Введение к работе
Актуальность исследования. Изучение биологического разнообразия является приоритетной задачей современной биологической науки (Конференция ООН..., 1992). Без инвентаризации биоты и выявления связей между различными компонентами экосистем невозможно в полной мере оценить степень воздействия человека на окружающую среду и, соответственно, разработать действенные мероприятия по прогнозированию техногенных изменений природных комплексов и поддержанию баланса между развитием цивилизации и сохранением естественной среды человека.
Экосистемы пресных водоемов подвергаются разнообразным антропическим воздействиям, включая загрязнение промышленными, бытовыми стоками, нефтью и продуктами ее переработки, рекреационную нагрузку и др. Проведение эффективного мониторинга гидроэкосистем затрудняется из —за слабой изученности ряда экологических группировок пресных водоемов: мейобентоса и перифитона прибрежной зоны, животного населения зоны уреза воды и побережья. В составе этих экологических группировок, клещи остаются одной из наименее изученных групп беспозвоночных.
Клещи отряда Acariforrnes являются неотъемлемым компонентом экосистем пресных водоемов. Обитающие в пресных водах Hydrachnellare и Halacaroidea изучены сравнительно неплохо, по ним имеются определительные таблицы и сводные работы, в том числе отечественные (Соколов, 1940, 1952; Вайнштейн, 1980; Тузовский, 1987, 1990). Другие группы вторично — водных клещей (Oribatida, Astigmata, Prostigmata) оказались вне поля зрения исследователей, фактически "белым пятном" для экологов и гидробиологов. В гидробиологической литературе отсутствуют определительные таблицы гидрофильных клещей OTp.Acariformes. Таксономическое разнообразие этих групп клещей в пресных водоемах, их количественное участие в гидроценозах, представленность в различных экологических группировках пресноводной биоты, особенности горизонтальной и вертикальной стратиграфии не были предметом специального изучения.
Это и определило цель работы — оценить таксономическое разнообразие и выявить структурную организацию сообществ акариформных клещей в пресноводных экосистемах.
Были поставлены следующие основные задачи:
-
разработать методы сбора и исследования, в том числе количественной оценки сообществ пресноводных клещей;
-
изучить таксономическое разнообразие акариформных клещей, обитающих в различных типах пресных водоемов, составить определительные таблицы для фауны России;
3) изучить структуру сообществ гидрофильных
акариформных клещей: таксономический состав, обилие, численное
соотношение видов, а также пространственное распределение в
различных типах пресноводных экосистем:
а) по длине стебля эдификаторных видов макрофитов,
от уровня воды до дна водоема (для перифитонтов);
б) по профилю водно—наземного экоклина,
включающего в себя прибрежную зону, урез воды и побережье
пресного озера;
-
изучить сообщество гидрофильных клещей зоны уреза воды пресных водоемов, в том числе временных;
-
определить долевое участие гидрофильных клещей в экологических группировках пресноводной биоты: перифитоне, мейобентосе;
-
проанализировать сезонную динамику численности и демографической структуры популяций доминирующих видов; >
-
изучить эмбриональное развитие и онтогенетический уровень выхода потомства у некоторых видов гидрофильных акариформных клещей;
8) рассмотреть адаптации гидрофильных клещей к
обитанию в водной среде и по урезу воды;
9) оценить успех различных таксонов клещей oTp.Acariformes
в освоении водной среды.
Практически полное отсутствие в литературе сведений по проблемам, очерченным в задачах исследования, определяет научную новизну работы:
— впервые дан таксономический и экологический обзор всех обитающих в пресных водах групп акариформных клещей;
— описаны З новых для науки вида гидрофильных панцирных
клещей;
составлены определительные таблицы гидрофильных акариформных клещей, включая виды, новые для фауны России и для науки;
впервые, с применением оригинальных количественных методов, определено участие гидрофильных клещей oTp.Acarirormes в гидроэкосистемах различных типов; показано, что ядро сообществ образуют панцирные клещи с высоким уровнем доминирования; выявлена биотопическая приуроченность видов акариформных клещей, особенности стратиграфии по профилю водно—наземного экоклина и по глубинам водоема, а также сезонная динамика численности и демографической структуры популяций;
для понимания морфо —физиологических адаптации клещей к обитанию в водной среде, впервые изучено эмбриональное развитие, формирование предличинки и личинки гидрофильных акариформных клещей; у Trhypochthoniellus setosus (Willmarm, 1928) установлено яйцеживорождение.
Теоретическая и практическая ценность.
Работа представляет собой первое обобщение данных по проблеме вторичного освоения разными таксонами клещей OTp.Acariformes пресных вод. Оценено таксономическое разнообразие, выявлена структурная организация сообществ гидрофильных клещей в пресноводных экосистемах.
Полученные данные позволяют по —новому взглянуть на вопросы экологической эволюции акариформных клещей, а также существенно дополняют наши представления о вторичном освоении членистоногими водной среды.
У разных видов вторично — водных акариформных клещей наблюдается глубокая лецитальная и утробная эмбрионизация, которые возникают параллельно и достигают разной степени. Показано адаптивное значение яйцеживорождения.
Результаты работы являются вкладом в познание устойчивости гидроэкосистем и оценку их продуктивности, позволяют включить экологическую группу гидрофильных акариформных клещей в гидробиологические и экологические исследования.
Материалы диссертации могут быть включены в руководства по зоологии и учебные курсы по акарологии, почвенной зоологии и гидробиологии.
Апробация работы и публикации.
Результаты исследований докладывались на 9 конференциях: II Международной конференции циркумполярных университетов (Тюмень, 1991), Международном симпозиуме "Биоиндикаторы и биомониторинг" (Москва, 1991), Международном симпозиуме "Зооиндикация и экотоксикология животных в условиях техногенного ландшафта" (Днепропетровск, 1993), IX Международном акарологическом конгрессе (Колумбус, США, 1994), Международном Симпозиуме "Экология и биоиндикация панцирных клещей" (Герлиц, ФРГ, 1995), II Международной научно-практической конференции "Экология и охрана окружающей среды" (Пермь, 1995), I Всероссийском совещании по проблемам почвенной зоологии (Лиманчик, 1996), VII съезде Всероссийского гидробиологического общества РАН (Казань, 1996), III Симпозиуме Европейского акарологического общества (Амстердам, Нидерланды, 1996), а также в рамках XX Акарологической Летней Школы (Колумбус, США, 1994). Основные результаты диссертации были доложены в МГУ на заседаниях и семинарах кафедры энтомологии (1995, 1996, 1997) и на семинаре по фауне пресных вод на кафедре зоологии беспозвоночных (1996). По теме диссертации опубликовано 25 работ, включая коллективную монографию ЗИН РАН "Определитель пресноводных беспозвоночных России..." (Т.Ш). Материалы диссертации отражены в "Руководстве по сбору и изучению акариформных клещей континентальных пресных водоемов".
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего _^3_ источника, в том числе 23_ на иностранных языках, йрилижиния. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включает^_ рисунков и _2о_ таблиц.
Особую благодарность автор выражает своим научным руководителям и учителям проф.Р.Д.Жангиеву, АД.Петровой — Никитиной, ІА.Ь.АангеІ ІЛ.Д.Голосовой. Р.А.Нортону, коллективам кафедры энтомологии МГУ, кафедры зоологии ТюмГУ (Тюмень),
Зоологического музея ИСИЭЖ СО РАН (Новосибирск), специалистам: чл. — корр. РАН проф.Д.А.Криволуцкому, Е.В.Гордеевой, Л.Г.Гришиной, А.А.Лящеву, В.Смирнову, Д.В.Федорову —Давыдову за всемерную помощь, поддержку и предоставление материалов для исследования.
Основная часть исследований выполнена на кафедре энтомологии МГУ им.М.В.Ломоносова и на Биостанции Тюменского университета на оз.Кучак.