WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Широбоков Дмитрий Игоревич

ФАУНА И БИОЛОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ЭВГЛЕНОВЫХ ЖГУТИКОНОСЦЕВ РОДА PHACUS

ИЗ ВОДОЕМОВ ГОРОДА ОМСКА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ

03.00.08 - зоология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск – 2009

Работа выполнена на кафедре зоологии и физиологии ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет».

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Лихачев Сергей Федорович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шведов Сергей Иннокентьевич

кандидат биологических наук, доцент

Горбунов Петр Станиславович

Ведущая организация: ГОУ ВПО “Тюменский государственный университет”

Защита диссертации состоится «__» _________ 200__г. в ___ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.177.05 по защите диссертаций на соискание ученой 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 «___» _________ 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доцент, кандидат биологических наук Т.Ю. Колпакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По современным представлениям эвгленовые жгутиконосцы рода Phacus Dujardin, 1841 относятся к царству Protozoa Goldfuss, 1818, к типу Euglenozoa Cavaler-Smith, 1981, классу Euglenoidea Oltmanns, 1904 (Simpson, 1997; Суханова, 2000; Лихачев, 2000; Карпов, 2001, 2005; Hausmann, Hlsmann, 2003; Adl et al., 2005). Среди эвгленид именно род Phacus является хорошо очерченной группой, с четкими дифференциальными признаками. Факусы широко распространены в разнотипных водоемах, по видовому разнообразию они занимают третье место среди всех родов эвгленид. Наряду с другими эвгленовыми жгутиконосцами, факусы играют заметную роль в пресноводных водоемах, т.к. участвуют в процессах самоочищения воды и поддержания биологического равновесия; входят в спектры питания таких консументов, как инфузории, коловратки, копеподы, мальки рыб и т.п. Факусы используются в качестве организмов-индикаторов автохтонного и аллохтонного загрязнения воды в водоемах (Sladeck, 1973; Макрушин, 1974; Суханова, 1984; Максюта, 2003б). Несмотря на то, что виды рода Phacus известны давно (Dujardin, 1841), они изучены недостаточно. Необходимо изучение их региональных фаун, как в водоемах России, так и в водоемах мира. Недостаточно данных о морфофизиологических особенностях разных видов. Отсутствуют данные о сезонном и географическом полиморфизме у факусов. Недостаточно изучены экологические особенности факусов: биотопическая приуроченность; сезонная динамика видового разнообразия и численности; горизонтальные и вертикальные миграции в водоемах; влияние различных абиотических факторов (температура, соленость, освещенность и т.п.) на жизнедеятельность факусов; роль факусов в гидроценозах и их взаимоотношения с другими гидробионтами и т.д. Требует уточнения индикаторное значение факусов.

Таким образом, изучение свободноживущих эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus является важным с теоретической и практической точек зрения.

Целью нашей работы явилось изучение видового состава, биологии и экологии эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus Dujardin, 1841 из водоемов города Омска и его окрестностей. Из настоящей цели вытекают следующие задачи:

1. Изучить видовой состав эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus в обследованных водоемах. Составить дифференциальные диагнозы и атлас видов.

2. Выявить морфофизиологические особенности найденных видов.

3. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения видов рода Phacus в разнотипных водоемах, долю видов рода в сложении фауны эвгленовых жгутиконосцев, встречаемость отдельных видов факусов.

4. Определить характер миграций видов рода Phacus в водоемах для выявления их предпочтений в выборе мест обитания.

5. Изучить сезонную динамику видового разнообразия, численности и морфофизиологических особенностей фоновых видов.

6. Выявить индикаторные особенности отдельных видов факусов и определить сапробность обследованных водоемов.

Научная новизна исследования. На основе морфометрических и цитохимических методик, а также сравнительно - морфологического анализа с применением алгоритма Polymorphis parsimony v.3.51c. на основе матрицы признаков, подробно изучены и проанализированы морфо - функциональные особенности всех найденных форм, выявлены видоспецифичные признаки и проведено определение видов, составлены дифференциальные диагнозы и атлас факусов из обследованных водоёмов.

В 9 водоемах выявлено 28 видов рода Phacus. Впервые для водоемов города Омска и его окрестностей отмечено 9 видов: P. agilis, P. acuminatus, P. brevicaudatus, P. caudatus ssp. minor, P. elegans, P. dangeardii, P. orbicularis, P. oscillans, P. striatus, они же впервые отмечены и для водоемов юга центральной и севера южной лесостепи Омской области. Впервые с целью получения протозоологических качественных и количественных данных обследованы 4 водоема Омска и его окрестностей: Круглое, Камышловка, Густафьево и Чернолучье. Подробно изучен характер распределения видов в разнотипных водоемах и сезонная динамика видового разнообразия. Проанализирована частота встречаемости всех найденных видов в водоемах и пробах. Выявлены доминирующие и редкие виды. Проведен анализ сходства видовых составов факусов обследованных водоемов с применением коэффициента Жаккара – Малышева и индекса Чекановского – Соренсена. Определена доля рода Phacus в сложении общего видового состава эвгленовых жгутиконосцев в обследованных водоемах. Впервые изучена сезонная динамика численности фоновых видов факусов, показано, что сезонная динамика количественных показателей факусов может быть связана с сезонным ходом температуры воды и сезонными изменениями морфометрии и числа генераций в сутки. Изучены горизонтальные и вертикальные миграции факусов, выявлены предпочитаемые местообитания в водоемах. На основании экспериментальных данных и природных образцов высказано предположение, что описанный ранее вид не имеющих хлоропластов бесцветных видов рода Hyalophacus является зимне-весенней формой фототрофного вида P. curvicauda с обесцвеченными хлоропластами. На основании данных по видовому составу, встречаемости и сезонной динамике численности факусов определена сапробность обследованных водоемов. Впервые для 12 видов рода Phacus определены индикаторный показатель вида, степень сапробности и зона сапробности.

Теоретическая и практическая значимость диссертации. С теоретической точки зрения изучение видов рода Phacus, являющихся древнейшими представителями фототрофных эвгленовых жгутиконосцев, дает дополнительный материал для филогенетической систематики класса Euglenoidea в целом и для его фототрофных форм в частности. Изучение сезонных изменений морфо - физиологических состояний отдельных форм позволяет более четко выявлять видоспецифичные признаки и достоверно проводить видовое определение. Данные по биологии и экологии отдельных видов факусов позволяют дополнить протозоологическим материалом теорию функционирования водных экосистем. Исследования региональной фауны факусов расширяют наши представления о видовых составах и распространении отдельных видов, позволяют уточнить биолого-экологические особенности жгутиконосцев в водоемах конкретной локальной территории.

С практической точки зрения, данные о видовом составе, встречаемости и численности отдельных видов факусов позволяют провести оценку их индикаторных особенностей в целях биоиндикации природных вод. Это дает возможность использования многих видов факусов для определения характера загрязнения водоемов и проведения мониторинга качества воды с целью выработки рекомендаций по очистке, охране и рациональному использованию воды пресных водоемов. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов зоологии беспозвоночных, протистологии, экологии, цитологии и теории эволюции, для выполнения студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.

Апробация работы. Материалы диссертации и отчеты о работе были представлены на научных конференциях студентов и аспирантов кафедры зоологии и физиологии ОмГПУ (2006 и 2007 гг.); на международной научно-практической конференции «Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития» в ИГПИ им. П.П. Ершова (Ишим, 2005 г.); на 1-ой и 2-ой международных научно-практических конференциях «Адаптации биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» в ЧГПУ (Челябинск, октябрь, 2006; октябрь 2008 г.); на межвузовской научно-практической конференции в ИГПИ им. П.П. Ершова «Экологические проблемы Зауралья» (Ишим, ноябрь 2006 г.); на всероссийской школе – конференции «Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана» в институте биологии внутренних вод РАН (Борок, ноябрь, 2008 г.); на методологическом семинаре кафедры зоологии ЧГПУ (декабрь, 2008 г.); на расширенном заседании кафедры зоологии и физиологии ОмГПУ (декабрь, 2008 г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Фауна эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus из водоёмов города Омска и его окрестностей, насчитывает 28 видов, распространение и частота встречаемости отдельных видов в водоёмах различны;

2. Большинство видов факусов приурочено к литорали и предпочитают зарастающие макрофитами участки водоемов в качестве места обитания.

3.

При значительном видовом разнообразии факусов в обследованных водоемах, в качестве организмов-индикаторов сапробности вод могут быть использованы доминирующие виды с высокой встречаемостью и численностью по сезонам года.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, одна в изданиях рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (241 названий, из них 155 отечественных и 86 иностранных) и приложения. В диссертации имеется 22 таблицы и 44 рисунка. Приложения содержат атлас видов рода Phacus из водоёмов Омска и окрестностей с микрофотографиями, а также таблицы исходных материалов.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе приводится обзор изученности факусов в водоемах Омской области. По данным разных исследователей, в 50-х-80-х годах 20 века в водоемах области было обнаружено 12 видов факусов (Скабичевский, 1952, 1956б, 1957; Андреев и др., 1963; Порхачева, 1986; Сафонова, 1984). Для акватории реки Иртыш, по данным Т.А. Сафоновой, было отмечено всего 24 вида эвгленовых жгутиконосцев, из них к роду Phacus отнесено 5 видов (Сафонова, 1984). Современные представления о фауне эвгленовых жгутиконосцев водоемов Омской области базируются на работах профессора, доктора биологических наук С.Ф. Лихачева (Лихачев, 1996а, 1996б, 1997а, 1997г, 1998, 1999). В водоемах области С.Ф. Лихачев обнаружил 35 видов факусов.

Морфо-физиологические особенности отдельных видов факусов были изучены рядом исследователей (Pochman, 1942; Leedale, 1967, 1972, 1978; Kudo, 1971; Лихачев, 1999, 2000 и др.). Было показано, что факусы, обладая хорошо выраженными специфичными признаками, образуют строго очерченную группу в пределах класса Euglenoidea.

Таким образом, анализ литературных данных отечественных и зарубежных исследователей по изученности эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus свидетельствует о том, что, несмотря на продолжительный период исследования, эти эвглениды изучены недостаточно. Отсутствуют данные по экологическим особенностям факусид (биотопической приуроченности, сезонной динамике численности и биомассы в водоемах разных регионов, миграциям в водоемах, влиянию различных абиотических факторов на жизнедеятельность, роль в гидроценозах и их взаимодействие с разными гидробионтами, индикаторные особенности) и требуют уточнения данные о реальности существования некоторых родов и видов и о сезонном полиморфизме. И наконец, недостаточно изучены региональные фауны факусид.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

В основу работы положены оригинальные материалы, собранные нами в водоёмах города Омска (Круглое, Моховое, Озерки, Птичья Гавань, Чередовое), а также в водоёмах окрестностей города Омска (Густафьево, Камышловка, Надеждино, Чернолучье). Взятие проб из водоемов производилось с применением стандартных методов сбора протистологических и гидробиологических проб (Гусева, 1956; Жадин, 1956; Киселев, 1956а, 1956б; Усачев, 1961; Пирс, 1968; Иванов и др., 1981; Жуков, 1993; Лихачев, 1997а, 1997б, 1997в, 1997г, 1998а, 1998б, 2005). Всего за 2005 – 2008 гг. было собрано и обработано 530 проб. Определение видовой принадлежности найденных форм проводилось на живом материале при увеличении ок. х15, об. х40 и с использованием фазово-контрастного устройства. Цитохимические методики, применяемые нами для исследования клетки эвгленовых, изложены в различных руководствах по микроскопической технике и гистохимии (Роскин, Левинсон 1957; Пирс, 1968; Кононский, 1976) и специальной зоологической литературе (Иванов и др., 1981; Волкова, Елецкий, 1982; Евгеньева, 1983). Культивирование проводилось по стандартной методике. Для исследования видов факусов был применен метод микроаквариумов, предложенный В. Михайловым (Michajlow, 1972). Подсчет численности факусов проводился методом «калиброванной капли (Николюк, 1963; Липеровская, 1973). Для сравнения видовых составов факусов из разных водоемов южной лесостепи и степи Омской области были использованы коэффициент Жаккара в модификации Л.И. Малышева (Kj-m) (1987) и индекс общности фаун Чекановского – Соренсена (Ics). Был применен обобщенный показатель степени сходства систематических структур сравниваемых фаун, с последовательным сравнением систематических структур фаун с использованием коэффициента Кендэла (Kendall, 1948; Шмидт, 1974, 1980). Сапробность организмов определяли по таблицам В. Сладечека (Sldeek, 1969, 1973), с учетом численности видов, их частоты встречаемости в водоёмах и пробах. Сравнительно-морфологический анализ проведен с применением алгоритма Polymorphis parsimony. Математическая обработка данных проведена с применением методов математической статистики (Лакин, 1980) и статистической программы «Statan» (Гашев, 2001).

ГЛАВА 3. Видовой состав рода Phacus в водоемах Омска и его окрестностей

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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