Сравнительная оценка содержания элементного состава в плавниках рыб изучаемых семейств

74

Аграрный вестник Урала

№ 12 (54), 2008 г.

Рыбоводство

Итак, на основании проведенной оценки состояния ауто- и демоценозов эндопаразитов было выявлено, что внутри городской застройки (ЦПКиО) мелкие млекопитающие в высокой степени заражены гельминтами. Для экосистемы ЦПКиО характерно присутствие большого количества бродячих собак. Это, видимо, ухудшает эпидемиологическую ситуацию по эндопарази-

там, в отличие от ситуации с эктопаразитами, которая благодаря постоянной акарицидной обработке в ЦПКиО самая благополучная [8]. Для мышевидных грызунов и насекомоядных лесопарковой зоны отмечен широкий спектр по экстенсивности и интенсивности поражения гельминтами. Однако для наиболее многочисленного вида грызунов -малой лесной мыши - экстенсивность

заражения в лесопарковой зоне высока (рис. 1, таб. 1).

Таким образом, особенности видовой структуры сообществ мелких млекопитающих городской черты создают условия для неблагоприятной эпидемиологической ситуации по эндопаразитам, которая в ряде случаев, возможно, усугубляется включением в экосистему бродячих собак.

Литература

1. Черноусова Н.Ф., Мухлынин A.B. Анализ сообществ грызунов как индикаторов состояния окружающей среды. Экология промышленного региона и экологическое образование: Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. Нижний Тагил, 2004. - С.184-187.

2. Черноусова Н.Ф., Толкачев О.В. Экология мелких млекопитающих города // Экология города. - 2006. - С. 57-82.

3. Богданова Е.Н. Процессы синантропизации клещей и их эпидемиологическое значение. Мат-лы IV Всероссийского съезда паразитологического общества при РАН. - СПб., 2008. - Т. 1. - С.80-84.

4. Рыжиков К.М., Гвоздев Е.В., Токобаев М.М., Шалдыбин Л.С., Мацаберидзе Г.В., Меркушева И.В., Надточий Е.В., Хохлова И.Г., Шарпило Л.Д. Определитель гельминтов грызунов. Фауны СССР - М., 1979. - 276 с.

5. Корниенко С.А., Зубова О.А., Гуляев В.Д. Распределение Ditestolepis diaphana в популяциях землероек Северо-Восточного Алтая. Материалы III Всероссийского съезда паразитологического общества при РАН. - СПб., 2003. - Т. 1. - С.211-212.

6.Ромашова Н.Б. Экология сообществ гельминтов рыжей полевки в условиях островных лесов центрального Черноземья. Материалы IV Всероссийского съезда паразитологического общества при РАН. - С.-Перербург, 2008. - Т3. - С. 100-104.

7. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. Изд-во Речь. С.-Петербург, 2002. - 350 с.

8. Черноусова Н.Ф., Толкачев О.В. Эктопаразиты мелких млекопитающих в среде различной урбаногенной нарушенно-

сти // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. Материалы III Всерос. научной конференции. - Пущино, 2008. - С. 295-296. ________________________________________________

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА В ПЛАВНИКАХ РЫБ ИЗУЧАЕМЫХ СЕМЕЙСТВ

Е.А. ГАЛАТОВА, кандидат биологических наук,

А.Р. ТАИРОВА,

доктор биологических наук, профессор, Уральская ГАВМ, г Троицк Челябинской области______________________

Ключевые слова: вода, рыбы, плавники, экотоксиканты.

Биологические процессы, протекающие в водоеме, зависят от физических свойств и химического состава воды. Водные организмы, в том числе и рыбы, приспособлены к определенным условиям среды, изменения которой могут существенно отразиться на видовом составе и количественном соотношении между отдельными видами. Химический состав воды и ее химические свойства зависят от биологических процессов, протекающих в водоеме. Живые организмы подвергаются в водоеме воздействию совокупности факторов. При этом роль отдельных факторов может сильно трансформироваться и зависеть от других условий. Например, высокая концентрация кальция в ряде случаев снимает летальное действие высоких концентраций ионов калия. А при повышенной солености воды нитриты, даже при большой концентрации, не представляют серьезной угрозы для рыб [ 7].

Микроэлементы в водных экосистемах являются регуляторами метаболизма организмов гидробионтов, и недостаток их в звеньях пищевых цепей тормозит процессы превращения мате-

рии, уменьшает интенсивность фотосинтеза, что, безусловно, отрицательно влияет на рыбопродуктивность водоемов [6].

В связи с тем, что распределение металлов в организме рыб зависит от геохимии среды обитания, функционального состояния организма и характера пищевых цепей водоемов, объединяющих в единую систему миграции элементов растительного и животного мира конкретных регионов, выявление особенностей накопления и распределения тяжелых металлов в организме рыб вызывает несомненный интерес. Рыбы, являясь ключевыми видами гид-робионтов и выступающие, как правило, в качестве одного из последнего звена в трофических цепях, обладают способностью накапливать сверхкри-тические концентрации загрязняющих веществ [1, 2, 5].

Цель и методика исследований

Цель исследований - изучить степень загрязненности природных вод промышленными экотоксикантами. Отдельным фрагментом работы явилось определение содержания тяжелых металлов

в плавниках рыб реки Уй, отбор которых проводился в среднем ее течении по "территории г. Троицка Челябинской области. Живые организмы суши и моря активно участвуют в круговороте тяжелых металлов в пищевой цепи передачи ее человеку, так как все пищевые продукты в качестве первоначальных источников содержат вещества воздуха, воды и почвы (И.Д. Габович и др., 1981).

На состояние рыб и их корма - беспозвоночных неблагоприятно отражают лиолевые сплавы. Из гниющей древесины и коры в воду выделяются различные дубильные вещества, смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, что обуславливает гибель рыбы, особенно молодняка и икры (А.Г. Банников, 1996).

Взрослые рыбы после окончания размножения обычно в более или менее истощенном состоянии начинают активную миграцию к местам своего нагула -к тем площадям, где происходит их откорм. Многие рыбы - морские и пресноводные - начинают питаться после окончания нереста, для них кормовая миграция является одновременно и нагулом. Некоторые рыбы совершают регулярные путешествия, переходя из одних мест, богатых кормов, к другим.

Watter, fish, fin, ecotoxicants.

№ 12 (54), 2008 г.

Аграрный вестник Урала

75

Миграция хищных рыб в значительной степени связана с перемещением объектов их питания - других рыб.

Кроме горизонтальных кормовых миграций часть рыб совершает и регулярное вертикальное перемещение, связанное с поиском пищи (П.Б. Монтей-фель, 1959).

В Оби кормовую миграцию из реки совершают карповые рыбы. По мере отхода от берега и усиленного питания угнетенность рыб возрастает до тех пор, пока не достигает своей максимальной величины (М.М. Кожов, 1954).

У многих пресноводных рыб выражены суточные кормовые перемещения. Так, многие рыбы, держаться днем в русле реки и слабо питающиеся, ночью заходят в затоны, где имеется богатая фауна беспозвоночных, служащих объектом их питания. Подобные перемещения совершают ельцы, иногда пескарь и другие рыбы. Следуя за мигрирующими рыбами, заводи на кормежку заходят и хищники - сом, жерех и др.

У пресноводных рыб, как и у морских, бывают отчетливо выражены вертикальные кормовые миграции, которые могут быть как сезонными, так и суточными.

Причина кормовой миграции связана с недостаточной обеспеченностью пищей на местах размножения и зимовки. Кормовая миграция представляет собой перемещение из мест бедных кормами, в места с высокой обеспеченностью пищей. Непосредственный стимул к к началу кормовой миграции - потребность в пище после нерестового истощения или зимовки.

Выедая свои кормовые объекты рыбы снижают их концентрацию до таких пределов, что затраты энергии на их добывание уже не может обеспечить нужного темпа накопления энергетических ресурсов (Г.В. Никольский, 1974).

При снижении концентрации кормовых организмов ниже определенной величины кормящие рыбы должны перемещаться дальше и отъискивать новое скопление кормовых организмов (Н.С. -Новикова, 1956).

Питание - одна из важнейших функций организма рыб. За счет энергетических веществ, поступающих в виде пищи в организм, осуществляются его основные функции: развитие, рост, размножение. За счет питания обеспечиваются и се другие энергетические процессы, протекающие в организме рыбы.

По характеру потребляемой пищи взрослых рыб можно разделить на следующие группы:

1. Растительноядные - плотва, пескарь, верховка, ерш.

2. Хищные, питающиеся рыбой -щука, сом, окунь, судак.

Очень сильные изменения в составе пищи у рыб происходят в течении года. Это связано с изменением в составе кормовых организмов и их доступности.

Установлено, что акула весной и

летом питается планктоном, а зиму опускается в глубинные слои воды и переходит на питание донными организмами (H. Parker and M.Boeseman, 1954).

Семейство щуковые. Род щука (E.Lucius Linne, 1978) обитать большого количества пресных водоемов, ее характеризуют как типичную оседлую рыбу, совершающую миграции. В мелководных участках водоемов с развитой водной растительностью этот хищник длительное время придерживается небольших участков, питаясь плотвой, окунем, (л.К Малинин, 1971).

Установлено, что на первых этапах образования Рыбинского водохранилища, щука концентрировалась в основном в речных плесах и в прибрежье с развитой растительностью. За счет размыва берегов охотничьи укрытия щуки постепенно стали уменьшаться (Л.П. Сабанеев, 1959).

Щука обитает по всему течению реки, установлено непродолжительное увеличение численности щуки, судя по словам, на отдельных участках реки наблюдается в период размножения и во время весенней миграции. Щука населяет разнообразные по условиям питания водоемы. Отсутствует она лишь в замкнутых заморовых озерах (В.М. Судаков, 1977).

Основу ее питания составляют мелкие частиковые рыбы (елец, плотва, молодь язя). По данным Д.Л. Венглинс-кого (1976) щука потребляет производителей сиговых (пеляди, тугуна) преимущественно в соровой системе во время их нагула, а так же на путях миграции к местам их размножения.

В большинстве речных водоемов щука играет положительную роль биологического мелиоратора, потребляющего мелкую сорную рыбу и этим освобождающего кормовую базу для промысловых рыб. Отлов будет наиболее эффективен осенью - в период подъема хищной рыбы на зимовку, а осенью в период ската (Б.К. Москаленко, 1971).

Семейство окуневые. Род судаки (S. Lucioperca Smitt, 1893). Судак распространен в реках и озерах Европ-пы и частично Западной Азии, предпочитает чистые, богатые кислородом пространства, избегает мелководных, илистых и заросших водоемов. Тело судака продолговатое, сжатое с боков, спинка темно-зеленая. Чешуя мелкая, плотносидящая.

Судак стайная хищная рыба. Нереститься на юге в марте - мае, а на севере в июне - июле. Жира содержится - от 5,6 до 11,4%, белка -25,6%. Кожа, чешуя, плавательный пузырь богат белком, значительная часть которого представлена коллагеном (А.П. Быков, 1999).

Семейство карповые. Тело карповых покрыто чешуей, реже голое, на челюстях нет зубов, усиков около рта нет, но если есть, то не более двух пар; спинной плавник один. У самцов (реже у самок) многих видов в период нереста появляются на голове и в верхней части

Рыбоводство

тела мелкие белые бородавки (брачный наряд). Крповые распространены в пресных водах Европы, Африки, Азии, Северной и Центральной Америки. В семействе карповых насчитывается около 200 родов (В.П. Быков, 1999).

Род пескари. (G. gobio (Linne, 1788). Распространен повсеместно, обитает преимущественно в реках, встречается так же в озерах и прудах. Длина достигает 20-22 см, масса - 300 г. Химический состав тушки пескаря (%): влага -76,9; жир - 2,7; белок - 15,4; зола - 3,4.

Используют пескаря в качестве наживы для лова хищных рыб (В.П. Быков, 1999).Этот вид предпочитает мелководные участки рек с быстрым течением и песчано-глинистым дном. Коэффициент зрелости гонад у самок в августе достигает 6%, весной в период нереста у пескарей - 26% (И.Е. Гладырина и др., 1980).

Род плотва (R. rutilus tipicus Linne, 1798). Встречается почти повсеместно, нерест происходит весной, ловят в основном летом в период нагула и осенью. Наибольшее количество жира находиться во внутренностях - до 13,2%.

С учетом вышеизложенного нами, наряду с определением органолептических и гидрохимических показателей речной воды, содержания тяжелых металлов в донных отложениях и водорослях, было проведено изучение распределения тяжелых металлов в плавниках рыб четырех семейств. Для анализа были выбраны следующие семейства рыб: окуневые - окунь, ерш, судак (Percidae); карповые - плотва, пескарь, верховка (Cyprinidae); щуковые - щука (Esocidae); сомовые - сом (Siluridae).

Содержание тяжелых металлов в подготовленных таким образом пробах определялось методом атомной абсорбции при атомизации в пламени и контролируемом температурном режиме (атомно-абсорбционный спектрофотометр AAS-30, ГОСТ 26929-94). Всего было отобрано 80 проб рыбы.

Результаты исследований и их анализ показали, что максимальное содержание цинка в плавниках было выявлено у семейства сомовые (род сом) и щуковые (род щука), оно составило 26,23±0,01 мг/кг и 26,27±0,66 мг/кг соответственно.

У представителей семейства карповые (род верховка) этот показатель составил 22,49±0,20 мг/кг, 18,09±0,63 мг/ кг - у плотвы и пескаря - 16,44±0,12 мг/ кг. Минимальное содержание цинка зарегистрировано у представителей семейства окуневые, например, у ерша составило 14,90±0,88 мг/кг, что было в 1,8 раза меньше, чем у представителей семейства сомовые (род сом) (P<0,001). Необходимо заметить, что высокое содержание цинка в плавниках было обнаружено именно у рыб-хищников, так как, по данным литературы, [4, 6], плавники значительно накапливают токсико-эле-менты.

Наибольший уровень накопления железа был отмечен у верховки и пес-

№ 12 (54), 2008 г.

Аграрный вестник Урала

76

Рисунок 1. Содержание цинка, железа, марганца и меди в плавниках

рыб

Рисунок 2. Содержание свинца, никеля, кобальта и кадмия в плавниках рыб

каря, семейства карповые, составивший 17,38±0,15 мг/кг и 15,20±0,12 мг/кг соответственно. А у плотвы, представителя этого же семейства, уровень содержания железа составил 2,06±0,10 мг/кг, что в 7,3 и 8,4 раза ниже, чем у верховки и пескаря (Р<0,001). В семействе сомовые (род сом) уровень содержания составил 8,40±0,1 мг/кг, что в 2,4 раза больше, чем у семейства щуковые (род щуки), и находился в пределах ДОК.

В сравнении со всеми изучаемыми химическими элементами, наименьшее содержание меди установлено в плавниках судака (0,13±0,01 мг/кг). Если сравнить результаты исследований по семействам рыб, то самые высокие концентрации меди нами были установлены в плавниках щуки, составившие 0,28±0,03

мг/кг. Это согласуется с данными ряда авторов, отмечающими, что именно в плавниках регистрируется минимальная концентрация меди [3].

Определенная тенденция прослеживается и в накоплении свинца. Содержание свинца в плавниках судака составило 2,14±0,05 мг/кг и в 2,14 раза превысило ДОК. У остальных представителей этого семейства не было отмечено определенных различий, значения колебались от 1,05±0,34 до 1,52±0,08 мг/кг соответственно.

Достаточно высоким было содержание марганца в плавниках окуня, где показатель составил 6,90±0,07 мг/кг, что в 2,7 и 2,8 раза больше, чем у ерша и судака (Р<0,001). У сома изучаемый показатель был в 1,1 раза меньше, чем у

Рыбоводство

окуня. У рыб семейства карповые уровень содержания марганца был в пределах средних значений.

Содержание кадмия в плавниках рыб во всех изучаемых семейств составило 0,13±0,01 мг/кг, что было практически на одном уровне, за исключением ерша. У ерша содержание кадмия составило

0,16±0,02 мг/кг, что, вероятно, объясняется тем, что это рыба, относящаяся к роду ерш (О. сегпиа Шппе, 1758), обитающая в реках, предпочитает участки с песчано-илистым грунтом и замедленным течением. Ерш - стайная рыба, держится у дна, часто на большой глубине.

Высокий показатель содержания никеля в плавниках выявлен у плотвы (семейство карповые), он составил 1,06±0,17 мг/кг, что в 1,6 и 7,5 раза было больше в сравнении с пескарем, представителем этого же семейства (Р<0,001). Минимальное содержание никеля установлено нами в плавниках у ерша - 0,56±0,04 мг/кг, что в 1,5 раза ниже, чем у окуня и судака (семейства окуневые), где не было выявлено достоверных различий. Необходимо отметить, что в плавниках рыб во всех изучаемых семействах превышение ДОК по никелю составило от 11 до 212 %.

Род щука (Е.ЬисюБ Ыппе, 1978) - обитатель большого количества пресных водоемов, ее характеризуют как типичную оседлую рыбу, совершающую миграции. В мелководных участках водоемов с развитой водной растительностью этот хищник длительное время придерживается небольших участков, питаясь плотвой, окунем [4]. У окуня в плавниках содержание магния составило 41,34±0,35 мг/кг, у представителя семейства сомовые (род сом) - 40,42±0,01 мг/кг. У пескаря, верховки, плотвы и судака концентрация магния была на уровне 40,82±0,25 мг/кг, 40,50±0,15 мг/кг, 40,16±0,47 мг/кг и 40,15±0,03 мг/кг соответственно.

Выводы

Определение содержания тяжелых металлов в плавниках рыб показало, что в наибольшей концентрации выявлены те элементы, которые являются типичными экотоксикантами, обладающих канцерогенными и мутагенными свойствами.

Изучение накопления и распределения экотоксикантов в плавниках рыб изучаемых семейств показало неравномерность его содержания, что, вероятно, это обусловлено в значительной степени, межвидовыми различиями.

Литература

1. Воробьёв В.И. Микроэлементы и их применение в рыбоводстве. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 183 с.

2. Грибовский Ю.Г., Грибовский Ю.Г., Плохих H.A. Биогеохимические провинции Урала и проблемы техногенеза // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. - М.: Наука, 2003. - С. 174-187.

3. Ершов Ю.П., Попков В.А., Берлянд П.С. и др. Биофизическая химия биогенных элементов. - М.: Высшая школа, 2000. - 256 с.

4. Малинин Л.К. Домашние участки и фактический путь рыб в речном плёсе Рыбинского водохранилища // Биология и физиология пресноводных организмов. - Л.: Наука, 1971. - С. 158-165.

5. Малчевски Ч. Значение меди в карповодстве: Перевод с польского // Рыбное хозяйство. - 1966. - № 1. - С. 18.

6. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина H.A. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши. - М.: Наука, 2006. - С. 115-217.

7. Шестерин И.С. Совершенствовать гидрохимический контроль // Рыбоводство. - 1985. - № 4. - С. 7-8.