Анатомо-морфологические характеристики кутикулярного аппарата переднеспинки клопа-солдатика из различных биотопов Белгородской области

Введение . Наиболее часто в биоиндикации среды используют показатели численности, видовой состав, соотношение полов и его динамику [2–6]. Подробно рассмотрены вопросы корректности использования показателей половой структуры и размеров длины тела клопа-солдатика ( Pirrchocoris apterus L.) в качестве составляющих значений комплексного мониторинга среды [9]. Показано стремление популяций к равномерному соотношению полов, отмечено преобладание самцов в биотопах, испытывающих трансформирующее антропогенное воздействие. Применение метода компьютерной морфометрии для разнополовых особей позволило установить, что размеры центроида – показатель, характеризующий общие размеры тела (корень квадратный из суммы квадратов расстояний от каждой метки до центра изображения), больше у самок.

Целью данного исследования явилось изучение возможности использования в биоиндикации морфологических показателей структур кутикулярного аппарата переднеспинки клопа-солдатика.

Были поставлены следующие задачи исследования:

• изучить метрические характеристики морфологических структур кутикулярного аппарата переднес-пинки клопа-солдатика отдельно для самцов и самок;

выявить информационно значимые в биоиндикации показатели структур кутикулярного аппарата клопа-солдатика.

Материал и методы. Объектом исследования послужили популяционные выборки клопа-солдатика, отвечающие всем требованиям, предъявляемым к видам-биоиндикаторам [6, 7, 10].

Нами были проведены сборы популяционных выборок клопа-солдатика I поколения (сбор осуществлен в июле) в период 2008–2010 годов на территории Алексеевского, Белгородского, Борисовского, Корочан-ского, Красногвардейского и Старооскольского районов Белгородской области.

Места сбора:

• КС-1: Белгородская область, Борисовский р-он, заповедник.

• КС-2: Белгородская обл., Красногвардейский р-он, урочище «Лиман». Пост охраны, затененное кронами деревьев место сбора находится в значительном отдалении от промышленных предприятий и от дорог с активным движением транспорта.

• КС-3: Белгородская обл., Алексеевский р-он, г. Алексеевка, детский сад №50, находящийся в 300 м от территории предприятия «Эфко». Место сбора не затемнено.

• КС-4: Белгородская обл., Корочанский р-он, с. Анновка, липа у автодороги.

• КС-5: Белгородская область, г. Белгород, место сбора находится в 13 м от автодороги и в 300 м от цементного завода.

• КС-6: Белгородская обл., г. Старый Оскол, в 20 м от автодороги.

Оценка экологического состояния изучаемых биотопов осуществлялась согласно ранее предложенной шкале уровня антропогенного воздействия (АВ) [1]. В качестве условной нормы состояния окружающей среды были выделены популяционные выборки из биотопа КС-1. Экологический анализ биотопов проводился по трем экологическим факторам: частота встречаемости меланизированного элемента П1 рисунка перед-неспинки кутикулы клопа-солдатика; содержание в кормовых растениях некоторых тяжелых металлов (Zn, Cd, Se); удаленность от дорог, активно используемых транспортом. Были выделены три группы популяций, испытывающих различный уровень антропогенного воздействия (АВ): слабое АВ – КС-2; среднее АВ – КС-4; сильное АВ – КС-3; КС-4; КС-6.

Нами были приготовлены более 800 серийных микропрепаратов и 7200 срезов переднеспинки клопа-солдатика. Изучение и замеры морфологических структур кутикулярного аппарата проводились с использованием светового микроскопа марки "Микмед 2", окуляр ×12,5; объективы ×40, ×100, применяли винтовой окуляр-микрометр. Замеры осуществлены по следующим четырем показателям: размеры толщины экзокутикулы, эндокутикулы дорсальной и вентральной поверхностей и толщины перегородок вентральной поверхности переднеспинки клопов-солдатиков.

Статистическую обработку производили с помощью редактора Microsoft Excel и программы Statistica 6.0. Проверку гипотезы о нормальности распределения значений выборочного наблюдения осуществляли с помощью вычисления показателей асимметрии и эксцесса. Если выборка подчинялась закону нормального распределения, достоверность различий между исследуемыми группами определяли с помощью критерия Стьюдента. Однако не весь полученный числовой материал подчинялся закону нормального распределения. В этом случае оценку статистической значимости различий в группах проводили с использованием критерия Манна-Уитни. Для выявления зависимости между популяционными выборками применяли дисперсионный анализ [8, 11].

Результаты исследования. Для изучения метрических характеристик морфологических структур кутикулярного аппарата переднеспинки клопа-солдатика отдельно у самцов и самок проводили замеры толщины экзокутикулы, эндокутикулы (дорсальной и вентральной поверхности) и перегородок внутри эндокутикулы вентральной поверхности.

Значения толщины экзо- и эндокутикулы дорсальной поверхности для самцов и самок из разных биотопов представлены с 2008 по 2010 год в таблице 1.

Таблица 1

Средние значения размеров толщины экзо- и эндокутикулы дорсальной поверхности у особей клопа-солдатика I поколения (2008–2010 гг.)

Окончание табл. 1