Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературных данных 7
1.1. Значение бесхвостых амфибий в биогеоценозах 7
1.2. Характеристика бентонитовых глин и их значение в жизни животных ... 18
Глава 2. Материалы и методы исследования 29
2.1. Характеристика объектов исследования 29
2.2 Серии исследований и объем исследованного материала 34
2.3 Методы исследования 35
Глава 3. Влияние избранных факторов среды на морфологическое разнообразие эмбрионального и личиночного развития бесхвостых амфибий 38
3.1. Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на морфологию головастиков трех видов бесхвостых амфибий 38
3.2. Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на отдельные стадии эмбрионального и личиночного развития головастиков жабы зеленой 44
3.3. Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на эмбриональное и личиночное развитие озерной и малоазиатской лягушек 58
Выводы 77
Практические рекомендации 78
Список использованной литературы
- Характеристика бентонитовых глин и их значение в жизни животных
- Серии исследований и объем исследованного материала
- Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на отдельные стадии эмбрионального и личиночного развития головастиков жабы зеленой
- Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на эмбриональное и личиночное развитие озерной и малоазиатской лягушек
Введение к работе
Актуальность темы. Амфибии являются уникальным модельным объектом биологического мониторинга водных и околоводных экосистем. В связи с этим они широко привлекаются для биологической индикации влияния различных экологических факторов, в том числе антропогенного, на живые организмы и качество самой среды. Факторы среды модулируют изменения физиологического и морфологического статуса, которые составляют содержание всех этапов их онтогенеза. В тоже время, являясь важной составной частью природных экосистем, они участвуют в регуляции численности и распространении многих видов животных, определяя спектр фонда биоресурсов. Примечательность амфибий в трофической структуре биоценозов обусловливается их влиянием на продуктивность водных и наземных экосистем. В связи с этим, всестороннее изучение биологических ресурсов, к числу которых по праву относятся и амфибии, приобретает огромное практическое и теоретическое значение.
Особенности физиологических и морфологических изменений всех этапов онтогенеза земноводных прослеживаются и на уровне внутривидового разнообразия. При этом особи, происходящие из одной кладки, отличаются степенью адаптированности к среде, и это свойство может коррелировать с морфологической изменчивостью на всех стадиях онтогенеза. В свою очередь изменчивость структуры популяции закладывается на ранних стадиях онтогенеза.
В ходе эмбрионального развития между организмом зародыша и окружающей средой происходит обмен веществ и энергии, который влияет на ход развития морфологических и физиологических черт эмбриона. Значительное отклонение экологического фактора от оптимума действует угнетающе на развитие зародышей и может отразиться на морфологических параметрах организма. В этом процессе значение имеет не только качество факторов среды, но и их количественная характеристика (Одум, 1975; Шилов, 2001; Северцова, 2007; Мошкин, 2008; Фоминых, 2011).
Таким образом, амфибии и их личинки являются незаменимой тест-системой для изучения многих теоретических и прикладных проблем в биологии. Правильность этого подхода подтверждается тем фактом, что эмбрионы и личинки многих обитателей водной среды реагируют сходным образом на изменения экологических условий (Пястолова, Трубецкая, 1990; Замалетдинов, 2003; Пескова, 2004; Спирина, 2007; Пескова, 2007; Трубецкая, 2007; Желев, 2011; Фоминых, 2011; Агильон Гутиеррес, 2012).
Данные, приведенные в ряде работ (Кузнецов, 2002; Павлов, 2007 и др.), дают основание считать, что бентонит является одним из элементов многосложного комплекса факторов среды, определяющего потенциал биоресурсного фонда РСО-Алания, причем действие его на элементы биоресурсного фонда может быть как прямым, так и опосредованным. В этом смысле амфибии представляют особый интерес, являясь важным звеном трофических цепей в природных экосистемах.
Цель работы - выявить значение параметров вариабельности
морфологических признаков в раннем онтогенезе амфибий на примере зеленой жабы {Bufoviridis Laurenti, 1768), малоазиатской лягушки (Rana macrocnemis Boulenger, 1885) и озерной лягушки (Rana ridibunda Pallas, 1771) для оценки устойчивости биоресурсного фонда региона под влиянием избранного фактора среды. Задачи исследования:
-
определить морфологическое разнообразие головастиков зеленой жабы, малоазиатской и озерной лягушек после воздействия на эмбриональный период развития избранного фактора среды - водной вытяжки из бентонитовой глины;
-
установить морфологическое разнообразие головастиков зеленой жабы в ответ на кратковременное воздействие избранного фактора среды;
3) выявить морфологическое разнообразие головастиков малоазиатской
и озерной лягушек в результате непрерывного воздействия избранного
фактора среды на эмбриональное и личиночное развитие;
4) определить влияние длительного и кратковременного воздействия
избранного фактора на линейные размеры параметров личинок амфибий.
Научная новизна работы. Впервые выявлены различия морфометрических параметров головастиков трех видов амфибий от стадии зиготы до выхода из яйцевых оболочек, на примере Bufo viridis, Rana macrocnemis, Rana ridibunda, после воздействия избранного фактора среды, который реализуется в виде изменения степени изменчивости микропопуляции сибсов и позволяет оценить степень динамической устойчивости популяционной структуры вида, являющейся основой биоразнообразия и, соответственно, биологических ресурсов.
Научно-практическая значимость работы. Результаты работы свидетельствуют о том, что эмбриональное развитие земноводных под воздействием избранного фактора среды в определенной степени характеризуется разнонаправленными изменениями линейных параметров головастиков. Это проявляется в увеличении или уменьшении морфологических параметров головастиков в исследованных нами микропопуляциях, что характеризует полиморфизм (биоразнообразие сибсов) из одной и той же кладки икры. Следовательно, эмбриогенез земноводных является адекватной тест-системой для диагностики влияния экологических факторов на биоразнообразие сибсов микропопуляций, важной при решении вопросов экологического мониторинга водных экосистем и возможности экстраполяции полученных данных на аналогичные стадии развития других гидробионтов.
Приведенные в работе результаты исследования могут быть использованы в комплексе природоохранных мероприятий соответствующих ведомств РСО-Алания. Материалы исследований используются при подготовке курсовых и квалификационных работ студентов и магистров кафедры зоологии СОГУ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Эмбриогенез и ранний постэмбриогенез земноводных как тест-
системы оценки влияния факторов среды.
2. Характеристика водной вытяжки из бентонита как причина морфологических изменений у эмбрионов и личинок изученных видов амфибий.
3.Специфичность ответных реакций изучаемых земноводных при воздействии водной вытяжкой из бентонитовой глины.
Апробация диссертационного материала. Основные положения и результаты докладывались на Международной научной конференции «Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов» (Элиста 2006 г.); Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России» (Владикавказ, 2006, 2010-2014 гг.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы региональной экологии и биодиагностики живых систем (Киров, 2013 г.).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на 146 страницах, включая 10 рисунков (включая диаграммы), 36 таблиц. Список литературы включает 255 источников, из которых 48 иностранные.
Характеристика бентонитовых глин и их значение в жизни животных
Класс земноводных включает около 6000 видов, объединяемых в 3 отряда: безногие, бесхвостые и хвостатые. Амфибии представляют собой первых и наиболее просто организованных наземных позвоночных животных. Отряд бесхвостые амфибии широко распространен по всем материкам (кроме Антарктиды) и по всем материковым островам, исключая самые северные. Характеризуется значительным разнообразием репродуктивных поведений и типов развития. На территории СНГ обитает около 33 видов. (Никольский, 1918; Банников, 1977; Callery, 2006; Писанец, 2007; Frost et al., 2006; Вершинин, 2007).
Бесхвостые амфибии ведут полуводный образ жизнь, однако, среди них встречаются виды, живущие на деревьях - обитатели тропических лесов. Активны амфибии в тёплое время года. При понижении температуры окружающей среды они впадают в оцепенение. В состоянии анабиоза процессы жизнедеятельности не прекращаются, но проходят на очень низком уровне.
Земноводные обычно зимуют на дне водоёмов или в различных укрытиях на суше. После зимы земноводные скапливаются в пресных водоёмах. Весной самки амфибий начинают откладывать икру, чаще всего среди водных растений. Икра у лягушек склеивается в большие комки, у жаб - в длинные шнуры. Оплодотворение амфибий наружное. После оплодотворения в икринках развиваются зародыши. Амфибии относятся к анамниям, то есть их икринки не имеют амниотической жидкости. Однако яйца окружены слоем прозрачного студенистого вещества. Оболочка предохраняет зародыш от механических повреждений, препятствует сближению икринок между собой, тем самым, улучшая доступ кислорода. Кроме того, эта оболочка собирает солнечные лучи как линза на развивающемся зародыше. Сами икринки чёрные, поэтому хорошо поглощают тепло солнечных лучей, необходимое для развития зародыша.
После того как зародыш пройдет эмбриональные стадии своего развития, личинка прорывает оболочку, питаясь ею, и начинает вести в воде самостоятельную жизнь. Личинка имеет плоскую головку, округленное тело и веслообразный хвост, отороченный сверху и снизу кожистым плавником. На голове отрастают первичные наружные жабры. Через некоторое время эти жабры отпадают, и вместо них образуются внутренние жабры. Тело ещё более сужается, хвостовой плавник увеличивается, и постепенно начинают развиваться конечности; у головастиков вырастают сначала задние, а потом передние конечности. Головастики питаются сначала растительной пищей, но постепенно переходят к животной пище. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является единственным органом движения, по мере развития конечностей теряет своё значение и укорачивается; кишечник укорачивается и приспосабливается к перевариванию животной пищи; заостряются роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, постепенно исчезая и заменяясь настоящими зубами (Матвеева, 1966; Наумов, 1973; Банников, Денисов, Даревский, 1985; Кузьмин, 1999; Дунаев, 1999; Вершинин, 2007).
Из окружающей среды развивающийся организм получает кислород, на него влияют условия температуры, осмотического давления, химического состава среды, водного режима, режима лучистой энергии и т.д., определяющие возможность жизни зародыша и его развития. Эти влияния могут быть подразделены на две группы: влияния, нарушающие нормальный ход развития, сюда входят вредящие и модифицирующие воздействия и влияния, не выходящие за пределы физиологической нормы (экологического оптимума) (Токин, 1987; Шилов, 1998).
В работах А.С. Константинова (1997), А.Б. Ручина (2008), Е.А. Лобачёва (2008) и др. показано, что наиболее оптимальными для развития живых организмов являются периодические колебания факторов среды, не выходящие за пределы выносливости (толерантности). То есть экологическим оптимумом является астатичность окружающей среды в определенных пределах.
Необходимо так же отметить, что действия факторов среды на развивающиеся организмы оказываются неодинаковыми на разных стадиях их развития. В развитии, как целого организма, так и отдельных органов различают критические периоды, которые являются узловыми точками развития и совпадают с периодами окончательной детерминации каждой фазы морфогенеза. Эти периоды онтогенеза наиболее чувствительны к воздействиям факторов среды.
То есть целостность организма ослабевает в критический период, тогда организм приобретает мозаичную структуру, где каждая часть, а в случае дробления даже каждая его клетка получает большую степень независимости, чем в другие периоды. Развитие в этот период совершается автономно в различных бластомерах и зачатках. Возможно, это ослабление коррелятивных связей в критический период находится в связи с тем, что в этот период все жизненные процессы идут с максимальной скоростью. В этом случае наступает ослабление или даже прекращение регуляции (Трифонова 1949; Светлов, 1960, 1978; Кулагин, 1972; Токин, 1987; Чернова, Былова, 1988; Дыбан, 1948, 1988; Балаханов, 1990; Северцова, 2002; Журавлева, 2009).
СР. Стоккард (1921) представлял онтогенез как цепь последовательных этапов, различающихся скоростью развития. По мнению СР. Стоккарда, критические периоды обладают наибольшей скоростью развития организма, поэтому он становится чувствительным к различным вредным влияниям. Внешние факторы, к которым особенно велика чувствительность в эти периоды, могут ускорять, замедлять или приостанавливать развитие организма. К настоящему времени собран большой экспериментальный материал по влиянию различных экологических факторов среды (абиотических, биотических и антропогенных) на эмбриогенез амфибий.
Серии исследований и объем исследованного материала
Материалом для исследований послужили кладки икры земноводных. Зародыши на различных стадиях развития собирались в природных водоемах в период икрометания лягушек и жаб в 2007-2009 гг. (окр. г. Владикавказ). На зародышах бесхвостых амфибий были проведены следующие исследования:
1. Были проведены опыты на целых эмбриональных стадиях трех видов амфибий для оценки их морфологической изменчивости на стадии головастиков: опыт 1 - на эмбрионах жабы зеленой, опыт 2 - на эмбрионах лягушки малоазиатской и опыт 3 - на эмбрионах лягушки озерной. Из кладки каждого вида амфибий в лаборатории брали по 70 экз. зигот и помещали в аквариум с 2 л водной вытяжки из бентонитовой глины. Здесь эмбрионы развивались до стадии свободных личинок. Контрольную группу зигот поместили в аквариум с отстоянной водопроводной водой. После выклева личинок фиксировали в 10% растворе формалина. Затем измерялась длина тела, длина туловища, длина хвоста и высота хвоста у основания. Было измерено 420 зародышей из трех кладок.
2. Для определения морфологической изменчивости жабы зеленой после воздействия водной вытяжки из бентонитовой глины на отдельные стадии эмбрионального и личиночного развития была поставлена одна серия опытов. В каждом варианте серии закладывалось по 55 экземпляров зародышей. В первом варианте опыта зародышей помещали в водную вытяжку из бентонитовой глины на период времени от зиготы до первой борозды; во втором варианте опыта - от первой борозды до бластулы; в третьем варианте - от зиготы до бластулы; в четвертом варианте - от бластулы до гаструлы; в пятом варианте -от гаструлы до нейрулы; в шестом варианте - от нейрулы до хвостовой почки; в седьмом варианте опыта - от хвостовой почки до образования задних конечностей. До и после воздействия вытяжки эмбрионы и личинки развивались в отстоянной водопроводной воде. Полученных личинок кормили листьями крапивы, подвергнутой воздействию кипяченной воды. На стадии образования задних конечностей головастиков фиксировали в 10% водном растворе формалина. Затем у головастиков измеряли длину тела, длину туловища, длину хвоста, высоту хвоста у его основания, горизонтальный и вертикальный размер глаз и расстояние между глазами. Было промерено 440 зародышей из одной кладки.
3. Для характеристики морфологической изменчивости малоазиатской и озерной лягушек после воздействия водной вытяжки из бентонитовой глины на эмбриональный и личиночный периоды были проведены две серии опытов на кладках малоазиатской и озерной лягушек, отложенных в природе. В каждой серии опытов были получены головастики из одной и той же кладки. До воздействия вытяжкой зародыши развивались в отстоянной водопроводной воде. Было поставлено четыре варианта опыта на разных стадиях эмбриогенеза. Опыты ставились последовательно по мере достижения зародышами следующей стадии эмбриогенеза. В первом варианте опыта зародыши развивались в водной вытяжке из бентонитовой глины от стадии бластулы до образования задних конечностей, втором - от стадии гаструлы до образования задних конечностей, третьем - от нейрулы до образования задних конечностей, четвертом - от стадии хвостовой почки до образования задних конечностей. В каждом варианте опыта и контроле закладывалось по 55 экземпляров зародышей. После выхода из яйцевых оболочек личинкам давали листья крапивы, подвергнутой воздействию кипяченной воды. На стадии образования передних конечностей головастиков фиксировали в 10% водном растворе формалина. У головастиков измеряли длину тела, длину туловища, длину хвоста, высоту хвоста, горизонтальный и вертикальный диаметры глаз и расстояние между глазами. Всего было измерено 550 зародышей из двух кладок.
Методы исследования Сбор и получение материала. Свежеотложенные кладки икры малоазиатской лягушки, озерной лягушки и зеленой жабы с недробящимися зиготами собирали в местах икрометания из водоемов окрестностей города
Владикавказа. Кладки переносили в лабораторию, где наблюдали за влиянием водной вытяжки из бентонитовой глины на зародышевые и личиночные периоды развития исследуемых видов амфибий. Затем головастиков фиксировали в 10% растворе формалина.
Для проведения экспериментов использовалась водная вытяжка из бентонита, которая готовилась следующим образом: 1 кг измельченной глины помещали в стеклянный сосуд, затем туда добавляли 3,5 л отстоянной водопроводной воды. Вытяжку для опыта использовали не ранее чем через 3 суток после помещения глины в отстоянную водопроводную воду.
Исследование и наблюдение за кладками икры, измерение параметров зародышей проводили с помощью стереоскопического микроскопа МБС-1.
Вычислены были следующие выборочные характеристики: lim - лимиты - значения минимального и максимального вариантов в совокупности; X - средняя арифметическая величина; Sx2 - дисперсия; Sx среднее квадратическое отклонение; Me - медиана; квартили - значения признака, делящие ранжированный вариационный ряд на четыре равные части; доверительная X - доверительная средняя; S - ошибка средней арифметической величины; ошибка Sx - ошибка среднего квадратического отклонения; доверительная Sx2 - доверительная дисперсия.
Для сравнения изменчивости признаков вычисляли коэффициент вариации - Cv, который представляет собой среднее квадратическое отклонение, выраженное в процентах от величины средней арифметической. Ниже приведена формула для его вычисления: Cv = і -100% (Лакин, 1990).
Если распределения частот морфологических параметров не отличались от нормального распределения, использовали параметрическими критериями Стьюдента (t) и Фишера (F) для сравнения средних величин и дисперсии. Если распределения частот признаков отличались от нормальных, то для их сравнения между собой использовали непараметрические критерии. Центральные тенденции распределений (медианы) сравнивали с помощью критериев различия в сдвиге (положения) выборок Вилкоксона (W) и Ван-дер-Вардена (X). Для сравнения распределений по широте варьирования применяли критерии различия в масштабе выборок (рассеяния) Ансари-Бредли (Za). Также применяли более мощный критерий для обнаружения произвольных альтернатив (различий) - интегральный критерий Колмогорова - Смирнова (К.-С.) (Закс, 1976; Холлендер, Вулф, 1983; Болыпев, Смирнов, 1983; Боровиков, 2001; Кобзарь, 2006).
Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на отдельные стадии эмбрионального и личиночного развития головастиков жабы зеленой
В третьем варианте опыта (со стадии нейрулы) распределение частот значений исследованных признаков не отличается от статистически нормального по длине тела и длине хвоста. Для остальных признаков имеются отличия в частотах распределения (табл. 13 приложение).
У личинок из третьей опытной группы по сравнению с контролем, достоверно уменьшились длина тела и длина хвоста. Также обнаружены различия между дисперсиями сравниваемых параметров головастиков (табл. 13).
Между медианами распределений измеренных признаков у головастиков третьего варианта опыта, по сравнению с контрольной группой, наблюдалось достоверное уменьшение всех признаков. В то же время по критерию Ансари -Бредли достоверные различия относительно дисперсий не обнаружены (табл. 13).
В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между распределениями частот значений параметров сравниваемых групп головастиков малоазиатской лягушки (табл. 13).
Из рисунка 9 следует, что в третьем варианте опыта длина тела, длина туловища, длина хвоста, высота хвоста у корня и горизонтальные размеры правого и левого глаз изменчивы в средней степени. А вертикальный размер глаз и расстояние между глазами варьируют в слабой степени.
Горизонтальный размер правого глаза W=3065, Р 0,001 Х=19,69, Р 0,001 Za=1311,P 0,05 нет различий К.-С = 0,4694 Р 0,001 - Расстояние между глазами W=3397, Р 0,001 Х=31,76, Р 0,001 Za=1275, Р 0,05 нет различий К.-С = 0,4694 Р 0,001 - В четвертом варианте опыта (со стадии хвостовой почки) у личинок малоазиатской лягушки распределение частот всех исследованных параметров отличается от статистически нормального, кроме длины тела и длины хвоста (табл. 14 приложение).
В этом варианте опыта, по сравнению с контролем наблюдалось достоверное уменьшение длины тела и длины хвоста. По критерию Фишера также установлены отличия между дисперсиями этих же признаков (табл. 14).
По критерию сдвига положений в контроле и четвертом варианте опыта наблюдались достоверные различия между исследуемыми параметрами головастиков. В то же время по критерию Ансари - Бредли не установлены достоверные различия относительно дисперсий сравниваемых параметров головастиков (табл. 14).
Установлены достоверные интегральные отличия между всеми сравниваемыми признаками головастиков в контроле и в четвертом варианте опыта (табл. 14). Из рисунка 9 следует, что в четвертом варианте опыта все признаки изменчивы в средней степени, кроме длины туловища. Таблица 14 Статистические сравнения показателей личинок лягушки малоазиатской в контроле и четвертом варианте опыта под воздействием водной вытяжки из бентонитовой глины Сравниваемые параметры Критерии различия всдвиге(положении)выборок Критерииразличия вмасштабе(рассеянии)выборок Интегральны й критерийКолмогорова -Смирнова Критерий Фишера Критерий Стьюдента
Таким образом, в результате воздействие бентонитовой глины на эмбриогенез от бластулы до образования задних конечностей, от гаструлы до образования задних конечностей, от нейрулы до образования задних конечностей, от образования хвостовой почки до образования задних конечностей, анализируемые линейные параметры личинок опытных групп достоверно стали меньше по сравнению с контрольными личинками, особенно в период воздействия от образования хвостовой почки до образования задних конечностей. А по коэффициенту вариации некоторые линейные параметры в опытных группах стали более изменчивы по сравнению с контролем.
Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на эмбриональное и личиночное развитие озерной лягушки Распределение частот всех исследованных признаков в контрольной группе и в первом варианте опыта (со стадии бластулы) отличается от статистически нормального, кроме длины тела (табл. 15 приложение).
У головастиков, полученных в первом варианте опыта, по сравнению с контролем, наблюдалось достоверное уменьшение длины тела; а между дисперсиями длины тела контрольных экземпляров и первого варианта опыта не обнаружены достоверные различия (табл. 15).
Согласно критериям Вилкоксона и Ван-дер-Вардена по всем измеренным признакам установлено достоверное уменьшение линейных размеров головастиков второго варианта опыта. По критерию масштаба рассеивания достоверные отличия обнаружены только в отношении горизонтального размера глаз (табл. 16).
В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между распределениями частот значений параметров длина туловища, длина хвоста, высота хвоста у корня, вертикальный размер глаз и высота хвоста у корня, а между горизонтальными размерами глаз различия не установлены (табл. 16).
Сравнительный анализ исследуемых групп личинок установил, что медианы параметров головастиков третьего варианта опыта достоверно меньше контрольных (табл. 17). Между дисперсиями линейных размеров третьего варианта опыта и контрольной группой различия не обнаружены (табл. 17). Интегральные различия установлены между всеми исследуемыми параметрами головастиков в контроле и третьем варианте опыта (табл. 17).
По критерию Стьюдента установлено достоверное уменьшение длины тела. Сравнение показателей дисперсий длины тела этих же групп личинок не показало достоверных отличий (табл. 18). Из таблицы 18 видно, что величины медиан всех признаков четвертого варианта опыта достоверно меньше контрольных. По критерию Ансари -Бредли нет достоверных различий в отношении дисперсий всех признаков головастиков озерной лягушки. В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между параметрами сравниваемых личинок озерной лягушки (табл. 18). В четвертом варианте эксперимента в средней степени изменчивы длина хвоста, высота хвоста у корня, размеры глаз, а остальные признаки слабо вариабельны (рис. 10).
Влияние водной вытяжки из бентонитовой глины на эмбриональное и личиночное развитие озерной и малоазиатской лягушек
Сравнение медиан исследованных признаков у этих же групп головастиков озерной лягушки показало достоверное уменьшение всех линейных размеров личинок в опыте (табл. 15). По критерию Ансари - Бредли установлены достоверные различия между дисперсиями размеров глаз, а у остальных признаков достоверные различия не обнаружены (табл. 15).
В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между группами сравниваемых личинок озерной лягушки (табл. 15).
В контрольной группе личинок все признаки варьируют в слабой степени. В первом варианте опыта размеры глаз головастиков изменчивы в средней степени, а длина тела, длина хвоста, длина туловища, высота хвоста у корня и расстояние между глазами варьируют в слабой степени (рис. 10).
Из таблицы 16 видно, что по критерию Стьюдента у головастиков второго варианта опыта наблюдается достоверное уменьшение длины тела по сравнению с контрольными личинками. А между дисперсиями длины тела анализируемых групп не установлены достоверные отличия.
Согласно критериям Вилкоксона и Ван-дер-Вардена по всем измеренным признакам установлено достоверное уменьшение линейных размеров головастиков второго варианта опыта. По критерию масштаба рассеивания достоверные отличия обнаружены только в отношении горизонтального размера глаз (табл. 16).
В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между распределениями частот значений параметров длина туловища, длина хвоста, высота хвоста у корня, вертикальный размер глаз и высота хвоста у корня, а между горизонтальными размерами глаз различия не установлены (табл. 16).
Сравнительный анализ исследуемых групп личинок установил, что медианы параметров головастиков третьего варианта опыта достоверно меньше контрольных (табл. 17). Между дисперсиями линейных размеров третьего варианта опыта и контрольной группой различия не обнаружены (табл. 17). Интегральные различия установлены между всеми исследуемыми параметрами головастиков в контроле и третьем варианте опыта (табл. 17). Из рисунка 10 видно, что в третьем варианте опыта в слабой степени изменчивы длина тела, длина туловища, длина хвоста, высота хвоста у корня и расстояние между глазами, а размеры глаз изменчивы в средней степени.
По критерию Стьюдента установлено достоверное уменьшение длины тела. Сравнение показателей дисперсий длины тела этих же групп личинок не показало достоверных отличий (табл. 18). Из таблицы 18 видно, что величины медиан всех признаков четвертого варианта опыта достоверно меньше контрольных. По критерию Ансари -Бредли нет достоверных различий в отношении дисперсий всех признаков головастиков озерной лягушки. В соответствии с критерием Колмогорова - Смирнова обнаружены интегральные отличия между параметрами сравниваемых личинок озерной лягушки (табл. 18). В четвертом варианте эксперимента в средней степени изменчивы длина хвоста, высота хвоста у корня, размеры глаз, а остальные признаки слабо вариабельны (рис. 10). Таблица 18 Статистические сравнения показателей личинок лягушки озерной в контроле и четвертом варианте опыта под воздействием водной вытяжки из бентонитовой глины
Сравниваемые параметры Критерии различия всдвиге(положении)выборок Критерииразличия вмасштабе(рассеянии)выборок Интегральны й критерийКолмогорова-Смирнова Критерий Фишера Критерий Стьюдента
Сравнение коэффициентов вариаций в контрольных и опытных группах у личинок лягушки озерной Таким образом, по линейным размерам у головастиков озерной лягушки происходит уменьшение всех анализируемых признаков во всех вариантах опыта. То есть, во время непрерывного воздействия бентонитовой глины на эмбрионы и головастиков озерной лягушки все исследованные периоды эмбриогенеза (от бластулы до образования задних конечностей, от гаструлы до образования задних конечностей, от нейрулы до образования задних конечностей, от образования хвостовой почки до образования задних конечностей) оказались чувствительными; особенно в период влияния водной вытяжки из бентонита от образования хвостовой почки до образования задних конечностей.
Анализ результатов двух серий опытов (малоазиатская и озерная лягушки) показали, что все исследованные периоды эмбриогенеза восприимчивые к воздействию водной вытяжки из бентонитовой глины, особенно период от образования хвостовой почки до образования задних конечностей (четвертый вариант опыта). То есть, длительное непрерывное воздействие водной вытяжкой из бентонитовой глины в конечном итоге выражается в задержке линейного роста головастиков, а так же в увеличении изменчивости линейных параметров личинок.
В ходе проведенных нами исследований выявлен ускоренный рост размеров отдельных органов у части личинок бесхвостых амфибий под воздействием избранного фактора среды.
Ускорение скорости роста и развития амфибий, увеличивает вероятность биологической разнородности особей (биоразнообразия), что позволяет популяции адаптироваться к изменяющимся условиям среды в период онтогенеза. Таким образом, регуляция скорости роста и развития - один из механизмов поддержания разнородности популяции. Выявлено, что генетически родственные особи (микропопуляция сибсов) различно реагирует на один и тот же фактор. Установлено, что личинки амфибий менее устойчивы к воздействию различных факторов среды, следовательно, эмбриогенез амфибий является адекватной тест-системой для прогноза состояния водных экосистем. Полученные в работе данные, возможно, экстраполировать на другие группы водных позвоночных животных.