авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Биология морской звезды asterias rubens l. в экосистемах белого моря

На правах рукописи

ФОМИНА Ольга Викторовна БИОЛОГИЯ МОРСКОЙ ЗВЕЗДЫ ASTERIAS RUBENS L.

В ЭКОСИСТЕМАХ БЕЛОГО МОРЯ 03.02.04 – зоология 03.02.08 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Петрозаводск – 2010

Работа выполнена на кафедре зоологии и экологии эколого-биологи ческого факультета Петрозаводского государственного университета

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор, Шкляревич Галина Андреевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, Луканин Владимир Васильевич доктор биологических наук, профессор, Иешко Евгений Павлович

Ведущая организация: Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН

Защита состоится «20» октября 2010 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государст венном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г.Петро заводск, пр. Ленина, 33, Эколого-биологический факультет, ауд. теоретического корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета, с авторефератом – на сайте ПетрГУ по адресу www.petrsu.ru Автореферат разослан «_» сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Дзюбук И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Известно, что исследования Белого моря продолжаются уже более 200 лет, но, несмотря на длительность изуче ния, не все аспекты проработаны до конца, до сих пор сохранение мор ских биологических ресурсов и их рациональное использование остают ся одними из главных вопросов и задач для исследователей.

Тип Echinodermata (иглокожие) один из наиболее интересных типов беспозвоночных животных, в том числе и на Белом море, являются ос новными компонентами донного населения морей и океанов (Зацепин, Риттих, 1982). В их облике гармонично сочетаются «неорганическая» геометрическая правильность и свойственная только живому мягкость и изменчивость форм и окраски (Левин, 1987). Изучение биологии беспо звоночных животных, служащих одним из компонентов кормовой базы является немаловажной задачей, трофологическое направление в иссле довании биотических взаимоотношений животных разных таксономи ческих рангов занимает в настоящее время одно из приоритетных мест, так как именно трофические связи лежат в фундаменте функционирова ния экосистем Белого моря.

Выбор объекта исследования морской звезды Asterias rubens L. обо снован не только интересными биологическими и экологическими осо бенностями вида, которые существенно отличаются от других беспо звоночных. Это типично морские, стеногалинные, не переносящие зна чительного опреснения организмы. Asterias rubens имеет особый инте рес, в виду того, что звезды играют весьма заметную роль в донных биоценозах Белого моря. Именно данный вид является одним их самых распространенных среди иглокожих в сублиторальной зоне морей боре альной и арктической областей (Дьяконов, 1955).

Работа проводилась на охраняемой акватории Кандалакшского Госу дарственного природного заповедника. ООПТ федерального значения, все природные ресурсы заповедников полностью изымаются из оборота, запрещена любая деятельность, противоречащая возложенным на них задачам. Контроль над состоянием природных комплексов из года в год на данной территории возможен только при осуществлении монито ринга, что позволяет нам говорить о сохранении уникальной природы в Кандалакшском государственном природном заповеднике.

Изучение возрастной структуры популяции также является одним из важнейших аспектов экологических исследований.

Исследование беломорской морской звезды Asterias rubens важно не только в целях уточнения ее роли в жизни экосистемы, но имеет и прак тическое значение. В настоящее время роль беспозвоночных животных в морском промысле сильно возрастает. Asterias rubens является одним из важнейших хищников объектов марикультуры, двустворчатого мол люска Mytilus edulis, т.к. является излюбленным объектом питания звез ды. Соответственно, изучение закономерностей распределения Asterias rubens, выявление межгодовой динамики численности и биомассы пред ставляет теоретический и практический интерес.

Цель исследования. Изучение биологии морской звезды Asterias rubens L. в экосистемах мелководий Кандалакшского залива Белого моря.

Задачи исследования:

1. Определить роль морской звезды Asterias rubens в трофических связях в экосистемах Кандалакшского залива Белого моря.

2. Рассмотреть половой состав морской звезды Asterias rubens на мелководьях ряда островов Кандалакшского залива Белого моря.

3. Исследовать распределение Asterias rubens на литорали и верхней сублиторали ряда островов Кандалакшского залива Белого моря.

4. Оценить морфометрические характеристики тела морской звезды.

5. Проанализировать межгодовую динамику возрастной структуры Asterias rubens на мелководьях ряда островов Кандалакшского залива Белого моря.

6. Изучить двигательную активность в естественной среде, рассмат риваемую по скорости переворачивания с дорзальной на вентральную сторону тела морской звезды Asterias rubens.

Научная новизна. Впервые для Кандалакшского залива Белого мо ря получены данные о двигательной активности морских звезд в естест венной среде их обитания на мелководьях в акватории Кандалакшского государственного природного заповедника. Также получены и переданы в заповедник данные о количественном распределении Asterias rubens с подробной морфометрической характеристикой их отдельных поселе ний. На основании наших исследований и литературных данных более точно определено место морской звезды в трофической сети экосисте мы Белого моря. В результате исследований, применяемая ранее шкала определения возраста Asterias rubens по Беэр, 1987 до трех лет была увеличена до 12 возрастных групп.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изучение биологических особенностей морской звезды Asterias rubens являются определенным вкладом в исследования и знания о морских звездах.

Данные могут быть использованы и направлены для контроля ущерба, наносимого звездами популяциям промысловых моллюсков, в том чис ле Mytilus edulis. Морская звезда играет немаловажную роль в питании позвоночных животных, главным образом рыб и птиц, являясь трофиче ской составляющей экосистем Белого моря.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на: 2-й международной конференции «Экологиче ские исследования беломорских организмов» (ББС «Картеш» ЗИН РАН, 2007), научной конференции, посвященной 70-летию Беломорской био логической станции им. Н.А. Перцова (пос. Пояконда, 2008), междуна родной конференции «Биологические ресурсы Белого моря и внутрен них водоемах Европейского Севера» (г. Петрозаводск, 2009), междуна родном конгрессе «Рациональное природоиспользование и экологи ческая безопасность: опыт и инновации» (г. Петрозаводск, 2009).

Благодарности. Автор выражает благодарность администрации и коллективу ФГУ «ГПЗ «Кандалакшский» за предоставленную возмож ность исследования и сбора материала для данной работы на террито рии заповедника. Выражает глубокую и искреннюю признательность научному руководителю Г.А.Шкляревич за всестороннюю помощь, со веты и рекомендации.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из которых 4 статьи и 3 материалов докладов.

Структура и объем работы. Рукопись объемом 144 страницы ма шинописного текста состоит из введения, 9 глав, заключения, выводов, списка литературы, содержит 17 таблиц и 20 рисунков. Список цити руемой литературы включает 126 названий, из них 12 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Литературный обзор В главе дана общая характеристика объекта исследования – морской звезды Asterias rubens, являющегося типично морским, стеногалинным, не переносящим значительного опреснения видом. Изложена роль, ко торую играют морские звезды в экосистеме Белого моря. Указано сис тематическое положение звезды, обсуждены биологические особенно сти на основании литературных сведений. Приведены литературные данные о распространении и распределении Asterias rubens, полученные беломорскими исследователями в других районах Кандалакшского за лива Белого моря.

Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования В главе рассмотрена физико-географическая характеристика Канда лакшского залива и Белого моря в целом, дана характеристика районов отбора проб и исследований: Порьей губы, Турьего мыса, литорали Лу веньги, островов Серерного архипелага и островов кутовой части Кан далакшского залива, как на основании литературных данных и собст венных наблюдений автора.

Глава 3. Материал и методы исследования Объектом исследования послужила морская звезда Asterias rubens мелководий Кандалакшского залива Белого моря, на охраняемой терри тории ФГУ «ГПЗ «Кандалакшский». Сбор материала проводился во время отлива.

Работа проводилась в июне-июле 2002 года, июне – августе 2003 го да, июне – июле 2007 – 2009 годах на станциях Кандалакшского Госу дарственного природного заповедника, расположенных на острове Го релом в Порьей губе;

литоральном участке п.Лувеньги;

острове Ряжков и близ лежащих островах (рис.1).

Рис. 1. Карта района исследования Всего за период исследования было собрано 1805 особей звезд и об работано 1736.

Все собранные материалы и результаты переданы в Кандалакшский Государственный природный заповедник. Asterias rubens отлавлива лись на литорали и в верхней сублиторали. Сбор морских звезд произ водился с помощью водного сачка в случае сбора проб в верхней субли торали и руками, если на литорали. Далее звёзд помещали в специаль ную ёмкость, в лаборатории проводили морфо-метрический анализ, звёзды фиксировались с помощью формалина для дальнейших исследований, или обрабатывались на месте в лабораторных условиях.

Для исследуемой работы применялись следующие методы:

Определение пола Asterias rubens:

Изучаемые нами звёзды Asterias rubens раздельнополы, но иногда встречается и гермафродитизм (Кауфман, 1977 по Retrius, 1911). Гонады Asterias rubens и семенники заходят в лучи. Семенники всех звёзд молочно-белые или слабо-розовые, яичники бледно-оранжевые. Спер матозоиды морских звёзд относятся к примитивному типу, характер на очень длинная хвостовая нить (Кауфман, 1977). При определении пола в нашем случае наружные покровы морской звезды разрезались с дорзальной стороны, вдоль лучей, изымались половые продукты, поме щались на предметное стекло, добавлялась капля морской воды, накры вали покровным стеклом и рассматривали под микроскопом при уве личении 740:

Самец- мелкие клетки без ядра с хвостовой нитью;

Самка- более крупные клетки, присутствует ядро.

Определение возраста Asterias rubens:

- По длине их радиуса, то есть расстояние от центра диска (от ануса) до вершины луча. По размеру звезды можно судить о её возрасте приб лижённо. Из наблюдений ученых Беломорской станции МГУ, была уста новлена следующая шкала: было показано, что к концу первого года жизни длина их радиусов не превышает 15 мм. Всех звёзд с более длин ными лучами, с длиной радиуса до 23 мм считали двухлетними, а с дли ной радиуса от 23 до 30 мм – трёхлетними, выше 30 мм – 4 года и старше (Беэр, 1987).

- Более точный способ определения возраста морских звёзд неза висимо от условий её обитания, по мадрепоровой пластинке. Диаметр пластинки зависит от условий, количество желобков прибавляется еже годно. Так, к концу первого года желобки короткие, часто не соеди няются друг с другом, их немного. На второй год, по мере роста пла стинки, на её периферии появляются новые ответвления желобков, распо ложенных уже строго радиально и сливающихся с желобками предыду щего года. В последующие годы желобки удлиняются и на периферии пластинки снова разветвляются, что даёт возможность по числу ветвле ний желобков определить возраст звезды ( Беэр, 1987).

В нашей работе использовались оба способа определения возраста морской звезды Asterias rubens.

Экспериментальная работа по питанию морской звезды Asterias rubens:

Работа проводилась на острове Ряшков с 22.06.2003 года по 16. 07.

2003 года. В исследовании использовались шесть садков, в том числе и контрольный с естественными условиями обитания. В опытные садки закладывались звёзды и объекты питания.

Через каждый день после установки опытных садков проводились промеры Asterias rubens и добавлялись объекты питания.

Морфометрические характеристики морской звезды:

Для определения морфометрических (размерно-весовых) характери стик использовался штангенциркуль с точностью 0,1 мм, торсионные весы с точностью до 1 мг., и аптекарские весы с точностью до 10 мг.

Промеры морской звезды сведены были к следующему: максималь ный диаметр между концами лучей, мм;

максимальная длина луча (ра диус);

максимальный диаметр между лучами, мм;

диаметр мадрепоро вой пластинки, мм;

масса, г;

количество лучей;

максимальный диаметр луча, мм.

Определение солёности:

Для определения солёности использовался ареометр. Тестируемая вода наливалась в мерный цилиндр объёмом 1000 мл, куда опускался ареометр, и замерялась плотность воды. Затем по плотности определя лась солёность по таблице (Н.Н. Зубов, 1957, стр. 26-47, табл. 7).

Определение температуры воды и глубины:

Для определения температуры воды использовался водный термо метр, опускался на глубину взятия исследуемого объекта, находился в воде в течение 5-10 минут, после чего фиксировался результат.

В случае необходимости определялась глубина взятия проб Asterias rubens, с помощью мерной верёвки с грузом, в метрах.

Также автор принимал совместное участие в авторском коллективе Г.А. Шкляревич и С.М.Калюжин:

- в изучении особенностей питания и качественного состава кормов Гаги обыкновенной (Somateria mollissima L.), летующей в районе Порь ей губы Белого моря, в июне – июле 2006 года. Материал был собран на 4 островах во время полной воды в местах отдыха птиц после их кор межки: о.Дьячиха, о.Малый Меженный, о.Седловатый Баклыш, о.Боль шой Седловатый. Пробы собирали в бумажные пакеты, затем высуши вали. В лабораторных условиях пробы в отдельных чашках Петри раз мачивали в морской воде, после просматривали под бинокуляром и проводили идентификацию съеденных гагой гидробионтов по фрагмен там их остатков, прошедших через пищеварительный тракт, но при этом, сохранивших характерные структуры или формы покровных и некото рых других тканей. Идентификация проводилась по возможности до вида, рода или более высоко ранговых таксономических групп;

- в изучении межгодовой изменчивости количественных показателей мидий в её плотных поселениях на литорали Кандалакшского залива Белого моря, исследования проводились в течение 2005 – 2008 годов на 4 литоральных участках: Лувеньга, о. Ряшков, Турий мыс, Порья губа.

Работа выполнена в мелководной части акватории, осушаемой во время отливов.

Компьютерная математическая обработка проводилась с помощью программы Microsoft Exel. Для обработки материала использовались общепринятые статистические методы (Коросов, 2002).

Глава 4. Трофические связи морской звезды Asterias rubens в экосистемах Белого моря Периодически возникает определенный интерес к морским звездам в связи со значением их в береговой зоне как активных хищников (Беэр, 1980).

4.1. Экспериментальная часть.

В июне – июле 2003 года с целью изучения особенностей питания звезд, нами были поставлены опыты по качественному питанию Asterias rubens в Фукусовой губе острова Ряшков Кандалакшского залива Белого моря, данные представлены в таблице 1.

Таблица Опыт по качественному питанию Asterias rubens на о. Ряшков (Фукусовая губа) № Объекты питания Садки Кол-во детрит детрит Контроль M. M. balthica L.

особей edulis obtusata 1 Молодь 4 гибель 3-х A.rubens звёзд:

7,11, 16 июля 2 Взрослые 2 гибель 1-й A.rubens звезды:

5 июля 3 Взрослые 2 погибших звёзд A.rubens нет 4 Взрослые 2 гибель звёзд:

A.rubens 9,13 июля 5 Взрослые 2 гибель звёзд A.rubens 9,15 июля 6 Взрослые 2 погибших звёзд A.rubens нет В течение экспериментальной работы проведены размерно – весовые промеры, и определён возраст по классификации Т.Л. Беэр, по радиусу луча. Таким образом из таблицы 1 мы подтверждаем данные об основ ном объекте питания морской звезды Asterias rubens двустворчатым моллюском Mytilus edulis. Наблюдаем, что молодь и взрослые особи Asterias rubens по разному ведут себя по отношению к детриту: молодь больше предпочитает питаться детритом, чем взрослые особи. Молодь звезд и взрослые особи предположительно могут непродолжительное время питаться детритом (по данным лаборатории ЭМБ и собственных данных). Macoma balthica и Littorina obtusata не являются основными объектами питания звезд. Морские звёзды на контрольном участке продолжали своё существование и после окончания опыта (Фоми на,2008).

Важно отметить и то, что морская звезда Asterias rubens не пренеб регает «предложенными» ей объектами, и можно предположить, что все эти объекты, с условием доступности (например, M. balthica не легко доступна), в комплексе, служили бы хорошей пищевой базой для Asterias rubens.

4.2. Морская звезда Asterias rubens, как компонент питания Гаги обыкновенной (Somateria mollissima L.).

Гага является одной из немногих морских птиц, рацион которой со ставляют почти исключительно морские животные.

Нами в 2006 году на островах Порьей губы Кандалакшского залива:

о.Дьячиха, о.Малый Меженный, о.Седловатый Баклыш, о.Большой Седловатый собран помет Гаги обыкновенной (Somateria mollissima L.).

В результате анализа проб помета выяснено, что в летнее время питание этой утки было разнообразным и состояло из 43 компонентов животно го и растительного происхождения. Беспозвоночные животные были представлены 34 видами и другими группами.

Основу питания гаги, обитающей летом 2006 года в Порьей губе, со ставляют моллюски, что согласуется со многими литературными дан ными в целом по всему Белому морю. Летом 2006 года в исследуемом районе утки предпочитали моллюсков. 10 компонентов питания относи лись к брюхоногим и 9 компонентов – к двустворчатым моллюскам, что составило не менее 38 % и 43 % Gastropoda и Bivalvia, обитающих на мелководьях Порьей губы и, очевидно, воспринимающихся гагой в ка честве кормовых объектов по размерам.

Необычно высокую абсолютную встречаемость имели морские звез ды Asterias rubens (в среднем почти 47 %), тогда как по литературным данным (Бианки, Бойко, 1979) по питанию беломорских гаг аналогич ный показатель этой морской звезды составлял не более 2 %. В целом иглокожих (Echinodermata) гаги поедали во всех исследованных мелко водьях значительное количество: от 8 % относительная встречаемость у о. Дьячиха, до 10 % у о. Седловатый Баклыш, до 8,7 % у о. Большой Седловатый и до 9 % у о. Малый Меженный. Таким образом на всех исследованных нами участках основными группами кормов гаги были:

Mollusca, Arthropoda (Crustacea) и Echinodermata.

Безусловно, звезда играет огромную роль в экосистеме Белого моря и выполняет сложные функции в трофических связях. На основании литературных данных и вышеизложенного материала, впервые обосно вана более значительная роль Asterias rubens в трофической сети эко системы Белого моря (рис. 2) Рис. 2. Трофические связи Asterias rubens в экосистемах Белого моря Глава 5. Определение пола и половой состав морской звезды Asterias rubens на мелководья Кандалакшского залива Белого моря В период 2003, 2008 – 2009 годов изучался половой состав Asterias rubens на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря. Самые мел кие половозрелые особи имели максимальный радиус луча от 13 до 16 мм. Отметим, что в основном морские звезды раздельнополы, но встре чается и гермафродитизм (Retzius, 1911 по Кауфман,1977). Винберг (1970) полагает, что у молодых особей этого вида имеет место смена полов.

Так, нами в 2008 и 2009 годах были отмечены особи гермафродиты в количестве 20 морских звезд, радиус луча которых составил от 15 до 39 мм, если пользоваться данными Беэр Т.Л. по определению возраста звезд, то это особи 1 года и старше 3 лет, относительно продолжитель ности жизни морских звезд до 10 лет (Schafer, 1972), и по некоторым энциклопедическим данным до 30 лет, то можно отнести данных звезд к молодым особям, и предположить смену полов.

Рис.3. Половой состав Asterias rubens на мелководьях в 2003 году.

Рис. 4. Половой состав Asterias rubens на мелководьях в 2008 году Рис. 5. Половой состав Asterias rubens на мелководьях в 2009 году Из всех представленных нами выше рисунков, мы прослеживаем следующее, что в 2003 году (рис.3) четкое превосходство в пробах са мок Asterias rubens над другими группами, исключение составил район Турьего мыса где количественно в половом соотношении больше сам цов.

В 2008 году (рис. 4), в районе Порьей губы (губа Долгая и на корге у губы Немчиновская) в процентном соотношении преобладают самцы, но в пробах на корге встречены особи звезд, имеющие и женские и муж ские половые клетки одновременно, т. е. гермафродиты, что по нашему мнению возможно смена полов. На о. Олений, как и в 2003 году прево сходство самцов над самками, но в пробах 2008 года встречаются звезды гермафродиты. На Турьем мысу в 2008 году, по сравнению с 2003 годом больше самок. На о. Куричок и на Девичьих лудах преобладание в про бах самок, о. Ряшков в пробах не намного больше самцов.

В 2009 году (рис. 5) во всех местах взятия проб в процентном соот ношении количественное преобладание самок над самцами. На о. Ряш ков и в губе Долгая встречен небольшой процент гермафродитов.

Известно, что в случае значительного численного превосходства са мок над самцами потомство будет многочисленное, но менее жизнеспо собное;

а в случае преобладания самцов над самками, вероятнее всего ожидать оплодотворения самок наиболее сильными и жизнеспособными самцами, тогда потомство будет малочисленное, но более жизнеспособ ное (Винберг, 1970).

Вероятней всего, данное превосходство самок Asterias rubens над другими группами объясняется периодом нереста, который в Белом мо ре приходится на конец июня – июль, иногда на начало августа, при температуре воды 4 – 9°C и солёности 25,7‰. Звезда мигрирует для нереста в верхнюю сублитораль. Одним из ведущих факторов, индуци рующих нерест, вероятно, является температура воды, например, тем пература в эти годы превосходила нормы для нереста: в 2003 – 12,6 18,4°C;

в 2008 – 7,3-19°C;

2009: 10,2-15,3°C.

Глава 6. Распределение морской звезды Asterias rubens по биомассе и плотности на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря В процессе добычи пищи морские звезды поднимаются на литораль, где сосредоточена большая часть поселений мидий, и в верхнюю субли тораль, где плотность мидий ниже, чем на литорали. Известно, что рас пространение взрослых особей на прямую связано с распространением мидий. Фактором, ограничивающим выход звезд на литораль, является продолжительность осушения, соответственно, чем старше звезды, тем более длительное время они могут переносить осушение. В нижнем го ризонте литорали сосредоточено около 60 % морских звезд, в среднем горизонте около 40 % от общего числа звезд, собранных нами.

В таблицах 2, 3, 4, 5 представлены полные данные по распределению Asterias rubens по плотности и биомассе на литорали ряда островов Кандалакшского залива Белого моря.

В 2006 году средняя плотность звезд на одном метре квадратном ко лебалась от 3,2 до 5,9 экземпляров, биомасса от 9,2 до 5,9 г.;

в 2007 году от 0,6 до 7,9 экземпляров, биомасса от 6,7 до 44, 7 г.;

в 2008 году от 2, до 7,0 экземпляров, биомасса от 4,5 до 41,6 г.;

в 2009 году от 0,9 до 6, экземпляров, биомасса 11,6 до 40,8 г. В последние два года 2008 – на о. Обжитой в отличие от 2006 – 2007 г.г. морских звезд не зарегист рировано.

Таблица Распределение Asterias rubens по плотности и биомассе на мелководьях Белого моря в 2006 году.

Численность, 2 Биомасса, г/ м Плотность, экз./м Местообитание экз.

о. Олений 0 0 о. Ряшков 32 30,1 ± 7,7 3,2 ± 0, Окончание табл. Численность, 2 Биомасса, г/ м Плотность, экз./м Местообитание экз.

о. Куричек 44 22,9 ± 5,7 4,4 ± 1, Девичьи Луды 33 29,4 ± 2,5 3,3 ± 0, о. Обжитой 34 24,1 ± 3,1 3,4 ± 0, 52 28,5 ± 2,4 5,2 ± 1, Корга у губы Немчиновская Губа Долгая 42 17,9 ± 2,5 4,2 ± 0, Турий Мыс 52 34,4 ± 0,4 5,2 ± 2, о. Горелый 59 52,7 ± 16,6 5,9 ± 0, о. Меженный 45 9,2 ± 1,9 4,5 ± 0, Таблица Распределение Asterias rubens по плотности и биомассе на мелководьях Белого моря в 2007 году.

2 Плотность, экз./ Численность, экз. Биомасса, г/ м Местообитание м о. Олений 32 11,7 ± 1,8 3,2 ± 1, о. Ряшков 39 17,1 ± 2,6 3,9 ± 0, о. Куричек 79 44,7 ± 10,3 7,9 ± 2, Девичьи Луды 21 33,8 ± 7,3 2,1 ± 0, о. Обжитой 15 14,7 ± 1,5 1,5 ± 0, 25 15,0 ± 3,4 2,5 ± 0, Корга у губы Немчиновская Губа Долгая 6 8,5 ± 1,5 0,6 ± 0, Турий Мыс 20 6,7 ± 1,6 2 ± 0, Таблица Распределение Asterias rubens по плотности и биомассе на мелководьях Белого моря в 2008 году.

Плотность, экз./ Численность, Биомасса, г/ м Местообитание м экз.

о. Олений 30 15,8 ± 0,5 3,0 ± 0, о. Ряшков (фукусовая 29 13,4 ± 2,8 2,9 ± 0, губа) о. Ряшков (песчаная 22 27,5 ± 4,3 2,2 ± 0, губа) о. Куричек 63 41,6 ± 0,1 6,3 ± 0, Девичьи Луды 29 18,08 ± 2,5 2,9 ± 0, о. Обжитой 0 0 41 15,0 ± 2,5 4,1 ± 0, Корга у губы Немчиновская Губа Долгая 20 24,8 ± 2,7 2,0 ± 0, Турий Мыс 70 40,6 ± 0,4 7,0 ± 0, о. Горелый 46 4,5 ± 0,3 4,6 ± 0, Таблица Распределение Asterias rubens по плотности и биомассе на мелководьях Белого моря в 2009 году.

2 Биомасса, г/ м Плотность, экз./ м Местообитание Численность, экз.

о. Олений 24 11,6 ± 3,2 2,4 ± 0, о. Ряшков 48 29,7 ± 0,7 4,8 ± 0, (фукусовая губа) о. Куричек 22 17,9 ± 0,3 2,2 ± 0, Девичьи Луды 38 26,3 ± 1,5 3,8 ± 0, о. Обжитой 0 0 Корга у губы 36 15,2 ± 2,0 3,6 ± 0, Немчиновская Губа Долгая 51 31,4 ± 2,8 5,1 ± 0, Турий Мыс 64 40,8 ± 1,5 6,4 ± 0, о. Горелый 27 27,0 ±10,7 2,7 ± 0, Воронья губа 9 28,4 ± 5,1 0,9 ± 0, Глава 7. Результаты исследования морфометрических характеристик морской звезды Asterias rubens на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря В данной главе представлены данные ряда измерений тела морской звезды Asterias rubens в 2002 – 2003 г.г. и 2006 – 2009 г.г., что позволяет охарактеризовать группы скоплений морских звезд в акватории Канда лакшского залива.

Отметим, что наибольшими параметрами морфометрических харак теристик обладают морские звезды, обитающие на мелководьях остро вов Северного архипелага, что объясняется распределением кормовых ресурсов.

Глава 8. Определение возраста и возрастной состав морской звезды Asterias rubens на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря На протяжении нескольких лет мы рассматривали возрастной состав морских звезд Asterias rubens на литорали ряда островов Кандалакш ского залива (рис. 6).

Рис.6. Возрастной состав Asterias rubens на литорали Кандалакшского залива Белого моря Анализируя рис. 6 мы видим, что во все года, кроме 2003 и 2007 г.г., преобладание особей морских звезд старше трех лет, что говорит о том, что именно в период взятия проб конец июня – июль, половозрелые особи выходят на нерест.

Сравнивая определение возраста звезды по радиусу луча и по мадре поровой пластинке, установили следующее (таблица 6, рис. 7) Таблица Определение возраста звезды по мадрепоровой пластинке Длина радиуса луча морской звезды Возраст морской звезды Asterias rubens, мм Asterias rubens по мадрепоровой пластин ке 1 год не более 2 года от 15 до 3 года от 23 до 4 года от 30 до 5 лет от 37 до 6 лет от 45 до 7 лет от 66 до 8 лет от 75 до 9 лет от 80 до 10 лет от 84 до 11 лет от 90 до 94, 12 лет от 94,2 до 99, Рис. 7. Мадрепоровая пластинка пятилетней особи Asterias rubens По некоторым энциклопедическим данным известно, что морские звезды живут до 30 лет, продолжительность жизни Asterias rubens (по данным Schafer, 1972) приблизительно до 10 лет. Так, по нашим дан ным, в 2009 году в двух местах сбора проб: в Порьей губе на о. Горелый поймана звезда с длиной наибольшего радиуса луча 94,2 мм (диаметр мадрепоровой пластинки 4 мм), возраст данной звезды приблизительно 11 лет, и Вороньей губе Кандалакшского залива звезда с длиной луча 99,1 мм (диаметр мадрепоровой пластинки 4 мм), возраст приблизи тельно 12 – 13 лет. Следует отметить, что диаметр мадрепоровой пла стинки не зависит от возраста морских звезд, её диаметр зависит от ус ловий (среды обитания), в которых живут звезды. Из таблицы 6 и рис. наблюдаем, что в наших пробах достаточно большой процент звезд в группе «4 года и старше», рассмотрев мадрепоровые пластинки звезд можно говорить о более точных данных возраста (Таблица 7).

Таблица Возраст морских звезд Asterias rubens на литорали Кандалакшского залива, определенный по мадрепоровым пластинкам, % Возраст Asterias ru 2002 2003 2006 2007 2008 bens 1 год 12,9 32,8 17,6 27,4 19,6 8, 2 года 9,9 18,3 17,3 33,3 19 18, 3 года 34,9 19,1 31 15,2 22,6 32, 4 года 33,1 14,9 16,4 13 19,3 25, 5 лет 7,9 7,5 10,1 7,6 12,1 10, 6 лет 1,3 5,4 7,3 3,5 5 2, Окончание табл. Возраст Asterias ru 2002 2003 2006 2007 2008 bens 7 лет 2 1,2 0, 8 лет 0,3 0,9 0, 9 лет 0,3 0, 10 лет 0, 11 лет 0, 12 лет 0, При анализе возрастного состава морских звезд на литорали ряда островов Кандалакшского залива Белого моря, установлено, что наибо лее высокие доли звезд в возрасте от 1 года до 4 лет, но также в доста точном количестве представлены особи в возрасте 5 лет. Вместе с тем выявлены единичные особи более старшего возраста от 6 до 12 лет, так, в 2009 году в пробах встречаются Asterias rubens всех возрастных групп.

Глава 9. Двигательная активность морской звезды Asterias rubens на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря Работы проводились на восьми точках в 2007 и 2009 годах и на девя ти точках в 2008 году, отличающихся степенью удаленности от откры той части моря, различной скорости приливно-отливных течений, сте пенью прибойности, разной соленостью воды и температурных усло вий.

Проведенные исследования по изучению зависимости двигательной активности морской звезды Asterias rubens от возраста, позволили обна ружить различия в скорости переворота у разных возрастных групп.

Подтвердили с помощью статистической обработки данные о влия нии таких факторов на двигательную активность, как соленость, темпе ратура, и влияние местообитания.

Для выявления зависимости между двигательной активностью и воз растной структурой мы использовали регрессионный анализ, выявили, что влияние значимо, следовательно, двигательная активность зависит от возраста морских звезд.

Из рис. 8 видно, что наиболее характерно увеличение двигательной активности у особей четырехлетнего возраста, пониже у трех - и так далее.

Рис. 8. Двигательная активность А. rubens разного возраста на различных местообитаниях в 2007 году:

1. – о. Куричек, 2 – Девичьи луды, 3 – о. Ряшков, 4 – Корга у губы Немчиновская, 5 – Турий мыс, 6 – губа Долгая, 7 – о. Обжитой, 8 – о. Олений На рис. 9. видно, что наибольшая двигательная активность у четы рехлетних, исключение составляют лишь несколько точек.

Рис. 9. Двигательная активность А. rubens разного возраста на различных местообитаниях в 2008 году:

1. – о.Горелый, 2 – Губа Долгая, 3 – Корга у губы Немчиновской, 4 – о. Ряшков ю.м., 5 – о. Ряшков песч., 6 – Турий Мыс, 7 – Девичьи луды, 8 – о. Куричек, 9 – о. Олений Из рис. 10 видно, что характерно увеличение двигательной активности у особей четырехлетнего возраста.

Рис. 10. Двигательная активность А. rubens разных возрастов на различных местообитаниях в 2009 году:

1. – о. Куричек, 2 – Девичьи луды, 3 – о. Ряшков, 4 – Корга у губы Немчинов ская, 5 – Турий мыс, 6 – губа Долгая, 7 – о. Горелый, 8 – о. Олений Выводы 1. Определена роль Asterias rubens L. в трофической сети экосисте мы Белого моря.

- По результатам экспериментальной работы: Asterias rubens питает ся двустворчатым моллюском Mytilus edulis, детритом (молодь и взрос лые особи Asterias rubens по разному ведут себя по отношению к дет риту: молодь больше предпочитает питаться детритом, чем взрослые особи), Macoma balthica и Littorina obtusata не являются основными объектами питания звезд.

- Основу питания морской утки гаги обыкновенной, летующей в Порьей губе Белого моря в 2006 году, наряду с двустворчатым моллюском Mytilus edulis морские звезды составили достаточно большой процент (47 % ).

2. Анализ полового состава в нерестовых скоплениях Asterias rubens на литорали Кандалакшского залива Белого моря выявил наибольший процент самок. Нами впервые на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря обнаружены особи гермафродиты в количестве 20 экземп ляров.

3. Распределение по горизонтам литорали зависит от целого ряда абиотических и биотических факторов, главными из которых, является продолжительность осушения и распределения основного кормового объекта Mytilus edulis.

В нижнем горизонте литорали сосредоточено около 60 % Asterias ru bens от общего числа собранных звезд. Существуют некоторые разли чия, исследуемого объекта в плотности и биомассе в разные годы.

4. Оценены морфометрические характеристики тела Asterias rubens.

Наибольшие параметры тела морских звезд зарегистрированы на мелко водьях Северного архипелага, что объясняется улучшением кормовых условий на литорали по направлению от Турьего мыса к вершине залива.

5. Анализ возрастного состава позволил нам увеличить шкалу опре деления возраста и выделить 12 возрастных групп. Высокая возрастная вариабельность (от 1 года до 12 лет) имела место в 2009 году. Макси мальный возраст Asterias rubens на мелководьях Кандалакшского залива Белого моря составил 12 лет.

6. Анализ данных двигательной активности в естественной среде, рассматриваемой по скорости переворачивания с дорзальной на вен тральную сторону тела морской звезды Asterias rubens, говорит о зави симости её от возраста, солености и температуры воды. Чем старше морская звезда, тем меньше скорость переворачивания.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Шкляревич Г.А., Костарева А.В., Фомина О.В. Межгодовая из менчивость пищевого рациона некоторых морских птиц, летующих в Порьей губе (Кандалакшский залив Белого моря) // Экологические ис следования беломорских организмов. Матер. 2-ой междунар. конферен ции. – ББС «Картеш» ЗИН РАН, 2007. – С. 151 – 152.

2. Шкляревич Г.А., Фомина О.В. Характеристика некоторых особен ностей биологии морской звезды Asterias rubens L. на мелководьях Кан далакшского залива Белого моря // Труды Петрозаводского государст венного университета. Серия Биология. – Петрозаводск: Изд-во Петр ГУ, 2008. – Вып. 2: Вопросы популяционной экологии. – С. 248 – 256.

3. Фомина О.В. Питание морской звезды Asterias rubens L. Канда лакшского залива Белого моря // Труды Петрозаводского государствен ного университета. Серия Биология. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2008. – Вып. 2: Вопросы популяционной экологии. – С. 235 – 237.

4. Фомина О.В. Биологические особенности (возрастной состав, дви гательная активность) морской звезды Asterias rubens L. в акватории Кандалакшского залива Белого моря // Матер. научной конференции ББС МГУ. Сборник статей. – Москва: Изд-во «Гриф и К», 2008. – С. – 153.

5. Фомина О.В. Половая структура морской звезды Asterias rubens L.

на территории Кандалакшского залива Белого моря в 2003 году // Био логические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера. Матер. XXVIII междунар. конференции. – Петрозаводск, 2009. – С. 589 – 591.

6. Шкляревич Г.А., Калюжин С.М., Фомина О.В. Особенности питания и качественный состав кормов Гаги обыкновенной (Soma teria mollissima L.), летующей в районе Порьей губы Белого моря // Естественные и технические науки. № 6 (44). М.: Изд-во Спутник +, 2009. – С. 121 – 127.

7. Шкляревич Г.А., Калюжин С.М., Фомина О.В., Костарева А.В.

Межгодовая изменчивость количественных показателей мидий в её плотных поселениях на литорали в Кандалакшском заливе Белого моря // Естественные и технические науки. № 2 (46). М.: Изд-во Спутник +, 2010. – С. 158 – 164.

Подписано в печать 16.09.10. формат 60841/ Бумага газетная. Уч.-изд. л. 1.

Тираж 100 экз. Изд. № Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Отпечатано в типографии Издательства ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина,

 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.