Анализ результатов сбора на свет пресноводных беспозвоночных с помощью подводной светоловушки

Автор: Николаева Наталья Евгеньевна

Журнал: Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология @bio-tversu

Статья в выпуске: 7, 2008 года.

Бесплатный доступ

Анализируются результаты сборов на свет пресноводных беспозвоночных, проведенных в 2004-2005 гг. с помощью подводной светоловушки. В качестве источника света в ловушке были использованы светодиоды белого света. В результате собрано более 80 видов беспозвоночных, относящихся к различным систематическим группам (моллюски, ракообразные, клещи, насекомые). По количеству видов в сборах доминировали личинки и имаго насекомых, по абсолютному количеству особей - ракообразные. Проводилось сравнение с уловами, сделанными водным сачком. Для многих видов был установлен хорошо выраженный положительный фототропизм.

Подводная светоловушка, гидробионты, водные беспозвоночные, методы изучения, лов на свет

Короткий адрес: https://sciup.org/146116146

IDR: 146116146

Текст научной статьи Анализ результатов сбора на свет пресноводных беспозвоночных с помощью подводной светоловушки

Изучение фототропических реакций водных беспозвоночных обычно проводится в лабораторных условиях, причем для исследований выбирается один или несколько модельных объектов, на которых ставится ряд экспериментов при определенных, довольно узко ограниченных условиях [1; 2]. Данная работа проводилась нами с целью изучения и сравнения фототропической реакции, по возможности, у наиболее широкого спектра видов водных беспозвоночных в естественных условиях. Параллельно велось выявление видового состава беспозвоночных, которые могут быть успешно собраны с помощью подводной светоловушки.

Сбор материала проходил в летний период 2004 г. в окрестностях г. Твери (д. Пуково) и в 2005 г. в д. Ферязкино (Тверская обл., Калининский р-н). В обоих случаях исследования проводились в небольших стоячих водоемах с обильной водной и прибрежной растительностью.

Специально для данных исследований нами была разработана оригинальная модель подводной светоловушки, которая представляла собой прозрачную конструкцию из оргстекла с мешком для сбора улова [3]. Внутри, в водонепроницаемом контейнере, располагались светодиоды белого света. Ловушка устанавливалась непосредственно под поверхностью воды, обычно с 23-00 до 4-00, в зависимости от продолжительности темного времени суток. Одновременно, для изучения количественного и качественного состава населения данных водоемов проводился регулярный лов сачком, при этом максимально тщательно облавливался водяной столб диаметром около 1 м. в месте расположения светоловушки. Лов сачком обычно проводился на следующий день (при интервалах в несколько дней между повторными установками ловушки) или раз в несколько дней (при ежедневном сборе ловушкой).

В результате проведенных исследований было собрано более 80 видов беспозвоночных, относящихся к различным систематическим группам (моллюски, ракообразные, клещи, насекомые), из них более 70 в водоеме д. Пуково (табл. 1) и более 50 видов в д. Ферязкино (табл. 2). По количеству видов во всех сборах доминировали личинки и имаго насекомых, по абсолютному количеству особей – ракообразные (табл. 3, 4).

О той или иной степени проявления фотореакции мы судили по процентному соотношению между количеством особей и числом видов беспозвоночных, пойманных на свет и собранных водным сачком. Отклонения в ту или иную сторону рассматри- вались как проявление положительного или отрицательного фототропизма. Зависимость активности животных от каких либо факторов внешней среды в данном случае в расчет не принималась.

В результате проведенных исследований у легочных моллюсков в наибольшей степени положительный фототропизм был отмечен у Segmentina montgazoniana Bourg. и Planorbis planorbis Linne, хотя в сборах сачком их количество все же было значительно больше. У S. montgazoniana наблюдалась явно выраженная прямая зависимость между количеством особей, пойманных сачком, и особей, собранных светоловушкой (рис. 1). У остальных видов моллюсков положительная реакция на свет проявлялась в меньшей степени, что и подтверждается более низким процентом общего количества особей, отловленных на свет, по сравнению с ловом сачком (табл. 1, 2). Различий в качественном составе сборов не было, оба метода выявили одинаковое количество видов.

Таблица 1

Беспозвоночные, собранные подводной светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Вид	Ловушка, экз.	Сачок, экз.
Mollusca. Gastropoda
Limnea corvus Gmel. + L. stagnalis Linne	19	173
Segmentina montgazoniana Bourg.	159	446
Planorbis planorbis Linne	96	639
Planorbarius corneus Linne	2	51
Anisus perezi Graells in Dupui	2	33
Crustacea
Chydorus sphaericus Muller	26 436	2 486
Simocephalus vetulus Muller	4357	6 817
Daphnia hyalina Leydig + D. longispina Muller	1 312 372	8 289
Ceriodaphnia reticulata Jurine	906	661
Scapholeberis mucronata Muller	706	0
Eudiaptomus graciloides Lilljeborg	5 036	982
Acantocyclops vernalis Fishcer	2 353	7 562
Подкласс Ostracoda	5 724	4 145
Asellus aquaticus Linne	1	969
Acarina. Hydracarina
Eylais sp.	4	1
Neumania sp.	2	3
Limnesia fulgida C.Koch	1	1
Piona carnea Koch.	82	7
Piona nodata Muller	49	13
Piona rotundoides S. Thor.	14	6
Piona coccinea C.Koch.	5	4
Piona uncata Koen.	7	3
Piona rotunda Kramer	2	0
Piona spp. (нимфа)	197	65

Продолжение табл. 1

Вид	Ловушка, экз.	Сачок, экз.
Arrhenurus (Micruracarus) forpicatus Neuman	18	38
Arrhenurus (Megaluracarus) globator Muller	14	15
Arrhenurus caudatus De Geer	6	4
Arrhenurus spp . (нимфа)	1	2
Odonata
Coenagrion hastulatum Charp.	1	6
Coenagrion sp.	3	169
Lestes sponsa Hausemann	81	93
Aeschna sp.	0	2
Cordulia aenea Linne	0	5
Libellula quadrimaculata Linne	0	11
Sympetrum flaveolum Linne	24	34
Sympetrum vulgatum Linne	25	55
Sympetrum danae Sulz. (S. scoticum Don.)	9	33
Ephemeroptera
Cloeon dipterum Linne	225	3 778
Hemiptera
Corixa sahlbergi Fieber	145	81
Sigara praeusta Fieber	4	0
Sigara semistriata Fieber	24	6
Notonecta glauca Linne	10	32
Gerris sp.	1	32
Coleoptera (личинки)
Haliplus spp.	0	48
Hyphydrus ovatus Linne	19	186
Agabus undulatus Shrank	7	4
Acilius canaliculatus Nicolai	1	0
Hydaticus transversalis Pontopidan	3	0
п/сем. Colymbetinae	23	19
Acilius sulcatus Linne	37	0
Dytiscus circumcintus Ahrens	17	2
Berosus sp .	0	2
Coleoptera (имаго)
Haliplus ruficollis De Geer	96	26
Haliplus fulvus Fabricius	1	3
Hyphydrus ovatus Linne	1	2
Graptodytes granularis Linne	19	16
Graptodytes pictus Fabricius	6	3
Hydroporus notatus Sturm	0	3
Hydroporus striola Gyll. in Sahlb.	6	0
Hydroporus erythrocephalus Linne	0	4
Porhydrus lineatus Fabricius	17	18
Hygrotus inaequalis Fabricius	4	5
Agabus sp.	1	0
Ilybius ater De Geer	3	1
Ilybius sp. (subaeneus Er.?)	3	2
Helochares obscurus Muller	0	2

Окончание табл. 1

Вид	Ловушка, экз.	Сачок, экз.
Berosus luridus Linne	5	2
Diptera
подсем. Chironominae	219	741
подсем. Tanypodinae	22	185
сем. Chaoboridae	276	1 015
сем. Ceratopogonidae	48	56

Таблица 2

Беспозвоночные, собранные подводной светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Вид	Ловушка, экз.	Сачок, экз.
Mollusca. Gastropoda
Planorbis planorbis Linne	86	80
Crustacea	0	0
сем. Chydorida	42 818	2 687
Simocephalus vetulus Muller	596	1 342
Daphnia galeata Sars. + hyalina Leydig	13 838	196
Ceriodaphnia sp .	569	859
Eudiaptomus sp.	9 707	278
Acantocyclops vernalis Fischer	1002	1 201
Macrocyclops albidus Surine	501	128
Eucyclops serrulatus Fischer	9 918	3198
Mesocyclops leuckarti Claus	8 294	12 197
Подкласс Ostracoda	2 530	4 912
Acarina. Hydracarina
Diplodontus sp .	2	0
Arrhenurus ( Micruracarus ) forpicatus Neuman	1	2
Arrhenurus (Megaluracarus) globator Muller	9	4
Arrhenurus spp . (нимфа)	3	4
Piona spp. (нимфа)	7	0
Limnesia spp. (нимфа)	3	0
Odonata
Lestes sponsa Hausemann	57	31
Lestes virens Charpentier	113	55
Coenagrion sp.	7	47
Aeshna sp .	3	10
Libellula quadrimaculata Linne	0	8
Sympetrum flaveolum Linne	5	7
Sympetrum vulgatum Linne	5	21
Sympetrum danae Sulz. (S. scoticum Don.)	44	81
Ephemeroptera
Cloeon dipterum Linne	405	2 370
Hemiptera
Plea minutissima Leach	32	75
Sigara praeusta Fieber	11	2
Sigara semistriata Fieber	8	1
Corixa sahlbergi Fieber	2	0

Окончание табл. 2

Вид	Ловушка, экз.	Сачок, экз.
Iliocoris cimicoides Linne	99	22
Notonecta glauca Linne	27	5
Notonecta lutea Linne	2	0
Gerris sp.	1	14
Coleoptera (личинки)
Haliplus spp.	0	8
Hyphydrus ovatus Linne	5	4
Hydrophilus sp.	5	0
Acilius sulcatus Linne	1	0
Graphoderus cinereus Linne	8	0
Dytiscus circumcintus Ahrens	12	0
Coleoptera (имаго)
Haliplus fulvus Fabricius	1	0
Haliplus ruficollis De Geer	38	2
Porhydrus lineatus Fabricius	7	1
Triсhoptera
Личинки	36	10
Diptera
подсем. Chironominae	735	571
подсем. Tanypodinae	7	388
сем. Chaoboridae	709	161
сем. Ceratopogonidae	310	26

Таблица 3

Соотношение систематических групп беспозвоночных, собранных подводной светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Тип, класс	Светоловушка				Сачок
Тип, класс	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%
Mollusca. Gastropoda	278	0,02	5	7,94	1 342	3,33	5	7,69
Crustacea	1 357 891	99,85	10	15,87	31 911	79,28	11	16,92
Acarina. Hydracarina	369	0,03	12	19,05	162	0,40	11	16,92
Insecta	1422	0,10	36	57,14	6838	16,99	38	58,46
Итого	1 359 960	100	63	100	40 253	100	65	100

В классе Crustacea большинство присутствующих видов проявляли ярко выраженный положительный фототропизм, особенно представители ветвистоусых рачков (р. Chydorus, р. Simocephalus, р. Daphnia и др.) (рис. 2, 3) и, в меньшей степени, веслоногих (р. Eudiaptomus, р. Acantocyclops, р. Macrocyclops, р. Eucyclops, р. Mesocyclops ) (рис. 4). В сборах светоловушкой ракообразные составляли основную массу по количеству особей и значительно превышали аналогичные показатели при лове сачком. При анализе видового состава уловов следует отметить отсутствие в сборах на свет Asellus aquaticus L., что подтверждает его фотонегативную реакцию [4].

Рис. 1. Соотношение количества особей Segmentina montgazoniana Bourg., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 2. Соотношение количества особей Daphnia hyalina Leyd. + longispina Mull., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 3. Соотношение количества особей Chydorus sphaericus Mull., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 4. Соотношение количества особей Acantocyclops vernalis Fisc., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Представители Hydracarina в большинстве случаев также положительно реагировали на свет и были более обильно представлены, как количественно, так и качественно, в сборах светоловушкой (табл. 3, 4). Особенно следует отметить некоторые виды рода Piona (P. carnea Koch., P. nodata Mull., P. rotundoides S. Thor.) и рода Arrhenurus (A. forpicatus Neum. и A. globator Mull.).

Таблица 4

Соотношение систематических групп беспозвоночных, собранных подводной светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Тип, класс	Светоловушка				Сачок
Тип, класс	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%
Mollusca. Gastropoda	90	0,10	1	2,13	82	0,26	1	2,56
Crustacea	89 773	96,85	11	23,40	26 998	87,01	11	28,21
Acarina. Hydracarina	25	0,03	6	12,77	10	0,03	3	7,69
Insecta	2 804	3,03	29	61,70	3 940	12,70	24	61,54
Итого	92 692	100	47	100	31 030	100	39	100

Среди насекомых в сборах на свет значительно преобладали личиночные стадии двукрылых (подсем. Chironominae, подсем. Tanypodinae, сем. Chaoboridae, сем. Ceratopogonidae), что объясняется не только их положительным фототаксисом [1; 2; 4], но и большим количеством особей в водоеме во время проведения исследования (табл. 5, 6; рис. 5–7).

Таблица 5

Соотношение основных отрядов насекомых, собранных подводной светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Семейство	Светоловушка				Сачок
Семейство	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%
Odonata	143	10,05	6	16,67	410	6,00	9	23,68
Ephemeroptera	225	15,81	1	2,78	3 778	55,25	1	2,63
Hemiptera	185	13,00	5	13,89	170	2,49	4	10,53
Coleoptera (личинки)	107	7,52	7	19,44	261	3,82	6	15,79
Coleoptera (имаго)	162	11,38	12	33,33	91	1,33	13	34,21
Diptera	601	42,23	5	13,89	2 128	31,12	5	13,16
Итого	1 423	100	36	100	6 838	100	38	100

Сходный результат был получен для Ephemeroptera – выявлен умеренно положительный фототаксис при наличии большого количества особей в водоемах, что и привело в итоге к большой доле процента особей в сборах на свет.

У представителей Odonata положительный фототропизм проявляли равнокрылые стрекозы р. Lestes (L. sponsa Haus. и L. virens Charp.), были незначительные находки ранних личиночных стадий р. Coenagrion. Среди разнокрылых в большей степени положительный фототропизм проявляли особи Sympetrum flaveolum L. , в меньшей – S. vulgatum L. и S. danae Sulz. Практически не встречались в уловах на свет виды родов Aeschna, Cordulia, Libellula. У трех видов стрекоз – S. flaveolum (рис. 8, 9), L. sponsa (рис. 10, 11) и L. virens (рис. 12), так же как и у S. montgazoniana, была обнаружена прямая зависимость между количеством особей, собранных на свет, и с помощью сачка.

Таблица 6

Соотношение основных отрядов насекомых, собранных подводной светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г

Семейство	Светоловушка				Сачок
Семейство	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%	Кол-во экз.	%	Кол-во видов	%
Odonata	234	8,45	7	24,14	260	6,62	8	33,33
Ephemeroptera	405	14,63	1	3,45	2 370	60,31	1	4,17
Hemiptera	182	6,58	8	27,59	119	3,03	6	25,00
Coleoptera (личинки)	33	1,19	5	17,24	13	0,33	2	8,33
Coleoptera (имаго)	46	1,66	3	10,34	3	0,08	2	8,33
Diptera	1 868	67,49	5	17,24	1 165	29,64	5	20,83
Итого	2 768	100	29	100	3 930	100	24	100

Рис. 5. Соотношение количества особей сем. Ceratopogonidae, собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Рис. 6. Соотношение количества особей сем. Chaoboridae, собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Рис. 8. Соотношение количества особей Sympetrum flaveolum L., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 7. Соотношение количества особей п/сем. Chironominae, собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Отчетливый положительный фототропизм был отмечен у имаго и личинок жесткокрылых и полужесткокрылых (табл. 5, 6).

Рис. 9. Соотношение количества особей

Рис. 10. Соотношение количества особей

Sympetrum flaveolum L., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Рис. 11. Соотношение количества особей Lestes sponsa Haus., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Lestes sponsa Haus., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 12. Соотношение количества особей Lestes virens Charp., собранных при лове светоловушкой и сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

У полужесткокрылых особенно активно двигались на свет Corixa sahlbergi Fieber, Sigara semistriata Fieber, Plea minutissima Leach и ранние личиночные стадии Iliocoris cimicoides L. и Notonecta glauca L. При сборах сачком в большем количестве, чем в ловушке, наблюдались особи р. Gerris.

Из представителей Coleoptera преобладали в уловах на свет имаго Haliplus ruficollis De Geer, Graptodytes granularis L., Hydroporus striola Gyll., Porhydrus lineatus F. и Berosus luridus L. На личиночной стадии положительный фототропизм проявляли большинство видов, особенно личинки Dytiscus circumcintus Ahrens, Acilius sulcatus L. и Graphoderus cinereus L. У двух видов ( Haliplus spp. и Hyphydrus ovatus L.) наблюдалось значительное превышение количества личинок, пойманных сачком, несмотря на то, что имаго обоих родов проявляют выраженный положительный фототаксис.

В результате обобщения и сравнения результатов были получены очень близкие показатели по обоим участкам, несмотря на некоторые различия в сроках проведения исследований, погодных условиях и в условиях среды обитания. В процентном соотношении у насекомых по количеству особей в сборах на свет доминировал отряд Diptera (42–67 %), на втором месте оказался отряд Ephemeroptera (15–16 %), далее Hemiptera (7–8 %) и Odonata (8–10 %) (рис. 13, 15). В уловах сачком первое место занимали Ephemeroptera (56-60 %), второе Diptera (30–31 %), далее также Odonata (6–7 %) и Hemiptera (2–3 %) (рис. 14, 16). Следовательно, руководствуясь результатами сборов на свет и делая некоторые поправки на степень проявления положительного фототропизма теми или иными систематическими группами насекомых, можно примерно судить о соотношении данных групп в водоеме, даже не учитывая возможное влияние внешней среды на активность организмов. Если сравнивать между собой более крупные таксоны (таб. 3, 4), то такой картины не наблюдается главным образом из-за значительных колебаний в численности у Crustacea и нестабильности их фотореакции, которая может довольно быстро меняться в зависимости от изменения внешних условий или физиологического состояния [4].

Рис. 13. Соотношение основных отрядов насекомых, собранных подводной светоловушкой (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 14. Соотношение основных отрядов насекомых, собранных водным сачком (д. Пуково), 2004 г.

Рис. 15. Соотношение основных отрядов насекомых, собранных подводной светоловушкой (д. Ферязкино), 2005 г.

Рис. 16. Соотношение основных отрядов насекомых, собранных водным сачком (д. Ферязкино), 2005 г.

Автор статьи выражает благодарность руководителю лаборатории экологии водных беспозвоночных ИБВВ РАН, ведущему научному сотруднику, д-ру биол. наук А.В.Крылову, научному сотруднику биологического учебно-научного центра ВГУ «Веневитиново», канд. биол. наук А.А.Прокину и канд. биол. наук Е.В.Шикову за оказанную помощь в определении собранного материала.

[Электронный ресурс]/ - Электрон. дан. - Кафедра зоологии ТвГУ, 2007 – Режим доступа: http://zoology.tversu.ru/img/vest.pdf , свободный. Загл. с экрана.

Tver State University

Fresh-water invertebrates’ fauna, caught in 2004–2005 in underwater light-trap, is analysed. White-light diodes have been used as a source of light in trapst. More than 80 species of invertebrates, belonging to various taxa (mollusks, crustaceans, ticks and insects), have been caught. Larvae and imagoes of insects dominated specifically, while crustaceans - individually. A comparison with water-net’s catches has been made. A well-pronounced phototropism has been revealed for many species.

Статья научная