АСИММЕТРИЯ ПАРНЫХ СТРУКТУР ОБЫКНОВЕННОГО ГОЛЬЯНА НЕКОТОРЫХ ВОДОТОКОВ БАССЕЙНОВ РЕК ПЕЧОРА И ВЫЧЕГДА Д.Д. Казакова
Сыктывкарский государственный университет, г. Сыктывкар e-mail: kazakovadd@rambler.ru
Актуальные в наше время вопросы изучения состояния окружающей среды решаются различными способами.
Одним из них является оценка показателей флуктуирующей асимметрии (ФА)парных морфологических структур. ФА - это незначительные ненаправленные отклонения от строгой симметрии в строении различных морфологических структур, в норме обладающих билатеральной симметрией. В нормальных условиях уровень этих отклонений минимален, но возрастает при любом стрессирующем воздействии, что приводит к увеличению асимметрии (Захаров и др., 1996). Как правило, величина асимметрии различных, даже не скорелированных между собой, признаков показывает согласованные изменения. Это позволяет использовать ограниченный набор признаков для характеристики стабильности развития всего организма.
Обыкновенный гольян (Phoxinus phoxinus L.) обитает в большинстве водоемов Республики Коми и обладает широкой экологической пластичностью. Это, а так же простота сбора гольяна в полевых условиях, делает его интересным и удобным объектом для изучения флуктуирующей асимметрии.
Нами обработаны сборы гольяна из разных участков бассейнов рек Вычегда (р. Човью - 42 экз.(2000 г.); р. Улчекша - 32 экз. (2003 г.), русла верхнего течения р. Вычегда - 42 экз. (2005 г.)), Печора (р. Гаревка - 20 экз. (2004 г.), р. Колва (ручей №3) - 24 экз. (1996 г.)) и Кара (р. Хальмерью - 41 экз. (2004 г.)). У отловленных рыб подсчитывали число жаберных тычинок на первой жаберной дуге (sp.br.), общее число лучей в грудных (V) и брюшных (P) плавниках, предварительно окрашенных раствором ализарина (Якубовский, 1970). Использование такого подхода сильно снижает вероятность ошибки при определении числа лучей в плавниках.
Уровень флуктуирующей асимметрии оценивали с использованием интегральных показателей - средней частоты асимметричного проявления на признак (ЧАП/П) и средней величины асимметрии на признак (ВАП/П), дополнительно для каждого признака рассчитывали величину асимметричного проявления (ВАП) и дисперсию по асимметрии (O2d) (Захаров, 1987; Захаров и др., 2000).
Показатель частоты асимметричного проявления на признак изменяется без четко выраженной закономерности и несколько превышает условную норму (ЧАП/П< 0.30) в рр. Колва, Вычегда и Гаревка (рис.1). Это превышение находиться в пределах статистической ошибки, поэтому можно говорить об относительной чистоте всех исследованных водотоков.
Рис. 1. Средняя частота асимметричного проявления на признак у гольяна исследованных водоемов
Величина асимметрии для жаберных тычинок значительно превышает этот показатель для парных плавников (рис. 2). Действительно данный признак обладает высоким уровнем изменчивости. К тому же малые размеры жаберных тычинок гольяна повышают вероятность их повреждения при подсчете, в связи с этим несколько возрастает вероятность ошибки. Величина асимметрии грудных плавников превышает значение этого показателя полученного для брюшных плавников, что можно объяснить большим количеством лучей в грудном плавнике. Очевидно, что при формировании структур с большим числом элементов увеличивается вероятность ошибки по сравнению со структурами с меньшим числом метамерных элементов. Величина асимметричного проявления не превышает норму (ВАП/П< 0.040) ни в одном из исследованных водотоков, что также говорит об их условной чистоте.
Рис. 2. Величина асимметрии жаберных тычинок (sp.br.), грудных (P) и брюшных (V) плавников и средняя величина асимметрии на признак у гольяна исследованных водотоков
Другой часто используемой мерой флуктуирующей асимметрии является дисперсия по асимметрии (cy2d), рассчитываемая для каждого из использованных морфологических признаков. Этот показатель для жаберных тычинок и грудных плавников изменяется без четкой закономерности (рис. 3).
Рис.
3. Дисперсия асимметрии жаберных тычинок (sp.br.), грудных (P) и брюшных (V) плавников гольяна исследованных водотоковУровень дисперсии ФА брюшных плавников практически линейно зависит от широты положения водоема, отражая, по-видимому, снижение стабильности протекания онтогенеза гольяна, обитающего в более суровых климатических условиях (рис. 4).
Рис. 4. Зависимость дисперсии асимметрии брюшных плавников гольяна от географического положения водоема
Данные корреляционного анализа подтверждают прямую зависимость величины показателя
O2d рассчитанного для брюшных плавников от широты положения водоема (r=0.95). Наибольшая зависимость от уровня загрязненности поверхностных вод отмечена для дисперсии асимметрии грудных плавников (r=0.69), коэффициент корреляции между уровнем загрязнения и остальными показателями уровня асимметрии не превышает 0.3.
Действительно, максимальный уровень дисперсии асимметрии отмечен у гольяна р. Колва. На территории бассейна этой реки осуществляется разработка нефтегазоносных месторождений, приводящая к её хроническому загрязнению. Возрастание асимметрии ранее было отмечено у ряпушки р. Колва после крупной аварии на нефтепроводе Возей - Головные сооружения (Туманов, Шубин,1999). В нашем случае, относительно слабое нарушение процесса формирования парных структур (ЧАП/П и ВАП/П в пределах условной нормы), наблюдаемое у гольяна р. Колва, может быть обусловлено рядом факторов. Нерестилища данного вида рыб располагаются, как правило, на мелководных быстротекущих участках небольших рек и ручьев. В этих условиях приток большого количества поллютантов, скорее всего, приведет к гибели отложенной икры, при менее интенсивном воздействии - загрязняющие вещества довольно быстро сносятся течением, оказывая лишь незначительное влияние на онтогенез гольяна. Кроме того, короткий жизненный цикл гольяна может способствовать быстрой адаптации этого вида рыб к определенному характеру загрязнения.
Очевидно, что для проверки данного положения необходимо проведение дополнительных исследований.Таким образом, интегральные показатели асимметрии гольяна свидетельствуют об условно благополучном состоянии исследованных водотоков. Наблюдается тенденция к увеличению асимметрии брюшных плавников у рыб, обитающих в северных водотоках. Повышение уровня дисперсии асимметрии числа лучей в грудных плавниках у гольяна р. Колва, по-видимому, отражает уменьшение стабильности формирования данного признака под действием хронического загрязнения этого водотока.
Литература
Захаров В. М., 1987. Асимметрия животных (популяционно-фенетический подход). М.: Наука. 215 с. Захаров В. М., Баранов А. С., Борисов В. И., Валецкий А. В., Кряжева Н. Г., Чистякова Е. К., Чубини-
швили А. Т., 2000. Здоровье среды: методика оценки. Центр экологической политики России, Центр здоровья среды. М. 68 с.
Захаров В. М., Борисов В. И., Баранов А. С., Валецкий А. В., 1996. Золотой карась (Carassius carassius) // Последствия Чернобыльской катастрофы: Здоровье среды. М.: Московское отделение Международного
фонда «Биотест». С. 41-46.
Туманов М. Д., Шубин Ю. П., 1999 Оценка экологической ситуации в бассейне р. Усы (приток Печоры
I порядка) после аварии нефтепровода по данным анализа флуктуирующей асимметрии // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов европейского Севера: Тез. докл. II Междунар. конф. Петрозаводск. С. 64-65.
Якубовский М., 1970. Методы выявления и окраски системы каналов в боковой линии и костных образований у рыб in toto // Зоологический журнал. Т. 49 № 9. С. 1398-1402.
ASYMMETRY OF THE PAIR STRUCTURES COMMON MINNOW SOME WATERWAY BASIN OF THE RIVERS PECHORA AND VYCHEGDA
D. D. Kazakova
Syktyvkar state university, Syktyvkar, Russia e-mail: kazakovadd@rambler.ru
Fluctuate asymmetry (FA) is small undirected deviations from strict symmetry in construction of the different morphological structures, having bilateral symmetry in normal conditions.
We have processed collections of minnow from different basin areas of the rivers Vychegda (116 pcs.), Pechora (44 pcs.) and Kara (41 pcs.). The frequency and the value of asymmetric manifestation on sign have no clear rule changes and there are no excess within the mark (FAM/S < 0.30, VAM/S < 0.040 accordingly). It may be explained by the purity of water in this areas. The value to asymmetry for rakers is significantly exceeded this meaning for pair fins. The dispersion of asymmetry for rakers and breast fins has no clear rule changes too. The level of dispersion FA for abdominal fins has direct dependence from width position of reservoir, demonstrated, probably, reduction of ontogeny passing stability for minnow, inhabited in severe climate conditions. Dates obtained by correlation analysis confirm the direct dependency of the value of the dispersion FA calculated for abdominal fins from width position of the reservoir (r=0.95). The most dependency from level pollution surface water is noted for dispersion of asymmetry of the breast fins (r=0.69), coefficient of correlation between level of contamination and rest factors for level of asymmetry does not exceed 0.3.