Доклады Московского общества испытателей природы - Том 58, страница 24

Попутно наша группа занимается ревизией фауны исистематики отдельных таксонов макробентоса, оптимизацией методовбиоиндикации качества воды и составлением эффективных длягидробиолога определительных пособий. Наш «Краткий определительпресноводных беспозвоночных центра Европейской России» (ЧертопрудМ.В., Чертопруд Е.С.), переиздается с интервалом в 2–3 года.3) Исследования микробентоса в течение многих лет проводятсяпод руководством д.б.н., профессора И.В. Бурковского – одного изведущих отечественных специалистов по экологии простейших. Им и егоучениками впервые исследован состав, структура и функционированиесообществ бентосных инфузорий арктических морей.

Уникальныеисследования многолетней динамики сообщества инфузорий, проводимыесвыше 20 лет на беломорской литорали (Бурковский, Мазей 2008;Burkovsky, Mazei 2010; Burkovsky et al. 2012), не имеют аналогов в мире.Результаты комплексного изучения донных сообществ Белого моря легли воснову трех монографий: «Экология свободноживущих инфузорий»(1984), «Структурно-функциональная организация и устойчивость морскихдонных сообществ» (1992), «Морская биоценология: Организациясообществ и экосистем» (2006).4) Исследования мейофауны (с.н.с., к.б.н. E.С. Чертопруд, инж.А.А. Новичкова, проф.

А.И. Азовский). В ходе этих работ изученоразнообразие фауны низших ракообразных (Harpacticoida и Cyclopoida)Арктики (Исландия, Шпицберген, Белое и Карское моря), ДальнегоВостока, Восточно-Китайского моря, Индийского океана. Описано более10 новых видов, изданы фундаментальные сводки по гарпактикоидамБелого моря (Корнев, Чертопруд, 2008), Индо-Пацифики (Chertoprud,Gheerardyn, Gómez, 2011) и дальневосточных морей России (Чертопруд,982013). Исследована трофика, сезонная динамика и пространственноераспределение гарпактикоид, проведен биогеографический анализ ихфауны.

Впервые в масштабах Мирового океана изучены закономерностиразнообразия основных групп морской мейофауны – нематод (Mokievsky,Azovsky 2002; Udalov et al. 2005; Мокиевский и др. 2007) и гарпактикоид(Chertoprud et al. 2010; Azovsky et al. 2012). Оценен вклад разныхкомпонентов разнообразия (альфа- и бета-разнообразия) в формированиеширотных и глубинных (батиметрических) градиентов разнообразия.Предложена гипотеза об интразональном характере солоноватоводных(эстуарных) сообществ, во всех климатических зонах, представленныхограниченным набором широко распространенных форм (Chertoprud, 2013,2014).Отдельный интересный вопрос – проблема так называемых «видовдвойников».

Как оказалось в последнее время, многие, казалось бы, давнои хорошо изученные виды, на самом деле представляют собой комплексывидов, почти неразличимых внешне, но совершенно разных генетически.Уверенно различить такие виды-двойники удается только с помощьюновейших молекулярно-генетических методов.

Насколько частовстречаются такие двойники, как они образуются, отличаются ли по своимэкологическим предпочтениям? Мы пытаемся ответить на эти вопросы,изучая виды-двойники у ракообразных и полихет (Garlitska et al. 2012;2014).5) Еще одна линия наших исследований связана с таким новымнаучным направлением, как макроэкология. Макроэкология изучаеткрупномасштабные закономерности распределения и разнообразияорганизмов, т.е. проявляющиеся в масштабах пространства и времени,существенно больших, чем в традиционных экологических исследованиях.Такие закономерности обнаруживаются только при сопоставлениибольших объемов данных в масштабах континентов (океанов) или всейбиосферы. Понятно, что такие исследования требуют совместных усилиймногих специалистов, работы с компьютерными базами данных,применения статистического анализа и математического моделирования.Макроэкология морских донных сообществ только начинает развиваться,тут еще больше вопросов, чем ответов.Сотрудниками нашей группы было впервые показано, что вопределенных масштабах пространства донные сообщества проявляютсвойство самоподобия (фрактальности): их разнообразие сохраняется приизменении масштаба рассмотрения.

При этом диапазон масштабов, вкотором наблюдается самоподобие, зависит от размеров организмов: отдециметров-метров для одноклеточных до километров – для макрофауны(Azovsky 2000; Azovsky et al. 2000; Азовский и др. 2007). Этосвидетельствует о том, что каждая размерная группа живет в своемсобственном «пространстве-времени». Проблема характерных масштабов99для разных групп организмов – также тема наших исследований (Azovsky2000, 2002, 2007, 2011).Отдельнаяпроблема–особенностимакроэкологическихзакономерностей для одноклеточных организмов, так сказать,«макроэкология микробов». Распространяются ли на них общие «законыэкологии»? Этот вопрос в последнее время вызывает оживленныедискуссии среди специалистов.

Сотрудниками нашей группы былопоказано, что, по крайней мере, некоторые закономерности выглядят «вмикромире» совсем иначе. Например, так называемый «широтныйградиент разнообразия». Согласно этому правилу, число видов в какойлибо группе выше всего в тропиках и снижается к полюсам. Оказалось, дляинфузорий и микроводорослей этот «закон» не работает.

Более того: числовидов инфузорий, живущих совместно в одной точке, в высоких широтахдаже выше, чем в тропиках (Hillebrand, Azovsky 2001; Azovsky, Mazei2013). Причины такого парадокса пока еще неясны.6) Еще один важный вопрос - долговременная динамика морскихдонных сообществ. Ведь экосистема – не застывшее образование с раз инавсегда сложившейся структурой, любая экосистема развивается,меняется, одни виды приходят, другие уходят. В последние годы этипроцессы заметно ускорились: сказываются нарушения среды, вызванныедеятельностью человека, глобальные изменения климата, и другиефакторы. Следить за этими процессами, понимать их причины, ипоследствия, а еще лучше – предсказывать их ход заранее – одна изважнейших задач экологии, как науки.

Одинаковы ли изменения всеверных (арктических) и в южных (тропических и субтропических)морях? С одной ли скоростью они происходят? Совместно с другимиспециалистами-океанологами, сотрудники нашей группы работают надбольшим проектом, цель которого – сравнить скорость и направлениеизменений в бентосе арктических и южных морей.Подводя итог, заметим: разнообразие наших научных направленийограничено только нашей же работоспособностью. По сложившейся вгруппе традиции, каждый сотрудник может и должен самостоятельновыбрать и вести собственную тему для исследований. Мы активноработаем со студентами, интересующимися экологией бентоса, многие изних затем продолжают обучение в аспирантуре и защищают диссертации.Профессор А.И. Азовский1002.3.

ПРИБРЕЖНО-ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬВодоемы являются местом обитания не только рыб ибеспозвоночных, но и прибрежно-водной растительности. В прибрежьеплавает ряска, в толще воды обосновались роголистник, рдесты, уруть,хара. Берега заросли тростником, рогозом, камышом, а чуть дальше, воткрытой части водоема, находятся кувшинки, кубышки, водяная гречихаи другие растения с плавающими листьями. В толще воды обитаетогромное количество микроскопических водорослей.Водная растительность является важным компонентом водныхэкосистем.

Она, подобно траве на суше, является пищей для многихводных организмов. Значение этих растений настолько велико, что труднопредставить последствия для обитателей зарослей в случае гибели хотя бычасти растительного сообщества.Прибрежно-водные растения – это не только пищевой компонент дляорганизмов, но и среда обитания. Ряд насекомых использует зарослипогруженных растений для откладывания на них яиц, питания личинок, вкачестве убежищ. В таких зарослях многие виды рыб (лещ, сазан, окунь,щука, карась, язь, плотва, вобла, линь) мечут икру. Здесь же происходитнагул молоди и взрослых рыб, которые питаются обитающими тампростейшими, рачками, червями, моллюсками, личинками насекомых и,конечно, самими же растениями. Мальки рыб находят среди зарослейукрытия от хищников и неблагоприятных условий среды.

Вводохранилищах, в которых часто сбрасывают воду, вместе с растениямигибнет икра и молодь многих видов рыб.Водные растения вместе с микроскопическими водорослямиобогащают воду кислородом, регулируют концентрацию углекислоты,кислотность, влияют на минеральный состав вод и весь гидрохимическийрежим водоемов. В зарослях растений формируются благоприятныетемпературные условия и газовый режим, способствующие размножениюи интенсивному росту животных.

В зоне произрастания погруженныхрастений физико-химические процессы более динамичны, чем в открытыхучастках. Этому способствуют не только сами растения, но и ихобрастатели (перифитон), а также обитающие в зарослях бактерии,планктонные и донные организмы. Видовое разнообразие животных ирастений в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой частиводоема.При умеренном зарастании водоемов создаются благоприятныеусловия для развития фитофильной фауны планктонных и донныхорганизмов.

Богатые растительными остатками донные отложенияпредставляют собой питательную среду для обитающих там организмов.Они потребляют органическое вещество и таким способом принимаютучастие в очищении водоемов. Сами же используются в пищубольшинством видов рыб и водоплавающих птиц. Масса живых101организмов в зарослях растений во много раз выше, чем в открытой частиводоема.Бентос водоемов состоит из личинок насекомых (хирономид идругих двукрылых, ручейников, стрекоз, поденок), олигохет, моллюсков,ракообразных и др.

В зарослях наибольшего развития достигаютолигохеты, хирономиды и моллюски. Они служат кормом для рыб,водоплавающих птиц, млекопитающих, обитающих по берегам водоемов.Черви-олигохеты встречаются в илистом грунте стоячих водоемов и взагрязненных водах, особенно если в водоем поступают стокиживотноводческих ферм.Моллюски являются существенным компонентом биоценоза.Брюхоногие моллюски или улитки – второй после насекомых поразнообразию и значимости компонент пресноводного макробентоса.Большинство видов обитает в зарослях водных растений.

Питаются они восновном растительной пищей; обгрызают зеленые и отмирающие тканирастений, соскабливают перифитон или заглатывают иловые частицы. Взарослях растений обычны прудовики, катушки, затворки, живородки,чашечки, физы, битинии и др.Взаросляхприбрежно-воднойрастительностиширокораспространены личинки стрекоз, ведущие, как и взрослые насекомые,хищный образ жизни.

Они охотятся главным образом на мелкихбеспозвоночных (личинок поденок, жуков, двукрылых, рачков). Из стрекозсреди растений живут многие виды родов лютки, стрелки, коромысла,бабки и др.Одна из преобладающих групп бентоса – хирономиды – личинкикомаров. Они больше известны под названием мотыль. Хирономидыиграют важную роль в очищении водоемов. Специалисты подсчитали, чтос 1 га поверхности рыбоводных прудов вылетает до 18 млн. этихнасекомых, что составляет около 4 кг сырой массы насекомых.

Вестественных водоемах эта цифра еще выше и достигает 20 миллионовэкземпляров на 1 га (или 2-х тысяч с 1 м2 площади).В зарослях растений зарегистрировано большое количество видовфитофильных ракообразных. Численность отдельных видов рачковдостигает 40 тысяч на одном растении.

Наиболее богато представленыракообразные на погруженных растениях; их численности достигает 20тысяч на одном килограмме растений.Водная растительность выполняет еще одну важную функцию защищает водоем от загрязнений. С поверхностными стоками в водоемпоступает большое количество органических и минеральных веществ,удобрения, тяжелые металлы, моющие средства, нефтяные загрязнения.Густые заросли водных и прибрежных растений являются своеобразнымфильтром, механически задерживают минеральные и органические взвеси,коллоиды. Оседанию взвеси способствует замедленное течение в зонезарослей и слизь на поверхности погруженных растений.102Водная растительность способна поглощать и использовать впроцессе метаболизма многие органические и минеральные вещества, втом числе удобрения и детергенты.

В зоне зарослей минерализующаяспособность организмов значительно выше, чем в открытой части водоема.Это связано с тем, что многие водные растения (такие, как тростник)имеют, кроме почвенных, еще и водные корни, которыми потребляютрастворенные органические и минеральные питательные веществавещества непосредственно из воды. Общая поверхность таких корнейтростника иногда в 10 -15 раз превышает площадь, занимаемуюрастениями. Роль этих корней в очистке воды от загрязнителейчрезвычайно велика.Поскольку водные растения выполняют функцию сорбента ипоглотителя, это ускоряет очищение воды от такого стойкого загрязнителя,как нефть.