Биологические инвазии моллюсков в континентальных водах Голарктики

• Автор: Орлова, Марина Ивановна
• Шифр специальности: 03.02.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 355 с. : ил. + Прил. (294 с.: ил.)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА БИОЛОГИЧЕСКИХ ИНВАЗИЙ И ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ

АППАРАТ

1.1. Разнообразие и временной аспект, оценка значения инвазий

1.2. Предпосылки и причины, способствующие биологическим инвазиям

1.3. Терминологический аппарат

1.4. Фазы и стадии процесса инвазии

1.5. О прогнозировании инвазий

1.6. Подходы к решению проблемы инвазий

Итоги главы

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Водоемы
2.2. Разнообразие чужеродных беспозвоночных
2.3. Описание физико-географических характеристик водоемов
2.4. Полевые наблюдения
2.5. Эколого-физиологические исследования
2.6. Морфология алиментарного канала
2.7. Анализ структуры ДНК
2.8. Расчетные методы
2.9. Статистическая обработка
ГЛАВА 3. КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ВОДЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИНВАЗИИ ВОДНЫХ
БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
3.1. Общая характеристика разнообразия чужеродных беспозвоночных в рассмотренной выборке водоемов
3.2. Значение инвазионных коридоров в формировании ксеноразнообразия континентальных водоемов
3.3. Способы заноса и расселения, происхождение, таксономический, экологический состав вселенцев в континентальных водоемах
3.4. Наиболее распространенные виды
3.5. Функциональное разнообразие чужеродных беспозвоночных
Итоги главы
ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
4.1. Объекты эстуарного типа - преимущественные доноры биологических инвазий в континентальные воды
4.2. Внутриконтинентальные инвазионные коридоры
4.3. Водоемы - преимущественные реципиенты биологических инвазий
4.4. Циклический характер геологической истории понто-каспийского региона и значение геологических и климатических событий прошлого для палеоинвазий понто-каспийских
водных беспозвоночных (на примере Вгеіязепа гохігі/огтії Ьі^етія Апсігшоу, 1890)
Итоги главы
ГЛАВА 5. ЧУЖЕРОДНЫЕ МОЛЛЮСКИ В КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ВОДАХ ГОЛАРКТИКИ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИХ ИНВАЗИЙ
5.1. Разнообразие чужеродных моллюсков в проанализированных континентальных водоемах Голарктики
5.2. Экологическая характеристика чужеродных моллюсков
5.3. О палеолимнических чертах у чужеродных моллюсков недавнего морского происхождения

5.4. Предпосылки^ биологических- инвазий: в пресные воды- моллюсков , с жизненным
циклом морского типа на примере р.- Дгевдеио:
Итоги-главы
ГЛАВА 6. ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ!- ИНВАЗИЙ* МОЛЛЮСКОВ‘ НЕДАВНЕГО МОРСКОГО* ПРОИСХОЖДЕНИЯ
6.1. Расширение ареала ш хронология- инвазий моллюсков- на- примере семейств: Огедоетдае,'НуёгоЫМае и СогЫсиИбае
6.2. О несходстве инвазий П. р:ро1уторгИа и О. г. bugensis
6.3. Популяции П/р. ро/уотогрйа в водоемах Северо-Запада
Итоги главы
ГЛАВА 7. МОЛЛЮСКИ И СОЛЕНОСТЬ СРЕДЫ
Введение:
7.1. Эстуарные двустворчатые моллюски Южного Приморья
7.2.0. р. ро1утогрИагя О. г.
7.3 - Ро1аторуг&5- апйродагит
Итоги главы
ГЛАВА 8. ЗНАЧЕНИЕ 1ЖЕ1ББНКА РОЕУМСЖРНЛ РОЬУМСЖРНЛ ДЛЯ? ФОРМИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ОБЪЕКТОВ: -
РЕЦИПИЕНТОВ
8Л. Аннотированный; список, воздействий; ОгеЬхепа ро1утогрИа ро1утогрка на биологическое разнообразие системреципиентов
8.2. Потенциальное воздействие и регистрируемый эффект: пример системы-реципиента
эстуарного типа:
8:3. Особенности; потребления- сестона О. р. ро1уторгИа и аборигенными видами;
двустворчатых моллюсков сем. Ишошбае
8:4. Дрейссена в бентали эстуария р. Нева
8.5. Дрессена и высшие трофические уровни
Итоги-главы
ГЛАВА 9. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ
моллюсков.
9.1. Чужеродные моллюски как источник. биопомех гидротехнических
объектов:
9.2. Основы мониторинга чужеродных видов как методологической основы решения
связанных с ними проблем
8.3. РоСаторуг^ апкрос1агитжак объект лабораторного культивирования
Итоги главы
Выводы
Практические рекомендации
Список литературы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Антропогенное расселение видов [биологические инвазии (далее инвазии)] происходит с времен неолита вследствие снятия географических и экологических барьеров, сдерживающих естественное распространение (Elton, 1958; Николаев, 1985; Carlton, 1996; и мн. др.). Научный и практический интерес к процессу определяется его заметным влиянием на современное состояние наземных и водных экосистем Земного Шара (Millenium..., 2005). В разных странах число зарегистрированных чужеродных видов колеблется от 100 до 10000 (Lodge, 1993). Негативные последствия их вселения часто определяют как «биологическое загрязнение» (Elliot, 2003). Современные объем и доступность информации (рис. 1) позволяют перейти в исследовании инвазий от анализа отдельных случаев, к обобщениям на примере крупных биогеографических выделов и таксонов. Дополнение и верификация геологических и палеонтологических построений результатами современных молекулярно-генетических и экологических исследований - рассмотреть историю формирования и предпосылки инвазионности ключевых видов. В числе широко распространенных вселенцев значительно число видов Mollusca (Carlton, 1992). Наличие у многих моллюсков твердого экзоскелета дает возможность исследовать их палеоинвазии^ (Старобогатов, 1970; Бабак, 1983; Geary et al., 2001 и мн. др.). Сравнительные исследования палеоинвазий - существенный вклад в понимание современных процессов формирования биологического разнообразия (Дрейссена..., 1994; Marchetti et al., 2004; 2007). Не менее важны они для выявления закономерностей и механизмов освоения внутренних вод беспозвоночными (Хлебович, 1974; Хочачка, Сомеро, 1977; Lee, Bell, 1999). Ряд чужеродных видов моллюсков -объекты культивирования и причина • технических проблем (Культивирование.., 1987; Mackie, Claudi, 2010).
В связи с актуальностью проблемы намечены цель, предмет (процесс инвазии), объекты (биологические - моллюски и географические - водоемы умеренной зоны Голарктики), задачи и практические направления исследования.
Цель: Обобщить имеющиеся материалы о составе вселенцев, основных особенностях Mollusca и применить выявленные общие закономерности, предпосылки и причины
1* палеоинвазии - доголоценовые случаи быстрого расселения видов в результате экстраординарных климатических или геологических явлений, свойственные ряду современных инвазионных родов и видов (гл. 5). Наличие палеоинвазий позволяет рассматривать инвазии таких видов как случаи реколонизации, а все инвазии делить на две группы: инвазии, проходящие по типу реколонизации и инвазии de novo). формирования ксеноразнообразия2' беспозвоночных континентальных вод на примере

2.5.2.3. Содержимое пищевого комка, фекалий и псевдофекалий исследовали у моллюсков, питавшихся, в естественных и экспериментальных условиях микроскопически (96 серий проб) и биохимически (120 и 240 серий измерений, табл. 2.1.) (2.5.2.5.).
2.S.2.4. Микроскопические исследования Для подсчета науплиев и коловраток в материале пищевых комков, фекалий и псевдофекалий использовали инвертированный микроскоп (Leitz fluovert FS, Leica) при lOOx увеличении. Биомасса зоопланктона была рассчитана по численности и индивидуальной массе (McCauley 1982, Pauli 1989) и отнесена к сухому весу мягких тканей моллюсков (pg g''SFDW).
Для оценки жизнеспособности микроводорослей в сестоне и фекалиях использовали обработку проб диацетатом флюоресцеина (CFDA). Прокрашивание CFDA [осаждение пробы центрифугированием при 2000 об/мин в течение 15 мин, суспензирование полученной пеллеты с 15 pL стерильной воды и добавление 5 pL 0.2 mM CFDA (Molecular Probes, CA), 10 минутная экспозиция в темноте] позволяет оценить целостность клеточной мембраны, которая в том числе обеспечивает ясизнеспособность. После обработки пробы просматривались под инвертированным флюоресцентным микроскопом Olympus AHII с синим фильтром (excitation 485-495 nm, emission 520-530 nm). Для каждой из трех доминирующих групп микроводорослей, имевшихся в пробах (Chlorophyceae, Bacillaryophyceae и Chrysophyceae), доля (%) живых клеток (имевших ненарушенную мембрану и светившихся зеленым светом) была определена подсчетом 500 клеток при 1250 х.
2.5.2.5. Аналитические процедуры.
Сухой вес мягких тканей моллюсков (SFDW) был определен по стандартной методике (Ricciardi, Bourget, 1998). Содержание органического вещества в сестоне и материале, извлеченном из моллюсков и в депозитах было определено бихроматным методом, либо гравиметрически, по разнице масс высушенных проб до их прокаливания и после. Содержание золы определяли путем прокаливания проб собранных на фильтры, предварительно высушенных и взвешенных в соответствии со стандартной процедурой сжигания органического вещества в муфельной печи (Ricciardi, Bourget, 1998). Кониентраиии хлорофилла а. b и с были определены согласно стандартному трихроматическому методу (Jeffrey and Hamprey, 1975) в ацетоновых экстрактах. Дериват хлорофилла а, феофитин а, был определен в тех же экстрактах по методу Лоренцена.
2.5.3. D. p.polymoprha и минеральный фосфор
2.5.3.1. Скорость экскреции минерального фсфора изучена на популяции эстуария р. Невы (ВЧФЗ) в полевых условиях (ПЭ) (Orlova et al., 2004). Эксперимент по оценке