| Черевоногі легеневі молюски (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata) в системі біологічного моніторингу |
|
УДК 594,38:591.5 Т.В. Пінкіна, Черевоногі легеневі молюски (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata) в системі біологічного моніторингу Наведено рекомендації по використанню черевоногих легеневих молюсків у системі біологічного моніторингу. На межі тисячоліть в умовах зростаючого забруднення навколишнього середовища поміж інших полютантів на одне з перших місць вийшли йони важких металів, особливо таких поширених як мідь і цинк. Забруднення ними прісних континентальних водойм відбувається внаслідок скидання у річки та водні басейни сповільненого водообміну неочищених або недостатньо очищених від цих полютанів стоків промислових виробництв (металообробних, машинобудівних, інструментальних, хімічних, гальванічних та ін.) та рудникових і шахтних вод. Найчастіше ці реагенти потрапляють у навколишнє середовище у вигляді розчинених у воді солей, молекули яких дисоціюють на йони. Діючою на організми складовою їх молекул є йони металів. Відомо [1], що на перших етапах впливу на гідробіонтів вони виступають у ролі отрут локальної дії, спричиняючи припікаючий вплив на шкірні покриви та вистилку легені черевоногих легеневих молюсків (Pulmonata). Пізніше, надходячи в організм цих тварин шляхом дифузії або адсорбції [2] та накопичуючись у ньому (матеріальна кумуляція), ці полютанти негативно впливають на різні біохімічні та фізіологічні процеси, що в ньому перебігають [3]. Зумовлене це тим, що йони важких металів, які надійшли в організм тварин, утворюють у ньому складні комплекси з біологічно активними речовинами (гормони, ферменти та ін.), які, внаслідок цього, втрачають притаманні їм функції, що призводить до розлагодження як загального обміну речовин, так і певних фізіологічних функцій організму. Дослідження цих порушень є актуальним з огляду на можливості застосування отриманих результатів у системі біологічного моніторингу стану забруднення водного середовища йонами важких металів. При цьому об’єктами регулярних спостережень мають бути широко розповсюджені водні тварини на теренах, де проводиться екологічний моніторинг. Крім того, необхідно, щоби популяції їх були тут багаточисельними та характеризувалися значною густиною населення. Таким умовам відповідають дві групи легеневих черевоногих молюсків фауни Поліської лісової, Лісостепової та Степової зон України, – ставковики (Lymnaeidae) та витушкові (Bulinidae). До того ж вони відповідають іще одній вимозі, котрій повинні відповідати об’єкти біологічного моніторингу, а саме: вони відзначаються найкрупнішими розмірами серед інших черевоногих молюсків, через що дають можливість отримати достатню кількість матеріалу (тканини, органи) для здійснення біохімічних або фізіологічних тестів. Тому як матеріал для проведення моніторингу ми рекомендуємо використовувати саме ставковиків (окрім дрібних видів – представників підроду Galba) і витушкових (види роду Planorbarius).За останні 3-4 десятиліття у світовій науковій літературі накопичилося чимало робіт, присвячених дії різних за природою та концентраціями токсикантів на гідробіонтів, у тому числі й на прісноводних молюсків, зокрема на легеневих (реферативний журнал "Water pollution"). Одначе скористатися ними у перважній більшості випадків неможливо з низки причин, на чому наголошують й інші дослідники [4]: 1) нестандартні умови дослідів; 2) видові відмінності, зумовлені застосуванням дуже широкого спектру об’єктів токсикологічних досліджень; 3) невелика кількість досліджених особин; 4) короткотривалість експериментів. Через все це значення вихідних токсикологічних показників у кожному токсикологічному дослідженні токсикологічних (LC0, LC50, LC100), отриманих для одних і тих же видів при застосуванні однакових полютантів, нерідко дуже різняться між собою. На наш погляд, у системі біологічного моніторингу рівня забрудненості води в межах кожного регіону доцільним є використання невеликої кількості видів тест-об’єктів, але таких, які детально досліджені у плані впливу найпоширеніших йонів важких металів (Cu2+, Zn2+) на гістологічні зміни покривів їх тіла, вистилки легень, на біохімічний склад різних тканин і органів, на перебіг основних фізіологічних функцій. Встановлення чутливості і витривалості, у тому числі й до впливу на них Cu2+ і Zn2+, слід встановлювати з використанням стандартних методик. Наш досвід роботи свідчить, що найзручнішою серед інших для цього є така, запропонована В.А. Алексєєвим [5]. Щоб уникнути елементів випадковості при дослідженні молюсків – об’єктів біологічного моніторингу – слід використовувати таку кількість тест-об’єктів, яка була б достатньою для обробки цифрових результатів методами варіаційної статистики. Нарешті, раніше, ніж види молюсків буде визначено як тест-об’єкти, вони повинні бути всебічно досліджені в короткотривалих (bioassey) гострих (48 год) і тривалих хронічних дослідах (0,5-1 і 1-3 місяці). Слід зазначити, що тривалість хронічних дослідів не може бути однаковою при використанні низьких і високих концентрацій токсикантів через погану виживаємість і швидку загибель тварин при застосуванні останніх. З гістологічних показників локальної дії Cu2+ і Zn2+ на ставковиків і витушок слід використовувати такі, як: 1) набрякання або, навпаки, зменшення в об’ємі шару епітеліальних клітин шкіри та вистилки легень; 2) відторгнення епітелію шкіри від базальної мембрани; 3) злущування епітелію; 4) переповнення кров’ю кровоносних судин шкіри; 5) порушення цілісності цих судин аж до появи кровотеч. З біохімічних показників слід звернути увагу, перш за все, на зміни у вмісті речовин білкової природи у одному з основних компонентів внутрішнього середовища молюсків – їх гемолімфі. Особливу увагу необхідно приділяти дослідженню тих змін, які мають місце у кількісному складі ферментів, які регулюють інтенсивність перебігу біохімічних реакцій у різних ланках загального обміну речовин. Крім того, можна скористатися різними показниками, котрі характеризують вуглеводний і ліпідний обміни. З фізіологічних показників у системі біологічного моніторингу, в першу чергу, найліпше скористатися такими, результати яких можна знімати візуально, без застосування приладів і складних методик. До них належать ритм серцевих скорочень і особливості процесу дихання, що встановлюють за методиками, запропонованими В.І. Жадіним [6]. Досить показовим, але складнішим і тривалішим у виконанні, є дослід по встановленню зрушення у трофіці тварин (визначення величини середньодобового раціону, швидкості просування корму через травний тракт, інтенсивності живлення, частоти дефекації) [6]. Крім того, до симптомокомплексу отруєння молюсків йонами важких металів належать показники їх водного балансу [7]. Особлива увага має звертатися на зміни, котрі відбуваються у здійсненні репродуктивної функції молюсків, що підкреслюється й іншими дослідниками [8]. Адже від неї, в першу чергу, залежать темпи відтворення чисельності популяцій, їх густини і, кінець-кінцем, – збереження видів. Для цілей біологічного моніторингу пропонується отримувати значення таких показників: 1) зміни статевої поведінки (наявність парування, частота його або відсутність цього процесу); 2) кількість кладок, які припадають на одну особину; 3) кількість яєць, які припадають на одну кладку; 4) кількість яєць (на одну кладку), які не розвиваються; 5) кількість тератогенних порушень (на одну кладку); 6) тривалість розвитку яєць до виходу з них молоді; 7) тривалість статевого дозрівання ювенільних особин; 8) LCo, LC50, LC100 яєць (у кладках), ювенільних особин різного віку і статевозрілих молюсків. Деяку інформацію щодо впливу середовища, забрудненого йонами важких металів, можуть дати спостереження за такими поведінковими реакціями, як реакція уникнення та реакція обмирання, а також за деякими швидкими фізіологічними реакціями (ослизнення тіла, поява спочатку пастозності, а пізніше – розлитих набряків, "випотівання" гемолімфи, стрімка дефекація аж до виділення порожніх перітрофічних мембран, абортування недозрілих кладок). Зрозуміло, що найповніші відомості про статус обстежуваних тест-об’єктів отримуємо при комплексному застосуванні усіх вищезазначених показників – гістологічних, біохімічних, фізіологічних, біологічних, етологічних. Одначе досить інформативними можуть бути й різні їх композиції, підібрані з урахуванням особливостей об’єкту, місцевих умов і можливостей матеріального забезпечення досліджень. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 1. Метелев В.В., Канав А.М., Дзасохова Н.Г. Водная токсикология. – М.: Колос. – 1974. – 247 с.2. Шахмаев Н.К. Пресноводные униониды как биоиндикаторы и концентраторы марганца, кобальта, меди и железа: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Томск, 1975. – 22 с. 3. Биргер Т.И. Метаболизм водных беспозвоночных в токсической среде. – К.: Наук.думка. – 1979. – 190 с. 4. Флеров Б.А. Экспериментальное исследование фенольного отравления рыб. – М.: Б.и., 1965. –19 с. 5. Алексеев В.А. Основные принципы сравнительно-токсикологического эксперимента // Гидробиол. журн. – 1981. – Т.17. – № 3. – С. 92-100. 6. Вискушенко Д.А., Бенедик С.В., Поповичук О.І. Вплив азотнокислого свинцю на водний баланс ставковика озерного (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) // Вісник Житомирського педагогічного університету. – 1999. – вип. 4. – С. 87-88 7. Жадин В.И. Наши пресноводные моллюски. – Муром: Изд-во Окск. биол. ст., 1926. – 131 с. 8. Строганов Н.С., Колосова Л.В. Изучение токсичности водной среды на брюхоногих моллюсках // Методики биол. исслед. по водн. токсикол. – М.: Наука, 1971. – С. 216-218 Матеріал надійшов до редакції 12.09.01. Пинкина Т.В., Гирин В.К., Иваненко Л.Д., Мокрицкая А.М., Мостипака О.А., Павлюченко О.В. Брюхоногие легочные молюски (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata) в системе биологического мониторинга. Pinkina T.V., Hyryn V.C., Ivanenko L.D., Mokrіtska A.M., Mostipaka O.A., Pavluchenko O.V. Gastropod pulmonata molluscs in tne system of biological monitoring. Всі опубліковані на сайті матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення. Копіювання та використання інформації суворо заборонено. |
| < Попередня | Наступна > |
|---|
