О морфологических аномалиях жужелиц на территориях ЛЭП в Тульской области

УДК 595.7:574.9

О МОРФОЛОГИЧЕСКИХ АНОМАЛИЯХ ЖУЖЕЛИЦ НА ТЕРРИТОРИЯХ ЛЭП В ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

А.А. Короткова, М.С. Дубинин

Исследовано 6043 экземпляра Carabidae из 63 видов и 32 родов на территориях ЛЭП и контрольной зоне. Из них представители 36 видов (57,14 %) из 21 рода в количестве 177 особей (2,93 %) имеют различные аномалии. Выявлены 2 группы морфологических аномалий жужелиц - механические повреждения (23,16 % экземпляров) и морфологические аномалии (тератозы) (76,84 %). Наиболее часто встречаемые механические повреждения - деформации (вдавливания), зафиксированные у 11,86 % особей. Выявлено 7 вариантов морфологических аномалий - нарушение пигментации, деформации, гиперсклеротизация, уродства, брахиэлитрия, аномалии жилкования. Наиболее распространено нарушение пигментации (9,04 % особей). Для 1,69 % особей в зоне действия ЛЭП были выявлены случаи комплексных аномалий, являющихся результатом сочетания брахэлитрии и нарушения жилкования.

Ключевые слова: насекомые, энтомофауна, карабидофауна, морфологические аномалии, ЛЭП.

Введение

Морфологические признаки насекомых обусловлены как внешними, так и внутренними (генетическими) факторами. Внешние факторы (механические, термические, химические, радиационные и др.), особенно при их отклонении от средних значений, зачастую вызывают нарушения морфологии насекомых, так называемые аномалии. Классификация аномалий основана на таком параметре как время их возникновения [1-3].

Целью данного исследования явилось изучение морфологических аномалий у жужелиц Carabidae на территориях линий электропередач в Тульской области.

Материалы и методика исследований

Материалом для данного исследования послужили 6043 экземпляра жужелиц, собранных в 2014-2016 годах на территории двух ЛЭП напряжением 750 кВ и 220 кВ (модельный участок) и в контрольной зоне. Исследуемые территории расположены в луговых и лесных экосистемах, вдали от крупных автомагистралей, застроек и предприятий. Для отлова жужелиц использовались почвенные ловушки Барбера. Измерение показателей электрического и магнитного полей проведено с помощью измерителя напряженности поля промышленной частоты (ПК-50).

Результаты исследований и их обсуждение

В целом в собранном материале (6043 экземпляра) было определено 63 вида жужелиц Carabidae, относящихся к 32 родам. Из них представители 36 видов (57,14 %) из 21 рода в количестве 177 особей (2,93 %) имели различные морфологические аномалии, которые, согласно известной классификации [2], представляют две крупные группы -механические повреждения и морфологические аномалии (тератозы).

Первая группа включает в себя надломы, проколы, трещины, обрывы и деформации тела насекомых. Все они являются результатом травмирующего действия на имаго, произведенного после завершения процесса склеротизации. Механические повреждения были отмечены у 23,16% экземпляров Carabidae на территории ЛЭП.

Наиболее часто встречаемые травмы - деформации (вдавливания), зафиксированные у 11,86 % особей (рис. 1). Надломы, проколы и трещины отмечены у 9,60 % особей, обрывы надкрылий и крыльев - у 1,69 % особей.

Рис. 1. Механические повреждения Carabidae а)- Надлом у Poecilus cupreus

Вторая крупная группа морфологических аномалий формируется на преимагинальном этапе развития, что может быть результатом воздействия на куколку и/или генетическими изменениями. Данная категория морфологических отклонений разнообразнее и насчитывает 7 групп. В имеющемся материале присутствуют общие аномалии и уродства.

Среди общих аномалий наиболее распространено нарушение пигментации (рис. 2г), проявляющееся в виде общей гипомеланизации и в локальном отсутствии пигмента или прозрачности покровов. Это обусловлено блокировкой синтеза кутикулярного и гиподермального пигмента в результате каких-либо мутаций, а также нехватки кислорода и гормональных нарушений. В зоне действия ЛЭП с нарушением пигментации выделено 9,04 % особей.

Рис. 2. Общие аномалии у Carabidae: а)- Деформация надкрылья у Carabus nemoralis (Müll.), б)- Затянутость у Poecilus cupreus (L.),

в)- Гипосклеротизация у Amara aenea

Деформации, вызванные механическим воздействием на куколку или повреждением куколочного экзувия, отмечено у 3,39 %. Одним из их проявлений является «измятость» надкрылий (рис. 2,а).

Сбой синтеза хитина и процесса склеротизации, приводящие к гипосклеротизации (рис. 2,в), встречается реже - 1,13 % в пределах модельного участка. Нарушение склеротизации на последних ее этапах характеризуются заживлением (затянутостью) (рис. 2,б). В наших исследованиях выявлена только 1 (0,56 %) такая особь Poecilus cupreus (L.).

Вторая группа, отмеченная нами в составе морфологических аномалий, это уродства. В исследуемом комплексе Carabidae отмечены аномалии покровов, к которым относятся различные опухоли: грыжи, вздутия, морщинистость и др. (рис. 3,а). Такая аномалия выявлена у 2,82 % экземпляров.

а ^нб — в л ю г

Рис. 3. Уродства у Carabida: а)- Морщинистость у Harpalus luteicornis (Duft.), б)- Брахэлитрия у Pterostichus melanarius (Ill.), в)- Аномалия жилкования у Carabus cancellatus (Ill.), г)- Комплексная аномалия

у Poecilus cupreus

Биологические науки

Брахэлитрия у Carabidae характеризуется укорочением или редукцией дистальной части надкрылий, что приводит к уменьшению их размеров (рис. 3,б). В некоторых случаях это связано с неполным расправлением надкрылий при выходе имаго из куколки. Этот вариант тератоза наблюдался в 0,56 % случаев.

У всех видов семейства Carabidae жилки надкрылий в норме не ветвятся, что подтверждается ходом трахей, расположенных в "жилковых промежутках". Аномалии жилкования появляются в результате слияния "жилковых" промежутков и в разрывах точечных бороздок (рис. 3,б). В результате исследований было обнаружено 41,81 % особей с аномальным жилкованием. Таким образом, данная форма аномалий является самой распространенной.

Для 1,69 % особей в зоне действия ЛЭП были выявлены случаи комплексных аномалий, являющихся результатом сочетания брахэлитрии и нарушения жилкования (рис. 3,г).

Дальнейшее исследование морфологических аномалий жужелиц на территориях ЛЭП и сравнение количественных показателей этого параметра с таковыми в контрольной зоне (в отсутствии влияния ЛЭП) позволит оценить качество среды в зоне влияния ЛЭП.

Список литературы

1. Balazuc J. La teratologie des Hymenopteroides // Ann. Soc. ent. France. 1958. V. 127. P. 167-203.

2. Присный Ю. А. Использование частот появления морфологических аномалий у жесткокрылых насекомых (Insecta, coleoptera) в локальном мониторинге. дис. ... канд. биол. наук. Белгород. 2009. 238 с.

3. Присный Ю. А. Оценка состояния особо охраняемых природных территорий белгородской области на основе частот встречаемости аномалий у жужелиц (Carabidae). Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2013. Т. 24. №. 7 (160). С. 72-76.

Короткова Анна Альбертовна, д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой, korotkova123@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого,

Дубинин Максим Сергеевич, преподаватель, dubinin91@ya.ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого

ABOUT MORPHOLOGICAL ANOMALIES OF THE CARABIDAE ON TERRITORIES OF POWER TRANSMISSION LINE IN THE TULA REGION

A. A. Korotkova, M. S. Dubinin 127

A total of 6043 Carabidae specimens from 63 species and 32 genera in the areas of the transmission line and the control zone were investigated. Of these, representatives of 36 species (57,14 %) of 21 genera in the number of 177 individuals (2,93 %) have different anomalies. Two groups of morphological anomalies of Carabidae were identified: mechanical damage (23,16 % of specimens) and morphological anomalies (teratoses) (76,84 %). The most common mechanical damages are deformations (indentations) recorded in 11,86 % of individuals. There were revealed 7 variants of morphological anomalies - a violation of pigmentation, deformations, gypsysclerotization, uglinesses, brachyelithria, anomalies of venation. The most common a violation of pigmentation (9,04 % of individuals). For 1,69 % of individuals in the zone of power transmission line influence, cases of complex anomalies, resulting from a combination of brachellithry and disturbance of venation, were identified.

Key words: insects, entomofauna, carabidofauna, morphological anomalies, power

lines.

Korotkova Anna Albertovna, doctor of biological science, professor, korotkova 123 a mail. ru, Russia, Tula, Tula State Pedagogical University after Lev Tolstoy,

Dubinin Maxim Sergeevich, teacher, dubinin91(@,ya. ru, Russia, Tula, Tula State Pedagogical University after Lev Tolstoy