Особенности видового состава и показатели зараженности гельминтами озерной лягушки Pelophylax ridibundus в условиях трансформации Местообитаний южного Урала
Автор: Зарипова Фалия Фуатовна, Файзулин Александр Ильдусович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Наземные экосистемы
Статья в выпуске: 5-5 т.16, 2014 года.
Бесплатный доступ
В статье приведены данные по видовому составу, показателям зараженности гельминтов озерной лягушки Южного Урала (Оренбургской области и Республики Башкортостан) в условиях разнохарактерного антропогенного воздействия. Таксономический состав гельминтов включает для района исследования 16 видов: 13 видов трематод и 3 вида нематод. Выявлено снижение показателей экстенсивности инвазии в условиях наибольшего антропогенного воздействия у 4 видов трематод (на статистически значимом уровне).
Амфибии, гельминты, антропогенные воздействия, оренбургская область, республика башкортостан
Короткий адрес: https://sciup.org/148203450
IDR: 148203450 | УДК: 597.6
Текст научной статьи Особенности видового состава и показатели зараженности гельминтами озерной лягушки Pelophylax ridibundus в условиях трансформации Местообитаний южного Урала
В настоящее время антропогенная трансформация существенно влияет как на популяционную структуру, так и на биоценотические связи животных [1, 3, 8–11, 14, 15].
Следствием влияния антропогенного фактора является изменение видового состава животных и структуры их популяций, в том числе бесхвостых амфибий. Наша работа посвящена изучению некоторых популяционных характеристик озерной лягушки Pelophylax ridibundus Pallas, 1771 на территории Южного Урала – востока Оренбургской области и юго-востока Республики Башкортостан.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Сбор и обработка материала произведена в 2012-2014 гг. в 4-х популяциях озерной лягушки (локалитетах) (табл. 1): 1. «Худолаз» – окрестности г. Сибай, Баймакский район Республики Башкортостан, р. Худолаз, городская плотина (n=15); 2. «Гадельшинские озера» – пруды в 18 км на северо-запад от г. Сибай, Баймакский район Республики Башкортостан (n=20); 3. «Ишкинино» – д. Ишкинино, Гайский район Оренбургской области, р. Сухая Губерля (n=15); 4. «Уртазым» – прибрежное мелководье Ириклинского вдхр. на р. Урал у д. Уртазым Кваркенского района Оренбургской области (n= 20).
Несмотря на кратное повышение ПДК в лока-литете № 2 «Гадельшинские озера» нами данное местообитание рассматривается в качестве контроля, при этом высокие показатели содержания меди и цинка отражают фоновое значение для водоемов территорий Башкирского Зауралья.
В качестве условного контроля нами выбрана популяция «Уртазым» Ириклинского водохрани-
лища. Анализ качества воды показал превышение ПДК по меди – в 4 раза, по ХПК – в 1,5 ПДК, БПК5 – в 1,2 раза, нефтепродукты на уровне ПДК, ниже ПДК азот нитритный.
Методом полных гельминтологических вскрытий изучались паразиты амфибий [13]. Определение гельминтов амфибий проводили по книге К.М. Рыжикова с соавторами [12]. Для анализа зараженности амфибий использовали показатели: экстенсивность (Е, %), интенсивность (I, экз.) инвазии, индекс обилия (М, экз.) паразитов [1]. Статистическая оценка различий по экстенсивности инвазии проведена по принятой методике. В соответствии со значениями экстенсивности инвазии условно выделяются следующие группы паразитов: доминантные (Е>70%), субдоминантные (Е>50%), обычные (Е>30%), редкие (Е>10%) и единичные (Е<10%).
Проведенный таксономический анализ показал, что на территории Оренбургской области популяции озерной лягушки P. ridibundus представлены «восточной» формой по данным анализа митохондриальной ДНК [5, 20].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Общий состав гельминтов озерной лягушки района исследования включает 16 видов. Это трематоды – Gorgodera loossi (Sinitzin, 1905), Gorgoderina vitelliloba (Olsson, 1876), Opisthiogly-phe ranae (Frölich, 1791) Looss, 1899, Pneumonoe-ces variegatus (Rudolphi, 1819), Skrjabinoeces simi-lis (Looss, 1899) Sudarikov, 1950, Pleurogenes claviger (Rudolphi, 1819) Looss, 1896, Pleuro-genoides medians (Olsson, 1876) Travassos, 1921, Pleurogenes intermedius Issaitchikov, 1926, Proso-tocus confusus (Looss, 1894) Looss, 1899, Brandesia turgida (Brandes, 1888) Stossich, 1899, Strigea fal-conis Szidat, 1928, mtc., Strigea strigis (Schrank, 1788) Abildgaard, 1790, mtc., Codonocephalus urni-gerus (Rudolphi, 1819) Diesing, 1850, mtc.; немато- ды – Rhabdias bufonis (Schrank, 1788), Cosmocerca ornata (Dujardin, 1845), Aplectana acuminata (Schrank, 1788).
Общими для всех трех локалитетов являются 2 вида O. ranae, P. variegatus . В локалитете №1 доминантные по степени экстенсивности – P. claviger , субдоминантые – G. loossi ,обычные – O. ranae , P. variegatus , редкие – P. medians , P. con-fusus, B . turgida, A. acuminata , единичные – G. vitelliloba . В локалитета №2 доминантные – G. loossi , O. ranae , субдоминантые – P. confusus , обычные – P. variegatus, S. falconis, mtc., редкие – S. similis, P . medians, единичные не выявлены.
Для локалитета №3 доминантные виды отсутствуют, субдоминантые – O. ranae, обычные – P. variegatus, P. claviger, R. bufonis, A. acuminata, редкие – S. similis, P. intermedius, S. falconis, mtc., единичные – G. loossi, G. vitelliloba. Для локали-тета №4 доминантные – O. ranae, C. ornata, суб-доминантые – не выявлены, обычные – P. con-fusus, редкие – P. claviger, P. variegatus, S. strigis, mtc., Codonocephalus urnigerus, mtc., единичные не выявлены.
Экологический анализ состава гельминтов представлен на рис. 1.
В условиях высокой нагрузки загрязнения местообитания отсутствуют гельминты, передающиеся от амфибий к хищникам-батрахофагам (аллогенные биогельминты) - S. falconis, mtc., Strigea strigis, mtc., Codonocephalus urnigerus, mtc..
Таблица 1. Данные анализа воды из местообитаний амфибий по содержанию эссенциальных и токсических металлов
| 
           s § s ц н  | 
        
           сч д s s Н U £  | 
        
           Медь (Cu)  | 
        
           Цинк (Zn)  | 
        
           Кадмий (Cd)  | 
        
           Свинец (Pb)  | 
      ||||
| 
           мг/дм3  | 
        
           пдк рыбх.  | 
        
           мг/дм3  | 
        
           пдк рыбх.  | 
        
           мг/дм3  | 
        
           пдк рыбх.  | 
        
           мг/дм3  | 
        
           пдк рыбх.  | 
      ||
| 
           1  | 
        
           высокая  | 
        
           0,0213  | 
        
           21,30  | 
        
           0,3790  | 
        
           37,90  | 
        
           0,0036  | 
        
           0,72  | 
        
           0,0001  | 
        
           0,02  | 
      
| 
           2  | 
        
           низкая  | 
        
           0,0110  | 
        
           11,00  | 
        
           0,0390  | 
        
           3,90  | 
        
           0,0010  | 
        
           0,20  | 
        
           0,0020  | 
        
           0,33  | 
      
| 
           3  | 
        
           высокая  | 
        
           0,0090  | 
        
           9,00  | 
        
           0,0410  | 
        
           4,10  | 
        
           0,0010  | 
        
           0,20  | 
        
           0,0140  | 
        
           2,33  | 
      
| 
           4  | 
        
           низкая  | 
        
           0,003  | 
        
           3,00  | 
        
           0,04  | 
        
           4,00  | 
        
           -  | 
        
           Ниже ПДК  | 
        
           -  | 
        
           Ниже ПДК  | 
      
Таблица 2. Состав гельминтов популяций P. ridibundus Южного Урала
| 
           Виды гельминтов  | 
        
           Локалитеты  | 
      |||
| 
           Республика Башкортостан  | 
        
           Оренбургская область  | 
      |||
| 
           1. Худолаз  | 
        
           2. Гадельшинские озера  | 
        
           3. Ишкинино  | 
        
           4. Уртазым  | 
      |
| 
           Высокая  | 
        
           Низкая  | 
        
           Высокая  | 
        
           Низкая  | 
      |
| 
           1  | 
        
           2  | 
        
           3  | 
        
           4  | 
        
           5  | 
      
| 
           G. loossi *  | 
        
           66,67±12,18(1-13) 2,53  | 
        
           100,00±0,00(4-96) 20,50  | 
        
           6,67±6,45(1) 0,06  | 
        
           –  | 
      
| 
           G. vitelliloba*  | 
        
           6,67±6,45(1) 0,06  | 
        
           –  | 
        
           6,67±6,45(1) 0,06  | 
        
           –  | 
      
| 
           O. ranae**  | 
        
           44,34±11,46(1-16) 1,73  | 
        
           95,00±4,87(8-481) 68,00  | 
        
           53,33±12,89(21-144) 41,87  | 
        
           90,00±6,71(1-25) 9,00  | 
      
| 
           P. variegatus***  | 
        
           40,00±12,66(1-8) 1,47  | 
        
           30,00±10,25(1-41) 4,75  | 
        
           40,00±12,66(1-9) 1,80  | 
        
           25,00±0,31(1-7) 0,75  | 
      
| 
           S. similis ***  | 
        
           –  | 
        
           10,0±6,71(1) 0,10  | 
        
           20,00±10,34(2-7) 0,80  | 
        
           –  | 
      
| 
           P. claviger **  | 
        
           80,00±10,34(1-11) 4,07  | 
        
           –  | 
        
           46,67±12,89(3-9) 2,47  | 
        
           10,00±6,71(2-3) 0,25  | 
      
| 
           P . medians**  | 
        
           20,00±10,34(1-4) 0,60  | 
        
           10,00±2,24(6-7) 0,65  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
      
| 
           P. intermedius**  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           13,33±8,79(3-5) 0,53  | 
        
           –  | 
      
| 
           P. confusus**  | 
        
           13,33±33,98(1-7) 0,53  | 
        
           60,00±13,42(1-12) 2,90  | 
        
           –  | 
        
           40,00±10,96(2-15) 2,30  | 
      
| 
           B . turgida  | 
        
           26,67±11,43(1-26) 2,33  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
      
| 
           S. falconis, mtc.****  | 
        
           –  | 
        
           45,00±11,13(2-15) 3,35  | 
        
           33,33±12,18(4-17) 3,4  | 
        
           –  | 
      
| 
           S. strigis, mtc.****  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           15,00±7,99(3-14) 1,05  | 
      
| 
           C. urnigerus, mtc.****  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           25,00±10,96(12) 0,60  | 
      
| 
           R. bufonis***  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           40,00±12,66(1-6) 1,13  | 
      
Окончание таблицы 2
| 
           1  | 
        
           2  | 
        
           3  | 
        
           4  | 
        
           5  | 
      
| 
           C. ornata**  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           –  | 
        
           85,00±7,99(1-36) 8,45  | 
      
| 
           A. acuminata**  | 
        
           13,30±8,77(1) 0,13  | 
        
           –  | 
        
           33,33±12,18(3-6) 1,4  | 
        
           –  | 
      
| 
           Нематод  | 
        
           1  | 
        
           0  | 
        
           2  | 
        
           1  | 
      
| 
           Трематод  | 
        
           8  | 
        
           7  | 
        
           8  | 
        
           6  | 
      
| 
           Число видов  | 
        
           9  | 
        
           7  | 
        
           10  | 
        
           7  | 
      
Примечание: над чертой – экстенсивность заражения (Е±mE, %); в скобках – интенсивность заражения (I, экз.); под чертой – индекс обилия паразита (M, экз.). Локализация: * – мочевой пузырь, ** – кишечник, *** – легкие, **** – кожа
В локалитете № 2 при низкой нагрузке отсутствуют гельминты амфибий – автогенные геогельминты (не циркулирующие по трофическим связям), отмеченные в других локалитетах – R. bufonis , C. ornata , A. acuminata .
С возрастанием степени трансформации местообитания снижается число видов гельминтов, поступающих через объекты питания амфибий (автогенные биогельминты) в ряду 8 – 7 – 6 – 4. Данная группа включает 10 видов – G. loossi, G. vitelliloba, O. ranae, P. variegatus, S. similis, P. claviger, P. medians, P. intermedius, P. confusus, B. turgida.
    
    
    
    - 
        
□ автогенные геогельминты
 - 
        
□ аллогенные биогельминты
 - 
        
□ автогенные биогельминты
Локалитеты
а)
 
б)
Рис. Экологические формы гельминтов P. ridibundus а) Республика Башкортостан, локалитеты: 1. Худолаз, 2. Гадельшинские озера; б) Оренбургская область: 3. Ишкинино 4.Уртазым
Для 3 видов трематод уровень экстенсивности ниже на статистически значимом уровне в условиях загрязнения местообитания земноводных Республики Башкортостан G. loossi (р<0,05), O. ranae (р<0,001) и P. confusus (<0,01). В Оренбургской области экстенсивность инвазии у 2 видов трематод на статистически значимом уровне O. ranae (р<0,05) ниже, а P. claviger (р<0,05) выше в условиях загрязнения.
В целом фауна гельминтов характерна для Южного Урала, по данным ранее проведенных исследований [4, 6, 7, 18, 19].
По данным [15] в условиях антропогенной трансформации – урбанизации –происходит разрушение исторически сложившихся паразитарных систем в условиях низкой численности или вымирания видов – окончательных хозяев гельминтов (ужей, хищных птиц, псовых, млекопитающих). Другим фактором нарушения устойчивости паразитарных систем является снижение доли в рационе и, соответственно, в трансформированных экосистемах промежуточных и/или дополнительных хозяев (моллюсков, личинок и имаго стрекоз, жуков, ручейников, головастиков и сеголетков амфибий). При этом обычно видовой состав гельминтов сохраняется, но снижаются показатели зараженности гельминтами. По мнению А.А. Бураковой [2] R. bufonis «характеризуется высокой устойчивостью к химическому загрязнению». Причем в целом трематоды в большем числе встречаются в «экологически чистых местностях». При этом нематода О. filiformis от- мечена с высокими показателями зараженности у остромордой лягушки городских территорий [2]. В условиях сильного загрязнения пестицидами отмечается снижение (на статистически значимом уровне) экстенсивности и интенсивности инвазии у 3 видов трематод G. varsoviensis, P. claviger, S. similis и возрастание у трематоды O. ranae при снижении интенсивности инвазии [8]. Для г. Тольятти [13] также отмечается снижение показателей экстенсивности и интенсивности инвазии у 13 видов трематод Gorgodera asiatica, G. pagen-stecheri, G. varsoviensis, Gorgoderina vitelliloba, Pneumonoeces variegatus, Skrjabinoeces similis, Brandesia turgida, Prosotocus confusus, Pleurogenes claviger, Pleurogenoides medians, Opisthioglyphe ranae, ad., Paralepoderma cloacicola, mtc., Strigea strigis, mtc. и 1 вида нематод Cosmocerca ornata, за исключением трематоды P. asper. По данным для района г. Уфа [6] отмечено снижение экстенсивности инвазии 3-х видов трематод Opisthiogly-phe ranae, Pleurogenes claviger, Strigea sphaerula, mtc. Для города Ульяновска [9] с градиентом антропогенного воздействия видовой состав возрастает с 8 и 9 до 13 видов при снижении экстенсивности инвазии.
ВЫВОДЫ
- 
        
1) Видовой состав гельминтов (число видов) не отражает напрямую степень антропогенного воздействия на местообитания амфибий, которое не является однородным и проявляется как в загрязнении водоемов (в районе исследования – тяжелыми металлами), так и в трансформации (создание водохранилищ, прудов).
 - 
        
2) В условиях градиента антропогенного воздействия от низкого к высокому, возрастает экстенсивность инвазии гельминта P. variegatus , а вида O. ranae - снижается.
 - 
        
3) Большое значение имеют изменения в составе экологических форм гельминтов: в условиях трансформации местообитания отсутствуют гельминты II-й экологической группы, передающиеся от амфибий к хищникам-батрахофагам (аллогенные биогельминты).
 
Исследование проведено при поддержке гранта РФФИ № 14–04–31315 мол_а.
Список литературы Особенности видового состава и показатели зараженности гельминтами озерной лягушки Pelophylax ridibundus в условиях трансформации Местообитаний южного Урала
- Бреев К.А. Применение негативного биноминального распределения для изучения популяционной экологии паразитов. Методы паразитологических исследований. Л.: Наука, 1972. 70 с.
 - Буракова А.В. Особенности заражения гельминтами остромордой лягушки фоновых и урбанизированных территорий//Вестник Оренбургского государственного университета. 2008. № 2. С. 111-116.
 - Вершинин В.Л. Экологические особенности популяций амфибий урбанизированных территорий: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Екатеринбург, 1997. 47 с.
 - Давлетбакова Г.М., Юмагулова Г.Р. Гельминты бесхвостых амфибий Оренбургской области//Экологический сборник 4. Труды молодых ученых Поволжья/под ред. проф. С.В. Саксонова. Тольятти: Кассандра, 2013 -С. 31-34.
 - Ермаков О.А., Файзулин А.И., Закс М.М., Кайбелева Э.И., Зарипова Ф.Ф. Распространение «западной» и «восточной» форм озерной лягушки Pelophylax ridibundus s. l. на территории Самарской и Саратовской областей (по данным анализа митохондриальной и ядерной ДНК)//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5(1). С. 409-412.
 - Зарипова Ф.Ф., Юмагулова Г.Р., Файзулин А.И. Гельминтофауна озёрной лягушки (Rana ridibunda Pallas, 1771) урбанизированных территорий республики Башкортостан//Современная герпетология. 2012. Том 12, вып. 3/4. С. 134-142.
 - Зарипова Ф.Ф., Юмагулова Г.Р., Файзулин А.И. Гельминты озерной лягушки Rana ridibunda (Pallas, 1771) г. Салават (Республика Башкортостан)//Современные проблемы общей паразитологии. Материалы Международной научной конференции (30 октября -1 ноября 2012 г. Москва): Центр паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, 2012. С. 127-130.
 - Лебединский А.А. Гельминтофауна озерных лягушек в условиях антропогенного воздействия и связь инвазии с полиморфизмом//Животные в природных экосистемах. Н. Новгород, 1994. С. 25-32.
 - Матвеева Е.А. Эколого-фаунистические особенности гельминтофауны Rana ridibunda Pall. на территории Ульяновской области: автореф. дис. …канд. биол. наук. -Ульяновск, 2009. -24 с.
 - Резванцева М.В. Материалы по гельминтофауне озерной лягушки (Rana ridibunda) в окрестностях Тамбова//Вестник Тамбовского ун-та. Сер. Естественные и технические науки. 2008. Т. 13, Вып. 5. С. 330-332.
 - Романова Е.М., Индирякова Т.А., Матвеева Е.А. Паразитарные системы как индикатор состояния биоценоза//Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2009. № 2. С. 79-81.
 - Рыжиков К.М., Шарпило В.П., Шевченко Н.Н. Гельминты амфибий фауны СССР. М.: Наука, 1980. 279 с.
 - Скрябин К.И. Метод полных гельминтологических вскрытий позвоночных, включая человека. М.: Изд-во МГУ, 1928. 45 с.
 - Файзулин А.И., Чихляев И.В., Кузовенко А.Е. Амфибии Самарской области. Кассандра, 2013. 140 с.
 - Чихляев И.В., Файзулин А.И., Замалетдинов Р.И., Кузовенко А.Е. Трофические связи и гельминтофауна зеленых лягушек Rana esculenta complex (Anura, Amphibia) урбанизированных территорий Волжского бассейна//Працi Українського герпетологiчного товариства, 2009, N. 2. С. 102-109.
 - Чихляев И.В. Характеристика жизненных циклов гельминтов земноводных (Amphibia) Среднего Поволжья//Биоразнообразие и экология паразитов: Тр. Центра паразитол. 2010. Т 46. С. 315-324.
 - Чихляев И.В., Кириллова Н.Ю., Кириллов А.А. Характеристика жизненных циклов трематод (Trematoda) наземных позвоночных Среднего Поволжья//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 5-1. С. 132.
 - Чихляев И.В., Файзулин А.И. Использование гельминтологических данных при исследовании формирования ареалов бесхвостных земноводных (Anura, Amphibia) Волжского бассейна//Теоретические проблемы экологии и эволюции. Теория ареалов: виды, сообщества, экосистемы (V Любищевские чтения)/Под ред. чл.-корр. Г.С. Розенберга и проф. С.В. Саксонова. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2010. С. 209-214.
 - Юмагулова Г.Р. Гельминты амфибий Южного Урала: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2000. 19 с.
 - Akın C., Bilgin C.C., Beerli P., Westaway R., Ohst T., Litvinchuk S.N., Uzzell T., Bilgin M., Hotz H., Guex G.-D. Phylogeographic patterns of genetic diversity in eastern Mediterranean water frogs have been determined by geological processes and climate change in the Late Cenozoic//J. Biogeogr. 2010. V. 37. P. 2111-2124.