиков, митохондрий и т.д.) (Mignot, 1966; Leedale, 1967, 1972, 1978; Kudo, 1971; Карпов, 1990, 2001; Lee et al., 1999; Лихачев, 1999, 2000 и др.), они имеют достаточно специфичных свойств, способствующих выделению двух подклассов. Изучение эвгленовых жгутиконосцев, наравне с разными группами водорослей в водоёмах Омской области, было начато группой альгологов Омского медицинского института под руководством профессора А.П. Скабичевского в 50-х годах 20 века (Скабичевский, 1956, 1957; Андреев и др., 1963 и т.д.). Омские альгологи в водоёмах области обнаружили лишь 6 гетеротрофных видов эвгленовых жгутиконосцев, относящихся к 5 родам (по: Сафонова, 1984). С начала 80-х годов 20 века изучение свободноживущих и паразитических эвгленовых жгутиконосцев в водоёмах Омской области было продолжено на кафедре зоологии Омского государственного педагогического университета под руководством С.Ф. Лихачева. Всего для водоёмов Омской области было описано 225 видов эвгленид, относящихся к 26 родам (Лихачев, 1982, 1985, 1987, 1994, 1996, 1997, 1998, 1999; Максюта, 2003, 2004; Москалец, 2004, 2005 и т.д.). Для водоемов южной части Омской области отмечено 16 видов из 10 родов свободноживущих гетеротрофных эвгленид: Astasia longa, A. klebsii, A. quartana, Petalomonas inflexa, P. medicanellata, P. steinii, Peranema granuluferum, P. trichophorum, Heteronema acus, H. scabrum, Anisonema acinus, Dinema greseolum, Sphenomonas teres, Euglenopsis vorax, Urceolus cyclostomus, Enthosiphon sulcatum (Лихачев, 1997, 1999). Таким образом, несмотря на 50-летнюю историю изучения эвгленовых жгутиконосцев в водоёмах Омской области, гетеротрофные виды изучены недостаточно. Требуют уточнения данные: о видовом составе; характере распределения отдельных видов, как в водоёмах разных типов, так и в отдельно взятом водоёме; по сезонной динамике численности и биомассы разных видов; взаимоотношениях их с другими гидробионтами и т.п.

ГЛАВА 2. Материал и методика

В основу работы положены оригинальные материалы собранные нами в водоёмах города Омска (Чередовое, Озерки, Птичья Гавань, Парк Победы, Моховое южное, Моховое северное, Парк Культуры), а также в водоёмах Таврического района (Фрегат, протока Луговое), Щербакульского района (окрестности села Щербакуль), Нововаршавского района (окрестности села Нововаршавка), Русско-Полянского района (озеро Жарылдыколь) в 2003-2006 гг. с применением стандартных методов сбора протистологических и гидробиологических проб (Гусева, 1956; Жадин, 1956; Киселев, 1956а, 1956б; Усачев, 1961; Суханова, 1984; Жуков, 1993; Лихачев, 1997). В указанных водоёмах всего было собрано 86 проб. Кроме того, были собраны 64 пробы во временных водоёмах (лужах и канавах). Определение видовой принадлежности найденных форм проводилось на живом материале по описаниям, содержащимся в литературе (Попова, 1955; Попова, Сафонова, 1976; Ветрова, 1980; Суханова, 1984; Лихачев, 1999). Гидробионты - консументы гетеротрофных эвгленид (инфузории, коловратки, рачки и др.) определялись по описаниям в литературе (Рылов, 1948; Монченко, 1974; Банина, 1984; Кутикова, 1984). Общая морфология клетки изучалась с помощью цитохимических методик (Пирс, 1968; Кононский, 1976; Иванов и др., 1981). Окраска проводилась in vivo и in vitro. В качестве фиксатора использовали жидкость Карнуа на этиловом спирте. Рисунки выполнялись с живых или фиксированных объектов с помощью рисовального аппарата РА-6 при х400, х900, х1350 увеличении. Микросъёмка осуществлялась с помощью цифрового фотоаппарата Olympus EF- 110. Подсчет численности проводился методом «калиброванной капли» (Николюк, 1963; Липеровская, 1973). Для сравнения видовых составов гетеротрофных эвгленид из разных водоёмов были использованы коэффициент Жаккара-Малышева (Kj-m) и индекс общности фаун Чекановского-Соренсена (Ics). Математическая обработка данных проведена с применением пакетов программ «Statistica» и «Statan». Текст диссертации набран в редакторе Miсrosoft Word ver. 8.0. Графические работы: рисунки и схемы выполнены в графических редакторах Corel Xara ver.2.0 и Adobe PhotoShop ver. 4.0.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»