WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |
Ордена Трудового Красного Знамени Зоологический институт АН СССР

На правах рукописи

УДК 591.134:591.471.24:594.1 Золотарев Валентин Николаевич СКЛЕР0ХР0Н0Л0ГИЯ МОРСКИХ ДВУСТВОРЧАТЫХ МОЛЛЮСКОВ 03.00.08 - зоология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Ленинград 1983

Работа выполнена в Институте биологии моря ДВНЦ АН СССР ВВЕДЕНИЕ и в Одесском отделении Института биологии южных морей АН УССР Актуальность проблемы. В последние годы интерес к иссле­ дованиям морских двустворчатых моллюсков значительно возрос,

Официальные оппоненты:

особенно в связи с оценками продуктивности шельфа, разработ­ доктор биологических наук Я.И.Старобогатов ками систем биологического мониторинга и биотехники культиви­ рования промысловых видов. Увеличилось использование моллюс­ доктор биологических наук В.А.Свешников ков в экспериментальных исследованиях по биохимии, генетике, доктор геолого­минералогичеоких наук Ч.М.Колеоников физиологии, экологии и другим научным направлениям.

В решении многих вопросов биологии моллюсков важное мес­ Ведущее учреждение: Всесоюзный научно­исоледовательокий то занимает проблема определения их индивидуального возраста.

инотитут рыбного хозяйотва и океанографии.

Понятие "возраст" существенно в разработке теории развития животных, в анализе их морфологических и экологических осо­

Защита ооотоится " // " i!Uc$&^> 1984 г. в 14 бенностей, структуры популяций и продукционных свойств от­ дельных видов. Однако среди ряда физиологических показателей часов на заседании специализированного совета по защите дис­ индивидуальный возраст является одним из наименее изученных, сертаций на соискание ученой степени доктора наук при Зооло­ что связано с отсутствием методов его достоверного определе­ гическом инртитуте АН СССР Д 002.63.01 (199034 Ленинград, ния у большинства морских животных. Зачастую при анализе он­ тогенетических особенностей каких­либо процеосов Используют Университетская наб., д. I).

лишь такие косвенные показатели возраста, как масса или раз­ меры животных. В результате появляется несоответствие между О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Зоологи­ стройностью теоретических моделей, которые включают понятие ческого инотитута АН СССР.

"возраст", и несовершенством способов оценки этого параметра.

В последние годы в раковинах двустворчатых моллюсков, Автореферат разослан 1983 г.

как и в карбонатных скелетах других морских беспозвоночных, обнаружены структурные элементы в виде слоев роста, которые формируются в результате периодических изменений условий среды и могут быть использованы для определений индивидуаль­

Ученый секретарь специализированного оовета ного возраста животных. Эти исследования показали ряд преи­ муществ структурных методов определений возраста, в частнос­ ти возможность оценки продолжительности жизни самых старых особей. Однако анализ слоев роста раковин был проведен на ограниченном числе видов, периодичность и закономерности формирования многих структурных образований остаются неиз­ вестными. Поэтому дальнейшее детальное изучение внутреннего строения раковин, и в первую очередь их слоев роста, важно не только для определений возраста в прикладных исследовани­ ях моллюсков, но и для решения проблем биоминерализации и разработки общей теории роста животных.

висимых механизмов формирования возрастных элементов, свя­ занных с изменениями скорости роста животных и с сезонными Цель и задачи работы. Основная задача проведенных ис­ колебаниями температуры воды. Выявлен новый тип периодичес­ следований заключалась в изучении закономерностей формирова­ ких структурных образований - сезонные изменения в соотно­ ния и изменчивости слоев роста в раковинах морских двуствор­ шении основных слоев раковины.

чатых моллюсков с целью анализа возрастных аспектов их био­ Обнаружены и впервые изучены многолетние ритмы роста логии. Для решения этой задачи было необходимо:

моллюсков с периодами от 2-3 до 50-70 лет, установлены видо­ - исследовать строение раковины у моллюсков разных систе­ вые и экологические особенности их изменчивости, корреляция матических групп и выявить в них периодические структурные с характеристиками водных масс. Впервые объяснены соотноше­ и скульптурные элементы;

ния между индивидуальными и групповыми показателями роста в - изучить морфологию периодических образований раковины, условиях периодических колебаний темпов роста.

выявить закономерности их онтогенетической и экологической По характерным изменениям морфологии раковины, линейных изменчивости;

приростов и некоторых аллометрических соотношений обосновано - установить периодичность формирования возрастных эле­ выделение у морских моллюсков поздней отадии роста. Обнару­ ментов раковины, оценить достоверность и условия применения жена популяциошшя синхронность перехода к поздней стадии, различных методов определений индивидуального возраста;

установлена связь этого явления с многолетними ритмами рос­ - на основе анализа изменчивости годовых приростов рако­ та. Показана существенная роль колебательного режима роста в вины изучить закономерности индивидуального роста моллюоков, смене стадий развития моллюсков.

установить соотношения между индивидуальными и популяционныРазработан метод вероятностной оценки продолжительности ми показателями роста;

жизни в популяциях животных. Установлена высокая продолжи­ - оценить возможность применения структурных методов опре­ тельность жизни у многих моллюсков Японского и Охотского мо­ делений возраста в исследованиях продолжительности жизни рей. Впервые у морских моллюсков обнаружены и изучены воз­ моллюсков, возрастных изменений их энергетического обмена, растные изменения энергетического обмена и химического со­ химического и изотопного состава раковин.

става биогенных карбонатов, выявлены прижизненные изменения Основу решения поставленных задач составил ретроспек­ содержаний микроэлементов в их раковинах.

тивный анализ последовательных изменений морфологии, струк­ Практическое значение. Новые подходы к выделению слоев туры, химического и изотопного ооотава раковин в процеоое роота и определениям периодичности их формирования, основан­ роста двустворчатых моллюоков. Такое направление работ, свя­ ные на анализе внутреннего строения раковин, могут быть при­ занное о изучением возрастной изменчивости свойств твердых менены и уже используются для изучения закономерностей роста скелетных частей животных, может быть определено как "скле­ и анализа других возрастных аспектов биологии моллюсков, в ро хронология " ( Buddemeier et al., 1974) ПО аналогии том числе имеющих промысловое значение. Предложенная модель дендрохронологией - широко известным анализом колец роота изменчивости слоев роота с раздельной оценкой возрастного деревьев - и вполне соответствует исследованиям роота дву­ тренда и периодической составляющей способствует повышению створчатых моллюсков по морфологическим и структурным осо­ точности определений индивидуальных и групповых показателей бенностям их раковин.

роста. Установленные закономерности формирования и изменчи­ Научная новизна. Установлены закономерности формирова­ вости годовых слоев в раковинах моллюсков применимы для ре­ ния возрастных элементов разных типов в раковинах морских шения проблем биоминерализации и в дальнейших разработках двустворчатых моллюсков в связи о сезонными изменениями ус­ общей теории роста животных, в обосновании систем биологи­ ловий ореды, структурами раковин и ходом онтогенеза, обобще­ ческого мониторинга.

ны данные о их распространении у моллюсков разных системати­ ческих групп. Показано существование двух относительно незачает 24 таблицы, 49 рисунков, 12 таблиц с микрофотографиями, Результаты оценки продолжительности жизни моллюсков мо­ приложение с характеристиками строения раковин изученных гут быть полезными при изучении биологии старения, обоснова­ нии схем рационального использования биологических ресурсов. моллюсков.

Предложенный метод оценки условий среды, оптимальных для рос­ I. СТРОЕНИЕ РАКОВИНЫ У ДВУСТВОРЧАТЫХ МОЛЛЮСКОВ та животных, является основой нового способа внбора мест для выращивания моллюсков. Анализ применения методов склерохронолопш при изучении химического и изотопного состава раковин Объектом исследований в склерохронологии морских дву­ моллюсков способствует более аргументированной интерпретации створчатых моллюсков является раковина. В скульптуре наруж­ данных изотопно-кислородной термометрии и биогеохимических ной поверхности, особенностях внутреннего строения створок, исследований в целом. изменчивости их химического и изотопного состава отражены многие закономерности роста моллюсков, обусловленные физио­ Апробация. Основные положения диссертации обсуждались логическими особенностями самих животных и воздействием раз­ на научных конференциях Института биологии моря ДВНЦ АН СССР нообразных условий среды. Единство структурных, хронологи­ (1971, 1972, 1973, 1976), на Втором Советско-Японском симпо­ ческих и геохимических характеристик раковин обусловливает зиуме по биологии морских моллюсков и иглокожих (1974), I и необходимость их параллельного исследования на основе анали­ П Всесоюзных конференциях по биологии шельфа (1975, 1978), за общих закономерностей биоминерализации.

У-УП Всесоюзных совещаниях по изучению моллюсков (1975, 1979, В отличив от других карбонатобразующих организмов мол­ 1983), Всесоюзном симпозиуме "Новые методы исследования мол­ люски наращивают ооновную часть раковины без непосредствен­ люсков" (1975), Всесоюзном симпозиуме по экспериментальной ного контакта с клетками мантии. Компоненты, необходимые для экологии морских беспозвоночных (1976), Всесоюзной иколе-оепостроения карбонатного скелета, выделяются в экстрапаллиальминаре "Влияние температуры на скорость жизненных процеосоі>" ную жидкость, которая разделяет мантию моллюска и его ракови­ (1976), I Всесоюзном коллоквиуме по морфологии, системе, фи­ ну и содержит растворенные пептиды и мукополисахариды, ионы логении и экогенезу двустворчатых моллюсков (1976), ХГУ Тихо­ различных химических элементов. В результате полимеризации океанском научном конгрессе (1979), Республиканской конферен­ под воздействием особых ферментов на внутренней стороне ра­ ции "Экология и продукция в современной гидросфере" (1981), ковины образуется органическая матрица, на поверхности кото­ 2-й Всесоюзной конференции по морской биологии (1982), Ш Все­ рой располагаются центры последующей кристаллизации биоген­ союзной конференции "Проблемы рационального использования ного карбон-.та. Процесс кальцификации происходит, вероятно, промысловых беспозвоночных" (1982), а также на научных оемив соответствии со следующей реакцией:

нарах в Одесском отделении Института биологии южных морей АН УССР, Институте биологии южных морей АН УССР, Зоологичес­ ком институте АН СССР, Институте эволюционной морфологии и Биохимические связи между минеральной и органической экологии животных АН СССР.

составляющими не яоны, но многие исследователи полагают, что Публикации. По материалам диосертации опубликовано 35 последняя непосредственно влияет на тип кристаллов карбоната работ. кальция, их минералогию и ориентировку. Органическая матрица, образуемая разными частями мантии, различается по биохимичес­ Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, ким и ультраструктурным показателям, что вызывает различия в обзор сведений по строению раковины у двустворчатых моллюс­ структурной организации отдельных слоев раковины. Эта общая ков (I глава), описание материала и методов исследований схема процесса образования раковины у моллюсков изложена мно­ (2 глава), результаты исследований (3-8 главы), заключение, гими исследователями ( Wilbur, 1964; Taylor et al., 1969;

выводы и список цитированной литературы (431 наименование).

Mutvei, 1970, и Др.), однако непосредственные механизмы обРабота изложена на 426 страницах машинописного текста, вклюразования минерализованного скелета, их изменения, ответст­ куссионными, не изучены закономерности, определяющие их по­ венные за появление слоев роста, возрастных и сезонных раз­ явление и изменчивость у моллюсков, различающихся стадией личий химического состава биогенных карбонатов, остаются онтогенеза, экологией и происхождением, не известны соотно­ изученными еще довольно слабо.

шения между экзо- и эндогенными ритмами роста.

Форма агрегатов карбоната кальция и их расположение ха­ рактеризуют структурные особенности раковин. Итогом исследо­ 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ваний структур, которые продолжаются уже около двухсот лет, служат детальные описания внутреннего строения раковин как Строение раковин изучено у 206 видов и подвидов дву­ для отдельных видов, так и для более крупных таксонов, клас­ створчатых моллюсков 51 семейства. Основной объем исследова­ сификации основных типов структур (, 1930; oberний проведен на моллюсках дальневосточных морей СССР - ling, 1964; Taylor et al., 1969; Kobayashi, 1969, 1971;

видов, относящихся к 25 семействам. Кроме этого рассмотрено Колесников, 1974; Попов, 1977, и др.). В настоящей работе строение раковин моллюсков из Баренцева, Белого, Карибского, принята классификация, основанная на предшествующих, с неко­ Каспийского, Средиземного, Филиппинского, Черного и Чукот­ торыми изменениями и дополнениями. В результате выделены и ского морей, из вод Сингапура, Австралии и некоторых атоллов описаны следующие типы структур: перламутровая, листоватая, Тихого океана.

призматическая, сложно-призматичеокая, перекрещенно-плаотинМатериал собран автором в 1970-1980 гг. во время экспе­ чатая, сложная перекрещенно-пластинчатая, гомогенная и мидиций по северо-западному побережью Японского моря, на Кам­ остракумная.

чатку, по Черному морю. Моллюски из вод Сингапура и Австра­ Классификации разновидностей структур разработаны сла­ лии собраны во время УП рейса НИС "Каллисто*'. Часть раковин бее. Большинство выделенных вариантов ( Btfggild, 1930;

двустворчатых моллюсков из разных районов предоставили Чельцова, 1969; Wise, 1970; Denis, 1970, и др.) ооновано Г.А.Евсеев, Е.В.Краонов, Н.И.Селин, С.В.Явнов (Институт био­ на характеристике расположения агрегатов карбоната кальция, логии моря ДВНЦ АН СССР), О.А.Скарлато, Ю.И.Галкин, В.Я.Бер­ наблюдаемого в изучаемой плоскооти среза створки, что лишь гер (Зоологический институт АН СССР), А.А.Свиточ (МГУ).

частично отражает пространственное расположение структурных В работе использованы также раковины ископаемых моллюсков элементов раковины.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






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