Скачать:  1362172710_kursovaya_ispravlennaya_no_neizvestnaya_versia.zip [1,53 Mb] (cкачиваний: 1)

Состояние Речной дрейссены (Dreissena polymorpha Pallas, 1771) на террирории Северного Каспия

Курсовая работа по дисциплине «Экология популяций и сообществ»

Содержание

Введение.................................................................................................................. 2

Глава I Общая характеристика речной дрейссены.............................................. 4

        1.1 Систематическое положение................................................................... 4

        1.2 Общее описание........................................................................................ 5

         1.3 Ареал......................................................................................................... 6

Глава II Состояние популяции Dreissena polymorpha......................................... 8

    2.1 Экологические условия существования иследуемой популяции............ 8

    2.2 Статистические и динамические показатели популяции ……….......... 11

    2.3 Внутривидовые и межвидовые связи....................................................... 12

Заключение............................................................................................................ 18

Список использованных источников.................................................................. 19

Цель:

Рассмотреть состояние популяции Речной дрейссены (Dreissena polymorpha на территории Северного Каспия

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

• Рассмотреть зону распространения Речной дрейссены (Dreissena polymorpha) на территории Северного Каспия

• Показать экологические условия существования в разных частях ареала

• Привести данные о смертности популяции

• Показаны внутривидовые и межвидовые связи

Введение

Курсовая работа посвящена популяции Речной дрейссены - Dreissena polymorpha которая исследуется на территории Северного Каспия. Dreissena polymorpha (Раll.) относится к небольшому семейству Dreissenidae. Представители семейства, несмотря на длительную эволюционную историю (порядка 50 млн.  лет), никогда не были особенно массовыми. Однако, попав во внутренние солоноватые моря (точнее, гигантские солоноватые озера) юго-востока Европы (всего 10—11 млн. лет назад), претерпели там пышное эволюционное развитие, образовав много видов, подродов и родов и главное, оставив большие скопления раковин, свидетельствующие о значительном количественном развитии.

Сейчас вид заселяет практически всю Европу, кроме северных районов, где температуры для нее слишком низки. Последствия столь широкого расселения дрейссены многообразны. Во-первых, многие речные бассейны обогатились могучими биофильтраторами. Это чрезвычайно важно в связи с ростом антропогенного эвтрофирования и загрязнения водоемов и водотоков. Во-вторых, будучи чувствительной к недостатку кислорода и загрязнению, дрейссена может служить удобным объектом мониторинга. Во-вторых, будучи чувствительной к недостатку кислорода и загрязнению, дрейссена может служить удобным объектом мониторинга. С другой стороны, есть и отрицательные стороны расселения и увеличения численности дрейссены: развиваясь в массовых количествах на различных гидротехнических сооружениях дрейссена может вызывать существенные помехи в их эксплуатации (Я.И. Старобогатов, 1994)

Глава I общая характеристика речной дрейссены

• Систематическое положение

Домен:  Эукариоты - Eukaryota

Царство:  Животные - Animalia или Metazoa

Подцарство:  Эуметазои - Eumetazoa

Тип Моллюски - Mollusca

Класс Двустворчатые или пластинчатожаберные- Bivalvia

Отряд Двустворчатые моллюски - Veneroida

Семейство Дрессениды - Dreissenidae

Род Дрейссены - Dreissena

Вид Речная дрейссена  - Dreissena polymorpha Pallas, 1771

1.2 Общее описание

Речная дрейссена  - Dreissena polymorpha — широко распространённый вид, двустворчатых моллюсков  обитающий в пресных и солоноватых водах. Обладают зеленоватой или желтоватой раковиной. Форма раковины двустворчатого моллюска Dreissena polymorpha имеет вид равнобедренного треугольника со сглаженными углами. Общий фон раковины окрашен в зеленоватый или желтоватый оттенок с яркими зигзагообразными поперечными полосами.

Длина раковины взрослого моллюска — 4—5 см. Взрослые моллюски питаются и дышат, пропуская воду через жабры в мантийной полости.

(http://ru.wikipedia.org/wiki/Рчная_дрейссена)

Раковина дрейссены (рис. 1), если смотреть на неё сбоку, имеет трапециевидные, ромбические,  каплевидные и овальные контуры, что обусловленно тем что макушки смещены на самый прередний конец створок. У обычной Dreissena polymorpha раковина имеет треугольные контуры, поскольку брюшная часть створок, обращенная к субстрату уплощена, а спинные края сворок сводятся под устрым углом  (Я.И. Старобогатов).

Рисунок 1 - Раковина Dreissena polymorpha вид сбоку и спереди

• Ареал

Родиной дрейссены является бассейн Черного и Каспийского морей. Здесь она впервые была обнаружена П. Палласом в реке Урал в XVIII веке, а затем найдена в бассейнах Волги и Днепра. Продвигаясь вверх по течению рек, впадающих в Каспийское и Черное моря, дрейссена добралась до Балтийского моря и заселила озера и реки Западной Европы, где распространилась до Англии (рис.2).

Каспийское море условно делится по физико-географическим условиям на 3 части — Северный Каспий, Средний Каспий и Южный Каспий.

         Между Северным и Средним Каспием в качестве условной границы приняты точки, соединяющие Чеченский остров( широта с.ш. 43.96, долгота (в.д.) 47.64)  и Тюб-Караганский мыс(широта 44°40 с. ш. и долгота 50°20 в. д.) .

Граница между Средним и Южным Каспием - остров Жилой (40° 27 с.ш., 49° 57 в.д. ) и мыс Гасан-Гулу.

Мелкий (10 метров) Мангышлакский порог, начинающийся от Тюб-Караганского мыса, далее через Гюлалы чай и заканчивая Чеченским полуостровом, как природная граница, отделяет Северный Каспий. Северный Каспий (площадь около 80 тыс. км²) — самая мелководная часть моря с глубинами 4—8 м. (http://ru.wikipedia.org/wiki/Шаблон:ПозКарта_Каспийское_море)

В качестве места прикрепления дрейссена выбирает предметы самые разнообразные: ее биссус одинаково хорошо прилипает к камню, к мокрому затонувшему дереву, к раковине перловиц и беззубок, где дрейссены закрепляются обычно поблизости от ее заднего края. Поселяются они на днищах лодок, баржей, на сплавном лесе, предпринимая таким образом дальние путешествия.

(http://animalregister.net/d/dreyssena.html )

Рисунок 2 – ареал Dreissena polymorpha

Глава II.

Состояние популяции Dreissena polymorpha

2.1 Экологические условия существования исследуемой популяции

 Условия обитания.

Дрейссена - типичный представитель сесильной эпифауны. Численность и био­масса моллюска в различных биотопах колеблются в широких пределах в зави­симости от абиотических факторов.

Солёность

Дрейссена - один из немногих двустворчатых моллюсков, населяющих воды с различной соленостью. По данным Г.Л. Шкорбатова (1981), летальная соленость для D.p. polymorpha из разных точек ареала 12-14‰, пессимальная - 3-8‰.

Для Северного Каспия отчетливо прослеживается обратная связь биомассы дрейссены и площади ее ареала с величиной солености воды (табл. 1). Так, увеличение солености выше 10‰ в 1937-1940 гг. во всех районах моря привело к резкому снижению биомассы и площади ареала дрейссены. В дальнейшем соленость снизилась, и популяция дрейссены стала восстанавливаться, достигнув к концу 60-х годов прежнего уровня. Затем соленость воды Северного Каспия вновь начала возрастать и к концу 70-х годов превысила 10‰, что вызвало вто­рое резкое снижение количественных показателей и уменьшение ареала дрей­ссены (Я.И. Старобогатов).

Таблица 1 - Изменения биомассы (1), площади ареала (2) D. polymprpha и солености воды (3) в различных районах Северного Каспия (1935-1978 гг.)

Кислород

Дрейссена достаточно требовательна к содержанию кислорода. В местах обитания дрейссены содержание кислорода не опу­скается ниже 91% насыщения. Критическое для дрейссены насыщение воды кислородом близко к 25%.

Потребление дрейссеной растворенного в воде кислорода зависит от мно­гих факторов внешней среды, существует зависимость дыхания дрейссены от температуры и солености, влияние которых наиболее изучено. На потребление кислорода дрейссеной оказывают влияние такие факторы (насыщение воды кислородом, скорость течения воды, рН среды, соотношение ионного состава солей, высыхание и др.) (Я.И. Старобогатов).

Температура

Дрейссена способна существовать в достаточно широком диапазоне температур. Нижней границей следует считать температуру, близкую к точке замерзания воды, поскольку моллюск совершенно не переносит промерзания (Луферов, 1965). Однако биологический нуль для дрейссены лежит гораздо выше и сос­тавляет 10° (Алимов, 1974; Львова, 1977). При более низкой температуре рост и развитие дрейссены приостанавливаются.

Нерест дрейссены в разных точках ареала, начинается при темпера­туре близкой к 15°С.  Температурный оптимум находится в пределах 23-24°С.

Верхней температурной границей существования дрейссены следует считать 32°С. В зонах, где подогрев превышает 32°, насту­пает массовая гибель животных (Я.И. Старобогатов).

Глубина

Глубина, как правило, не является определяющим фактором распространения дрейссены. Основной фактор, ограничивающий распространение дрейссены на открытых участках берегов, - интенсивное взмучивание грунта при волнении. Высокая чувствительность   к  концентрации и размеру частиц взвеси объясняется особенностями строения фильтрационного аппарата моллюсков. Размер частиц, про­ходящих через вводной сифон, у особей дрейссены различного размера ко­леблется от 0,08 до 0,45 мм (Я.И. Старобогатов).

Характер субстрата

Основным фактором, определяющим распространение дрейссены, следует счи­тать наличие твердого субстрата.. Для дрейссены из дельты Дона и Днепра была построена кривая, показывающая изменение встречаемости моллюсков в зависимости от характера субстрата. Кривая эдафопатии дрейссены имеет две вершины. Как и у многих других литофилов, наибольшая величина встречаемости моллюска отмечена на жестких грунтах. Вторая, вдвое меньшая, вершина кривой соответствует или­стым грунтам, где дрейссена использует для прикрепления раковины живых моллюсков, стебли тростника и т.д., т.е. и здесь она встречается только на твердых субстратах (Я.И. Старобогатов).

2.2 Статистические и динамические показатели популяции

Смертность в идеальных условиях

Смертность оценивалась опытным путём. 100%-ная гибель дрейссены в анаэроб­ных условиях при 20°С наступает на 6—7-е сутки. В первые сутки гибель мол­люсков не наблюдалась. Резкое увеличение смертности наступает после 3 сут. нахождения в анаэробных условиях, что указывает на наличие у этого вида, как и у многих других двустворчатых моллюсков, способности к анаэробному дыха­нию. При этом процент погибших особей определяли не в опыте и не сразу после опыта, а через сутки после возвращения моллюсков в нормальные кислородные условия.

Дрейссены массой 2—3 г, посаженные в пресную воду с содержанием кисло­рода 5—6 мл в 1 л, при температуре 18°С, имели возможность нормально пот­реблять кислород в течение 13 ч. Когда его содержание достигло 1,5—1,0 мл/л, а затем, когда оно снизилось до 0,1—0,05 мл/л, моллюски закрыли раковины и оставались в таком состоянии около 3 сут, затем они широко открыли раковины и вытянули сифоны. На 5-е сутки погибло около 40% животных, остальные, перенесенные в свежую воду, были вялы и слабо реагировали на механическое раздражение, но постепенно восстанавливали дыхательный ритм и питание. Молодь массой около 0,08—0,1 г оказалась менее стойкой к дефициту кислорода, чем взрослые особи. В воде почти без кислорода (0,4 мл/л) при температуре 18°С она просуществовала около 21 ч, а затем начался отход. В загрязненной продуктами метаболизма воде 70% молоди погибло через 26 ч. При совместном действии дефицита кислорода и соленой воды время пребывания дрейссены в анаэробных условиях сокращается до 22 ч (отход за это время составил 29%).

2.3 Внутривидовые и межвидовые связи

Трофические связи

Ресничный механизм жабр дрейссены создает разницу гидростатического дав­ления между поджаберной и наджаберной полостями, а также между полостями и окружающей средой. В мантийную полость вода поступает через бранхиальный сифон моллюска (рис. 3).

Рисунок 3 - Схема фильтрационных токов, создаваемых ресничным эпителием на мантии, ноге, жабре (правая сторона тела) и схема удаления псевдофекалий:

б — биссус; 66 — биссусная борозда; внжн — восходящие нити полужабры наружной; вм — висцеральная масса; дрб — дорсальная ротовая борозда, за — задний аддуктор; зпр — задний педальный ретрактор; л — лигамент; лпжв — линия прикрепления полужабры внутренней; лпрл — линия прикрепления ротовой лопасти; н — нога; нижв — нисходящие нити полужабры внутренней; нп — наджаберная полость; п — псевдофекалии; па — педальный аддуктор; прб — проксимальная ротовая борозда; с — септа; ппр — передний педальный ретрактор.

Бранхиальный сифон дрейссены выполняет роль фильтра "грубой очистки". Размеры этого органа определяют максимальный размер частиц, поступающих в питание дрейссены. Элементы сестона (т.е. совокупности взвешенных в воде органо-минеральных частиц (детрита) и планктонных организмов), превышающие по размеру диаметр отверстия бранхиального сифона или не проходящие свободно между щупалец, не проникают в мантийную полость. Обычно дрейссена засасывает детрит, водоросли. Что же касается мелких зоопланктеров, которые по своим размерам могут проходить в бранхиальный сифон дрейссены, то степень их доступности для моллюсков определяется их двигательной активностью, способностью противостоять потоку воды. В опытах с дрейссеной было установлено, что на ее жабрах задерживаются мелкие водоросли (хлорелла), дрожжевые клетки. Способность дрейссены отфильтровывать более мелкие частицы выясняли с помощью бактерий, меченных С¹⁴. О способности дрейссены отфильтровывать отдельные бактерии из воды судили по изменению начальной активности взвешенных бактерий в присутствии дрейссены. В опытах использовали крупные (1 х 2,8 мкм) и мелкие (0,4 х 1,1 мкм) бактерии. Крупные бактериальные клетки при низкой концентрации (0,2 млн/л) почти не задерживались на жабрах дрейс­сены (табл. 2).

Таблица 2 - Изменение активности взвеси бактерий в результате отфильтровывания их дрейссеной длиной 22 мм (число импульсов в минуту)

С ростом концентрации крупных бактерий в воде моллюски способны отфиль­тровывать их в большей степени. Взвесь из мелких бактерий задерживается на жабрах дрейссены лишь при высокой концентрации.

Опыты показали, что минимальный размер частиц, задерживаемых дрейссеной, составляет 1—3 мкм и близок к таковым у других двустворчатых моллюс­ков.

Задержанная на жабрах взвесь подвергается дальнейшей сортировке. Легкие частицы с удельным весом, близким к единице, передвигаются в потоке воды в сторону рта. Тяжелые частицы, например минеральная взвесь с удельным весом более единицы, не могут долго находиться в пределах спиральных потоков, выходят из них на мантийную складку и попадают в агглютинаты.

Несколько иначе происходит сортировка зоопланктона. Велигеры дрейссены закрывают створки раковины, вследствие чего теряют способность к плаванию. Они не всегда могут перемещаться в потоках воды вдоль жабр, выпадают на мантию и выводятся с агглютинатами. Коловратки, инфузории в отдельных случаях могут активно выходить из потока и попадать в агглютинаты (Я.И. Старобогатов).

Дрейссена питается отфильтрованным из воды детритом, фитопланктоном, иног­да зоопланктоном и бактериями. Качест­венный состав пищи дрейссены зависит от местообитания моллюсков.  Дрейссена, обитающая на камнях и сваях высоко над дном, питается главным образом фитопланктоном. Дрейссена, живущая на дне близ бе­регов, помимо фитопланктона, захватывает различные бентические водоросли и детрит, взмучиваемый со дна водоема. Дрейссена, живущая над илистым грун­том, питается преимущественно илистыми частицами (детритом). Исследователи, проводившие наблюдения над дрейссеной Каспийского моря, находят достаточно полное соответствие между составом сестона и пищей моллюсков. В пищу моллюсков-фильтраторов из водной взвеси поступают преимущественно мелкие округлые клетки из диатомовых, динофлагеллат, зеле­ных, синезеленых водорослей, планктоногенный детрит и мелкие минеральные частицы (карбонатная взвесь).

Пища дрейссен может характеризоваться значительным видовым разнообра­зием фитопланктона. По данным В.Д. Левшаковой (1971), в питании дрейссены одного размера из различных участков Северного Каспия встречено 63—74 вида фитопланктона. При этом диатомовые водоросли составляли 40,5—42,9%, зеленые — 35,5—46,0%, синезеленые — 11,1—17,6%, пирофитовые — до 5,4% (табл.3)

Таблица 3 - Видовое разнообразие водорослей

По мере увеличения размера дрейссены качественный состав пищи становится все более разнообразным. В питании средних по размеру дрейссен наряду с основной пи­щей — детритом — встречаются синезеленые, диатомовые, зеленые и перединиевые водоросли. В питании крупной дрейссены обнаружены коловратки и мелкие низшие рачки.

Одновременно в пище крупной дрейссены возрастают количество однородных элементов сестона и общий объем содержимого пищеварительных трактов. Так, при прочих равных условиях у дрейссены длиной 4—10 мм на один пищевари­тельный тракт приходилось от 230 до 800 клеток микроцистиса, у дрейссены дли­ной 18—22 мм — от 1400 до 2600 клеток, у дрейссены длиной 25—26 мм — до 11 300 клеток. При 30—40% наполнения объем содержимого желудка дрейссены разного размера колеблется от 0,005 до 0,7 мм³, а кишечника — от 0,05 до 3,2 мм³.

Состав и количество пищи у дрейссены, как отмечают все авторы, изучавшие ее питание, зависят от условий окружающей среды: глубины поселения мол­люсков в водоеме, сезона года, времени суток, состояния сестона в водоеме и других факторов.

Характер питания дрейссены меняется по сезонам года, что зависит от качественного состава сестона и физиологического состояния моллюсков. Цветение воды, массовое появление мелких зоопланктеров отражаются на качестве пищи дрейссены. С понижением температуры интенсивность питания дрейссены падает. Однако пища у моллюсков встречается даже зимой. Отме­чены также изменения в суточном ритме питания дрейссены, что в первую очередь может зависить от кислородного режима в водоеме (Я.И. Старобогатов).

Дрейссены не могут передвигаться самостоятельно и накрепко закрепляются на раковинах перловиц, беззубок и других подвижных моллюсков. Перловицы и беззубки, сами являясь фильтра торами, постоянно перемещаются в такие части водоемов, где в толще воды достаточно пищи. При понижении уровня воды в водоеме, они уходят с обсыхающего дна в более глубские участки, таким образом, спасая и свою жизнь, и жизнь моллюсков-комменсалов – дрейссен.

(http://basik-ecology.ru/klassicheskaya-ekologiya/173/)

Развиваясь в больших количествах на различных субстратах, дрейссена, в свою очередь, создает своеобразные условия обитания для других животных. Своеобразие это обусловлено рядом факторов. Во-первых, сложное, часто многоярусное скопление дрейссены образует обширное, изобилующее многочисленными и разнообразными убежищами пространство для поселения различных гидробионтов. Во-вторых, осаждаемая дрейссеной взвесь, сконцентрированная в виде агглютинатов и фекалий, представляет собой легко усвояемую пищу для многих массовых детритофагов. Кроме того, благодаря постоянному току воды, создаваемому дрейссеной, улучшаются кислородные условия. В результате в местах скоплений дрейссены формируется специфическое сообщество гидробионтов, в котором дрейссена и играет роль доминанта (Я.И. Старобогатов).

Заключение

В водоёмах различного типа дрейссена интенсивно заселяет твёрдые субстраты, подчас, становясь видом эдификатором. Основным местом обитания является каспийское  море.

Дрейссена является представителем сессильной эпифауны. Она один из немногих видов двустворчатых моллюсков, населяющих воды с различной солёностью, но она достаточно требовательна к уровню содержания в воде кислорода. К тому же вид способен  существовать в широком диапазоне температур. Основным фактором, определяющим распространение дрейссены, следует считать наличие твёрдого субстрата.

Основной пищей является отфильтрованный из воды детрит , фитопланктон, зоопланктон и бактерии.

В настоящее время моллюски играют всё более важную роль в водоемах и как мощный  биофильтр-деструктор,  как фактор биологических помех (обрастание водоводов и технических сооружений)

Список литературы

1. Дрейссена: систематика, экология, практическое значение. М.: Наука. 1994. 240 с. (Виды фауны России и сопредельных государств). ISBN 5-02-005462-3

Список используемых источников

http://ru.wikipedia.org/wiki/Рчная_дрейссена

http://ru.wikipedia.org/wiki/Шаблон:ПозКарта_Каспийское_море

     http://animalregister.net/d/dreyssena.html

http://basik-ecology.ru/klassicheskaya-ekologiya/173/