Материал: Оценка стабильности развития земноводных в водоемах урбанизированной территории

Таблица 2 - Уровень флуктуирующей асимметрии в различных выборках озерной лягушки в 2002 г. [Пескова, Васютина, 2005]

В 2004-2005 г. подобная работа была выполнена на выборках лягушек из 7 мест бассейна р. Цна (Тамбовский и Сампурский районы) с предполагаемым различным уровнем антропогенного загрязнения (таблица 3). Работа проводилась и июне, июле, и августе. Некоторые из точек взятия выборок (р. Цна в п. Перикса, р. Жигалка, Тамбовская ТЭЦ) совпали с местами выполнения предшествующей работы, другие точки новые.

В результате можно сказать, что метод показал свою пригодность по полученным данным исследования [Об оценке …, 2012].

Действенность метода определения флуктуирующей асимметрии в целях оценки состояния окружающей среды была показана в ходе многих исследований. Известны результаты исследований, проведенных на территории России и стран ближнего зарубежья. Рассмотрим некоторые из них.

В южной Болгарии проводилась оценка состояния экосистем по показателям стабильности развития популяций озёрной лягушки, обитающих в биотопах, находящихся в разной степени антропогенного загрязнения. Всего было изучено 7 водоёмов, в которых было поймано 277 особей озёрной лягушки. В результате получены следующие показатели ЧАПП, ЧАПО, и дана бальная оценка стабильности развития.

) Хвостохранилище целлюлозно-бумажного завода г. Стамболийский (0,53±0,09; 0,51±0,01) - 2 балла;

) г. Глебово, маленькое озере, находящееся в черте города, в 4 км от электростанции и в 0,2-0,3 км от р. Сазлийка (0,22±0,03; 0,26±0,01) - 1 балл;

) г. Глебово, берега р. Сазлийка протекающей тоже в черте города (0,37±0,06; 0,36±0,01) - 1 балл;

) «Чёрное озеро» - место сброса вод из ТС «Марица-Исток» - 1, это пруд-отстойник (0,73±0,03; 0,67±0,01) - 5 баллов;

)р. Марица в месте сброса промышленных вод из химкомбината «Неохим», находящегося в окрестностях г. Димитровград (0,57±0,06; 0,54±0,02) - 3 балла;

) место стока вод сахарного завода в окрестностях г. Пловдив (0,37±0,02; 0,35±0,02) - 1 балл;

) р. Чая при впадении в р. Марица выше г. Пловдива (0,53±0,06; 0,57±0,02) - 2 балла.

Авторами были сделаны выводы, что в трёх водоёмах (2, 3 и 6) величина ЧАПП и ЧАПО озёрных лягушек минимальная, по балльной оценке соответствующая 1 баллу нарушения стабильности развития земноводных и, соответственно, загрязнения водоёмов. Популяции находятся в оптимальных условиях с высоким уровнем стабильности развития, антропогенный пресс не достигает уровня, при котором начинается процесс нарушения стабильности развития организмов.

В водоёмах 1 и 7, судя по величине ФА, наблюдаются нарушения стабильности развития озёрной лягушки, соответствующие второму баллу отклонения, которые характеризуют популяцию, как находящуюся в условиях напряженной экологической ситуации.

В 5-м водоёме нарушения стабильности развития ещё более сильно выражены, что соответствует третьему баллу.

Максимальной величины (из всех семи исследованных выборок земноводных) достигают показатели нарушения стабильности развития лягушек в водоёме 4 - «Чёрное озеро», которые оцениваются пятым баллом: популяция находится в критическом состоянии, стабильность развития нарушена очень сильно [Желев, Пескова, 2010].

В Белоруссии исследования проводились на территории города Гродно и его окрестностей. Вся территория по степени урбанизации была поделена на 3 зоны: 1 - сильно урбанизированная (водоем биологической очистки сточных вод мясокомбината); 2 - с умеренной степенью урбанизации (территория дачного хозяйства); 3 - слабо урбанизированная (в лесной зоне).

Для оценки стабильности развития были использованы 8 морфологических признаков: учитывалось число полос и пятен на внешней стороне бедра, голени и стопы, а так же число бугорков на L-образном пятне спины и число пятен на спине до тазового пояса. Были выявлены статистически значимые различия по интегральному показателю нарушения средней частоты асимметрии на признак (ЧАПП) между популяциями из зон с разной степенью урбанизации.

В исследуемых зонах вычислены показатели ЧАПП, для сильно урбанизированной зоны (0,61±0,030) - 4 балла; для зоны с умеренной степенью урбанизации (0,52±0,030) - 2 балла; для слабо урбанизированной зоны (0,35±0,019) - 1 балл. По результатам видно, что уровень антропогенного воздействия существенно влияет на снижение показателя средней частоты асимметрии на признак, а его величина может служить показателем степени такой нагрузки на популяции.

Проводился мониторинг некоторых притоков Дона по показателям флуктуирующей асимметрии рыб и земноводных. В качестве объектов использовались карась серебряный и лягушка озерная. Так как нас в большей степени интересуют исследования с участием земноводных, то мы приведем данные полученные авторами по лягушке озерной (таблица ). Количество особей в выборке - 10.

Таблица 3 - Показатели флуктуирующей ассиметрии озерной лягушки из притоков Дона [из Костылевой, Песковой, 2010]

Судя по величине флуктуирующей асимметрии озерной лягушки, река Азовка загрязнена сильнее, чем река Кагальник.

Известно, что отклонения от билатеральной симметрии, в развитии парных признаков происходят во время ранних (личиночных) стадий онтогенеза водных позвоночных. Пойманные в р. Азовка и р. Кагалька лягушки являются трехлетними. Поэтому данные, полученные по лягушкам, характеризуют состояние соответствующих рек в 2007 г. При наличии репрезентативных выборок животных каждого возраста можно получить достаточно полную картину динамики состояния водоема за несколько лет [Костылева, Пескова, 2010].

Таким образом, снижение показателя уровня средней частоты асимметрии на признак, оцененного по нарушениям различных морфологических структур, может служить универсальным показателем здоровья среды [Якчуревич, 2002].

На территории города Краснодара в течении двух лет Т. И Жуковой, А. В. Алексеевой, П. В. Тирйаки П. В. [2011] было исследовано 4 водоема - в центре города и в пригороде. Исследователями анализировалось нарушение гомеостаза развития на основании показателей флуктуирующей асимметрии озерной лягушки Rana ridibunda при обитании в различных биотопах города Краснодара. Материал был собран в 2009 г. и 2010 г.

Таблица 4 - Уровень флуктуирующей асимметрии в различных выборках озерной лягушки в 2004-2005 гг. [Жукова, Алексеева, Тирйаки, 2011]

ЧАПП

Балльная оценка

Показатель стабильности развития

Балльная оценка

Рка Цна,т с. Сампур

0,28±0,021

I

0,27±0,023

I

Река. Цна, с. Перикса

0,30±0,024

I

0,30±0,020

I

Река Цна, парк «Дружба»

0,26±0,023

I

0,28±0,031

I

Река Жигалка, г. Тамбов

0,33±0,021

I

0,32±0,21

I

Река Студенец, с. Ласки

0,31±0,031

I

0,31±0,036

I

Использовалось четыре водоема: водоем № 1 - оз. Карасун; водоем № 2 - сеть связных между собой искусственных водоемов для выращивания лотоса и кувшинок в ботаническом саду КубГУ; водоем № 3 - мелководная заводь р. Кубани в районе Яблоновского моста; водоем № 4 - находится в пойме р. Кубани, в рекреационной зоне.

Исследования показали, что данные по величине флуктуирующей асимметрии озерной лягушки три из четырех обследованных водоемов на территории г. Краснодара находятся в условиях напряженной экологической ситуации (2 и 3 балла), а оз. Карасун даже в кризисной ситуации (4балла). В пригородной зоне популяция земноводных находится в оптимальных условиях с высоким уровнем стабильности развития (1балл) [Жукова, Алексеева, Тирйаки, 2011].

На территории Ульяновской области проводилась оценка состояния природных популяций озерной лягушки (Rana radibunda), подверженных антропогенному воздействию разной интенсивности. Оценку стабильности развития проводили по показателю флуктуирующей асимметрии. В качестве показателя асимметрии для межпопуляционного сравнения использовалась средняя частота асимметричного проявления на признак (ЧАПП). Статистическая значимость различий между выборками оценивали по критерию Стьюдента. Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 5 - Оценка состояния природных популяций озерной лягушки на территории Ульяновской области [из Спириной, Романовой, Спириной, 2011]

Наибольшие нарушения стабильности развития были обнаружены у озерных лягушек, отловленных в р. Свияга, они характеризуются пятым баллом, что соответствует критическому состоянию. Среди обследованных выборок наиболее благополучными оказалось состояние популяций из условно контрольного района (р. Уса), они характеризуются первым баллом (условно нормальное состояние).

При анализе коэффициентов корреляции средней частоты асимметричного проявления на признак была выявлена сильная связь с содержанием свинца, кадмия, и связь средней силы с содержанием никеля и хрома в воде, поэтому авторы считают использование показателей флуктуирующей асимметрии для оценки стабильности развития озерных лягушек и индикации водотока целесообразным [Спирина, Романова, Спирина, 2011].

Показатели флуктуирующей асимметрии озерной лягушки в исследованных водоемах г. Краснодара оценивающиеся от 1 до 3 баллов представлены в таблице 4.

Таблица 6 - Значения коэффициента асимметрии озерной лягушки водоемах г. Краснодара [Жукова и др., 2011]

Пескова Т. Ю. и Васютина А. В. в 2005 году анализировали результаты применения метода флуктуирующей асимметрии для установления состояния шести популяции озерной лягушки, две из которых обитают в горных водоемах.

Сбор объектов исследования проводился в 6 водоемах. Водоем № 1 - мелководная река Убин с чистой прозрачной водой. Не обнаружены какие-либо факторы, пагубно действующие на окружающую среду. Водоем № 2 - пруд расположенный между станицей северской и селом львовским (равнина), находится вблизи птицефабрики. Водоем № 3 - пруд в окрестностях ст. Шапсугской, поблизости рисовые чеки, с которых водоем попадают пестициды. Водоем № 4 - озеро в окрестностях биостанции КубГУ «Камышанова Поляна» (высота 1100-200 м над ур.м.), водоем чистый. Водоем № 5 - озеро в окрестностях поселка Эсто-Садок, недалеко от Красной поляны (высота 950 м над ур.), водоем чистый. Водоем № 6 - озеро Карасун в черте г. Краснодара, в водоем попадают ядохимикаты и частично бытовой мусор.

Результаты данной работы показали, что сравнение параметров флуктуирующей асимметрии озерной лягушки в исследованных водоемах показывает, что в горных водоемах отмечено самое низкое значение ЧАПП (0,35 и 0,36). Хотя различия показателей ЧАПП лягушек из горных водоемов (водоем 4 и 5) и чистого водоема в предгорьях (1водоем) находятся в пределах статистической ошибки (t=1,19 и 1,41),заметна тенденция к увеличению показателя флуктуирующей асимметрии земноводных в водоемах, расположенных на меньшей высоте. В целом же все три водоема оценены первым баллом.

В водоемах на равнине отмечены очень высокие значения ЧАПП, соответствующие 4 и 5 баллам. Особо велико значение ЧАПП в 6 водоеме, находящемся в пределах г. Краснодара.

Таким образом, популяции озерной лягушки, обитающих в предгорьях Кавказа, имеют показатели ЧАПП, сравнимые с показателями популяций бесхвостых земноводных, обитающих на слабо урбанизированной территории, тогда как обитание в условиях города повышает показатели ФА [Пескова, Васютина, 2005].

Оценку стабильности развития озерной лягушки проводили Т. И. Жукова и О.П Герасимова в сентябре 2009-2010 года, в водоемах степной зоны Западного предкавказья. Водоемы, различавшиеся степенью загрязненности, находились в окрестностях станицы Динской Краснодарского края.

Флуктуирующую асимметрию озерной лягушки учитывали в 4 точках. Точка № 1 - малый отстойник Динского сахарного завода, точка № 2 - большой отстойник этого же завода, точки № 3 и № 4 - участки реки Кочеты. Был установлен возможный обмен земноводных между отстойниками и рекой.

Результат исследований флуктуирующей асимметрии озерной лягушки в водоемах Динского района представлен в таблице 5.

Таблица 7 - Значения коэффициента асимметрии озерной лягушки водоемах Динского района [Жукова, Герасимова, 2012]