Введение к работе
Актуальность темы. Свет как абиотический фактор играет важную роль в жизни молодых и взрослых особей большинства видов живых организмов. Исключение составляют виды, обитающие в пещерах, в очень мутных водах и на больших глубинах. Из экологических характеристик света наиболее значимыми являются продолжительность воздействия (фотопериод), интенсивность воздействия (освещенность) и качество света (длина волны, или цвет) (Никольский, 1974; Дажо, 1975; Константинов, 1979; Одум, 1986). Относительно действия света на различные параметры жизнедеятельности рыб и амфибий в литературе имеются определенные сведения. К примеру, хорошо рассмотрен вопрос влияния этого фактора на раннее развитие рыб (Попов, Зотин, 1961; Kwain, 1975; Menu, Girin, 1979; Крючков, Гиреев, 1983; Черняев, 1984, 1997, 2004; Жу-кинский, 1986; Yang Zhou, Yang Jiaxin, 2004; и др.). К сожалению, количество публикаций, в которых рассматривается вопрос о влиянии света на раннее развитие и рост земноводных, крайне недостаточно. Исследований, рассматривающих влияние света на рыб, довольно много, но основная их часть касается поведения, двигательной активности, ритмов размножения (Cadwallader, 1975; Matlak J., Matlak О., 1976; Мантейфель, 1980; Гирса, 1981; Beacham, Murray, 1990; и др.). Особый интерес как с теоретической, так и практической стороны, представляют данные о влиянии света на ростовые процессы и связанные с ними физиолого-биохимические и энергетические показатели рыб разных видов и возрастных групп отдельных видов.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния света на развитие, рост, физиологические и биохимические показатели рыб и земноводных.
Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
-
определение влияния света на темп раннего развития рыб и земноводных;
-
определение влияния света на развитие и рост личинок земноводных;
-
определение влияния света на рост молоди рыб;
-
определение влияния переменных значений светового фактора на некоторые аспекты развития и роста рыб и земноводных;
-
определение влияния света на интенсивность дыхания, питания, эффективность питания рыб;
-
определение влияния света на ритм дыхания и питания рыб;
-
определение влияния света на некоторые показатели физиологического и биохимического состояния молоди рыб и земноводных.
Научная новизна. Впервые показано, что темп раннего развития, проходящего в строго контролируемых условиях, в целом мало зависит от освещенности. Однако степень её воздействия повышается при удлинении периода эмбрионального развития. Зелено-голубое освещение оказывает положительное воздействие на выживаемость и размеры личинок амфибий и рыб. Остальная часть спектра практически не оказывает влияния на раннее развитие. Удлинение периода освещения в течение суток повышает скорость роста 8 видов рыб и
земноводных, за исключением сеголеток шпорцевой лягушки. Постоянная темнота отрицательно воздействует на личиночное развитие земноводных и рост молоди рыб.
Рост каждого из исследованных видов рыб и амфибий ускоряется при определенных оптимальных характеристиках света. В этих режимах энергобюджет молоди смещается в сторону массонакопления, а общее физиологическое состояние улучшается. Колебания освещенности и спектра излучения ускоряют темп роста молоди рыб и личинок земноводных, что сопровождается улучшением конвертирования пищи и общего физиологического состояния особей. Наиболее благоприятна для роста рыб та астатичность освещения, которая реализуется в результате их самопроизвольного перемещения в градиентных условиях. При этом в градиенте возрастает двигательная активность рыб.
В темноте количество потребленного кислорода, а ритм дыхания и питания нивелируются. Любое изменение освещенности отражается на физиологической реакции рыб. В оптимальных для роста рыб и земноводных режимах светового фактора увеличивается количество лимфоцитов и эритроцитов, концентрация гемоглобина, изменяется биохимический состав сывороточных белков и улучшаются некоторые морфофизиологические индексы.
Научно-практическая значимость работы. Полученные данные в своей совокупности могут быть рекомендованы для разработки производственных технологий с целью ускорения роста, улучшения состояния и качества молоди рыб в условиях индустриальных хозяйств. Результаты исследований используются в курсе лекций «Экологическая физиология животных», «Общая экология», «Организм и среда», «Экология популяций и сообществ» на практикумах по зоологии и экологии в Мордовском государственном университете, а также частично включены в учебно-методическое пособие «Прикладная экология» и учебник «Экология популяций и сообществ».
Основные положения, выносимые на защиту.
-
В эксперименте свет не оказывает влияния на темп раннего развития рыб и земноводных, но достоверно воздействует на выживаемость эмбрионов и предличинок.
-
Действие светового фактора видоспецифично. Каждому виду присущ определенный режим фотопериода, освещенности и спектра, при котором увеличивается скорость роста и улучшается функционирование организма.
-
Переменные режимы светового фактора оказывают положительное воздействие на рост, конвертирование пищи и физиологический статус молоди рыб и личинок земноводных.
Связь работы с научными программами. Представленные результаты были получены в ходе исследований, проведенных в рамках научного направления кафедры зоологии Мордовского государственного университета «Изучение структуры и продукционных процессов в природных экосистемах в связи с их оптимизацией в условиях Нечерноземья» (№ 47 ГБ 22192); гранта Президента РФ (МК-1066.2003.04); ФЦП «Интеграция» (проект Э-0121); ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники» (проект 2006-РИ-19.0/001/078); гранта Правительства Республики Мордовия «Про-
изводство рыбопосадочного материала и товарной продукции в прудовых хозяйствах Республики Мордовия на основе современных интенсивных технологий».
Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на ежегодных Огаревских чтениях (1995-2003 гг.), IV конференции молодых ученых Мордовского госуниверситета (Саранск, 1999), на Всероссийских конференциях I Конгрессе ихтиологов России (Астрахань, 1997), «Экологические проблемы и пути их решения в зоне Среднего Поволжья» (Саранск, 1999), IX конференции по экологической физиологии и биохимии рыб (Ярославль, 2000), «Эколого-фаунистические исследования в Центральном Черноземье и сопредельных территориях» (Липецк, 2000), «Проблемы и перспективы развития аквакультуры в России» (Краснодар, 2001), «Онтогенез и популяция» (Йошкар-Ола, 2001), III Съезде фотобиологов России (Воронеж, 2001), конференции молодых ученых (Мурманск, 2002), на международных конференциях «Ресурсосберегающие технологии в аквакультуре» (Адлер, 1999), Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 1999), «Проблемы гидроэкологии на рубеже веков» (Санкт-Петербург, 2000), «Биология - наука 21 века» (Пущино, 2001, 2004), 12 Конгрессе Европейского герпетологического общества (Санкт-Петербург, 2003), «Водные экосистемы и организмы - 6» (Москва, 2004), XI European Congress of Ichthyology (Tallinn, 2004), «Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов» (Петрозаводск, 2004, 2007), «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных» (Саранск, 2005), «Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности» (Москва, 2005), «Aquatic ecology at the dawn of XXI century» (St. Petersburg, 2005), «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера» (Вологда, 2005), «Аквакультура осетровых рыб: достижения и перспективы развития» (Астрахань, 2006), «Тепловодная аквакультура и биологическая продуктивность водоемов аридного климата» (Астрахань, 2007), «Биология: теория, практика, эксперимент» (Саранск, 2008), «Проблемы биоэкологии и пути их решения» (Саранск, 2008), «Проблемы сохранения и изучения культурного и природного наследия Прииртышья» (Павлодар, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 62 печатныхра-боты, в числе которых 18 статей в российских научных журналах, рекомендованных ВАК, а также 8 статей в зарубежных научных журналах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения (5 глав), выводов, списка использованных источников. Работа изложена на 332 страницах машинописного текста, иллюстрирована 64 таблицами и 47 рисунками. Список использованной литературы содержит 634 источник (в том числе 301 иностранный).
Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность полученных результатов, указан личный вклад соискателя.
Декларация личного участия автора. Автор лично принимал участие в постановке и проведении экспериментов, обработке полученных данных, их интерпретации и оформлении. В совместных публикациях вклад автора составил 60-80%.
Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность своему первому учителю - Владимиру Серафимовичу Вечканову, научному консультанту - Вячеславу Александровичу Кузнецову и коллегам, принимавшим участие в обсуждении результатов, своим студентам, принимавшим участие в постановке экспериментов. Автор глубоко признателен декану биологического факультета МГУ им. Н.П. Огарева, заслуженному деятелю науки РФ профессору В.В. Ре-вину за поддержку научных исследований по теме диссертации. Отдельно хочется поблагодарить Ж.А. Черняева (Москва) за консультации по теме работы.
Содержание работы
![Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс]](/i/i/4335/190976.png "Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс] Матвеева Наталья Ивановна")
