Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
Глава 2. Материал и методы 30
2.1. Работа с взрослыми беззубками 31
2.1.1. Методы видовой идентификации взрослых беззубок 31
2.1.2. Работа с макушечной скульптурой раковин взрослых беззубок 33
2.1.3. Работас мягким телом моллюска 34
2.2. Работас глохидиями 35
2.2.1. Методы сбора, фиксации и видовой идентификации глохидиев 35
2.2.2. Подготовка глохидиев для светового микроскопирования 35
2.2.3. Подготовка глохидиев для сканирующего электронного микроскопирования 37
2.2.4. Статистический анализ 37
Глава 3. Макушечная скульптура раковин и морфология мягкого тела взрос лых беззубок 40
3.1. Макушечная скульптура раковин взрослых беззубок 40
3.2. Морфология мягких тканей взрослых беззубок 46
Глава 4 . Морфология глохидиев беззубок 58
4.1. Подсемейство Pseudanodontinae 60
4.2. Подсемейство Anodontinae 71
4.3. Анализ полученных данных 111
Глава 5 . Систематика беззубок российского Дальнего Востока 121
Глава 6. Экология и распространение беззубок 134
Выводы 144
Литература 146
- Методы сбора, фиксации и видовой идентификации глохидиев
- Подготовка глохидиев для сканирующего электронного микроскопирования
- Морфология мягких тканей взрослых беззубок
- Подсемейство Anodontinae
Введение к работе
Беззубками принято называть крупных пресноводных двустворчатых моллюсков подсемейств Anodontinae и Pseudanodontinae из семейства Unionidae.
Пресноводные двустворчатые моллюски, в том числе и беззубки, играют существенную роль в экосистемах внутренних водоемов, составляя одну из групп беспозвоночных, часто доминирующих по биомассе. Поэтому их тщательное изучение необходимо для правильного понимания ряда процессов, идущих в водных экосистемах. Так, молодь двустворчатых моллюсков входит как постоянный компонент в рацион многих видов рыб, в том числе имеющих важное промысловое значение; двустворки охотно поедаются некоторыми водоплавающими птицами и околоводными животными.
Велико значение беззубок в образовании паразитарных связей в экосистемах внутренних водоемов, например, личиночные стадии (глохидии) Unionidae паразитируют на пресноводных рыбах.
Некоторые виды пресноводных двустворчатых моллюсков до сих пор имеют промысловое значение. Особо отметим пресноводных жемчужниц, в которых образуется добываемый с давних времен в России, Западной Европе, Северной Америке, Китае и Японии драгоценный жемчуг. В европейской части России, например, насчитывалось до 77 рек, в которых обитали жемчужницы (Зорина, 1972). Следует упомянуть о разработке и внедрении в странах тихоокеанского региона методов выращивания искусственного речного жемчуга в широко распространенных беззубках рода Hyriopsis Conrad, 1853, т.к. подобная технология позволяет расширить производство речного жемчуга и сохранить исчезающие природные популяции жемчужниц подсемейства Margaritiferinae.
Кроме того, беззубки, являясь облигатными фильтраторами, играют большую роль в процессах самоочищения воды, выступая в роли природных биофильтров.
5 Наконец, многие двустворчатые моллюски являются индикаторами состояния
водной среды.
Таким образом, практически в любых гидробиологических, фаунистических и биогеографических исследованиях пресных водоемов исследователь сталкивается с необходимостью изучения двустворчатых моллюсков, в частности, с их идентификацией.
В то же время систематика пресноводного семейства Unionidae является одной из наиболее запутанных и неопределенных среди двустворчатых моллюсков. Причина этого - в значительной изменчивости раковин Unionidae. Раковины взрослых моллюсков, чьи характеристики чаще всего и используются при классификации, обычно не имеют явных видоспецифичных признаков, что создает определенные трудности при выделении видов, родов и даже подсемейств. Особенно это касается беззубок - представителей подсемейств Anodontinae и Pseudanodontinae. Отсутствие у большинства из них замка порождает дополнительные трудности в родовой систематике и выяснении родственных связей в пределах этих подсемейств. Многие исследователи решают данную проблему главным образом за счет анализа формы раковины, что нельзя признать надежным. Сами авторы (Скарлато и др., 1990; Богатое, Старобогатов, 1996а, 19966; и др.) отмечают, что особое внимание уделяется сравнению раковин моллюсков первых 3-4-х лет жизни, когда устойчивые морфологические различия между видами наиболее резко выражены. В то же время крайне сложно оценить разницу между взрослыми особями, поскольку в результате аллометрического роста раковин унионид такие различия сильно сглаживаются. Важно отметить, что наиболее старые раковины, как правило, значительно деформированы и сильно изъедены, что не позволяет достоверно отнести их к какому-то определенному виду.
Разработанный отечественными малакологами (Логвиненко, Старобогатов, 1971; Старобогатов, Толстикова, 1986; Скарлато и др., 1990) компараторный метод, учитывающий особенности кривизны фронтального сечения створок, на первый
взгляд, является весьма универсальным, т.к. полезен и при сопоставлении разноразмерных особей. Напомню, что суть компараторного метода заключается в практическом приложении к изучению раковин теоретической схемы Раупа [Raup, 1966], когда геометрия створки характеризуется определенными, так называемыми «рауповскими параметрами» (например, смещение макушки створки по мере роста моллюска). Однако даже при констатации четкого разделения сбора из одного места с помощью компараторного метода на две или несколько форм (т.е. при отсутствии переходных форм между ними), необходимо исключить все остальные причины совместного нахождения различающихся групп (например, половой диморфизм). В противном случае, заключение, что выделенные на основе различия каких-либо из рауповских параметров формы относятся к разным видам, приведет к неверному выводу. Кроме того, при сильной коррозии раковин применение компараторного метода становится малоэффективным и даже невозможным. Еще одной проблемой применения метода является то, что для крайне плоских и крайне вздутых раковин приходится использовать большие увеличения и изучать лишь примакушечную часть раковины (опять же, если она не корродированна). Правильная установка раковины под бинокуляром для зарисовки кривой фронтального сечения является одним из главных условий применения компараторного метода, однако именно это очень затруднительно сделать вследствие отсутствия замка у беззубок.
Раковина беззубок при всей бедности признаками имеет еще и такую характеристику, как макушечная скульптура, которая в отдельных случаях может иметь определяющее значение в систематике беззубок. Скульптура примакушечной части остается практически неизменной, сохраняясь в течение всей жизни животного, если только не происходит коррозии раковины вследствие неблагоприятного воздействия окружающей среды. При сильной коррозии раковин данный признак полностью исчезает, а значит, как и в случае с компараторным методом, исследование раковин ограничено их возрастом. Кроме того, недостаточно четко разработанная методика зарисовки скульптуры нередко приводила к тому, что на
7 рисунок собственно макушечной скульптуры налагались линии нарастания, что
усложняло или даже делало невозможным корректный анализ данных. Сравнение
макушечной скульптуры беззубок, проведенное по единой методике, дало бы
дополнительный материал для выяснения их родственных связей.
До последнего времени было распространено мнение, что в отличие от относительно высокого морфологического разнообразия раковин, внутренние органы беззубок имеют однотипное строение и расположение. Выделенные еще в начале прошлого столетия признаки мягкого тела моллюсков позволяли различать только крупные таксоны, такие как семейства и подсемейства, что, конечно же, ни в коей мере не могло помочь решить возникшие за последние годы в систематике беззубок проблемы. Однако в последние годы зарубежными исследователями убедительно доказана возможность различать беззубок по мягким тканям не только на родовом, но и на видовом уровнях (Reid, 1965; Kat, 1983а, 1983b; и др.).
Решение многих спорных вопросов систематики Unionidae возможно также при изучении раковин личиночных форм (глохидиев), т.к. вследствие особенностей своего развития они обладают рядом хорошо выраженных признаков. Образующаяся у всех представителей надсемейства Unionoidea своеобразная личинка - глохидий -определенное время паразитирует на рыбе, что привело к выработке ряда особенностей как у взрослых моллюсков, так и у их личинок. Так, представители встречающихся на территории России семейств Margaritiferidae и Unionidae различаются способом вынашивания яиц и глохидиев в жабрах: у более примитивных Margaritiferidae с этой целью используются все 4 (внутренние и наружные) полужабры, а представители Unionidae вынашивают личинки только в 2-х (наружных) полужабрах. У личинок также выработался целый ряд приспособлений, например, наличие чувствительных волосков, прикрепительный аппарат (в виде отдельных шипов по краю глохидиальной створки у Margaritiferidae или же крючка разной формы у большинства Unionidae); многие личинки имеют биссусную нить, что вместе с шипами позволяет глохидиям прочно прикрепиться к рыбе. В результате
8 глохидии оказались морфологически более разнообразны и богаты признаками, чем
взрослые моллюски. Именно поэтому все большее значение приобретает
использование особенностей строения глохидиев в систематике беззубок.
Настоящая работа посвящена ревизии систематики подсемейств Anodontinae и Pseudanodontinae российского Дальнего Востока и, как следствие, уточнению данных по распространению дальневосточных беззубок. Для достижения этой цели решались следующие задачи:
Изучить макушечную скульптуру взрослых беззубок России и дальневосточного региона для последующей ревизии дальневосточных моллюсков.
Изучить общую морфологию мягких тканей взрослых беззубок дальневосточного региона.
Для выяснения родственных связей дальневосточных беззубок изучить морфологию глохидиев дальневосточных, ряда сибирских и европейских представителей группы с помощью как светового, так и сканирующего электронного микроскопов.
Составить определительные таблицы беззубок по раковинам и мягкому телу взрослых моллюсков, а также по глохидиям.
Используя коллекционные сборы, литературные данные и результаты проведенной ревизии уточнить сведения о распространении и особенностям экологии дальневосточных беззубок.
Научная новизна настоящей работы заключается в том, что в ходе исследования:
- впервые проведено сравнение макушечной скульптуры всех российских родов беззубок по единой методике, что позволило проанализировать и выделить основные типы макушечных скульптур;
- впервые получены данные по общей морфологии мягкого тела дальневосточных
и ряда европейских беззубок;
- впервые получены данные по морфологии глохидиев следующих видов беззубок:
Sinanodonta likharevi, Anemina fuscoviridis, A. buldowskii, Buldowskia sujfunica, B.
suputinensis, Amuranodonta sitaensis, Beringiana beringiana, B. compressa, B.
chereshnevi, B. kamchatica, Kunashiria haconensis, K. iturupica, K. sinanodontoides, K.
coptzevi, К zimini, Colletopterum anatinum;
- впервые для видов Cristaria herculea, С. tuberculata, Anemina buldowskii,
Buldowskia suputinensis, Amuranodonta sitaensis, Beringiana beringiana, B. youkonensis,
Kunashiria haconensis проведено ультратонкое исследование глохидиев с
использованием сканирующего электронного микроскопа в дополнение к ранее
известным или полученным нами данным по световой микроскопии.
Кроме того, в результате проведенной ревизии:
Род Kunashiria переведен из подсемейства Pseudanodontinae в подсемейство Anodontinae.
Обоснована новая синонимия: Kunashiria Starobogatov in Zatravkin, 1983 = Arsenievinaia Zatravkin et Bogatov, 1987, syn. п.; Kunashiria haconensis (Ihering, 1893) = Arsenievinaia sihotealinica (Zatravkin et Starobogatov, 1984), syn. п. Из рода Arsenievinaia в род Kunashiria переведены 5 видов: К. taranetzi (Shadin, 1938), comb, п.; К. zimini (Zatravkin et Bogatov, 1987), comb, п.; К. coptzevi (Zatravkin et Bogatov, 1987), comb, п.; К. zarjaensis (Bogatov et Zatravkin, 1988), comb, п.; К compressa (Bogatov et Starobogatov, 1996), comb. n.
В рамках подсемейства Anodontinae виды родов Kunashiria и Beringiana объединены в общую трибу Brachyanodontini Crosse et Fischer, 1893.
В рамках подсемейства Anodontinae род Sinanodonta переведен из трибы Anodontini в трибу Limnoscaphini.
10 - Описаны как новые для науки три вида: Beringiana compressa Sayenko et Bogatov,
1998; Kunashiria sinanodontoides Bogatov, Sayenko et Starobogatov, 1999; Kunashiria
iturupica Bogatov, Sayenko et Starobogatov, 1999.
Практическое значение. Полученные результаты характеризуют современное состояние изученности систематики беззубок Дальнего Востока России. Предложенные фотографии глохидиев и определительная таблица по личиночным раковинам будут полезны не только при фаунистическом и гидробиологическом исследованиях пресных водоемов, но и при изучении глохидиоза рыб. Данные по распространению и экологии беззубок могут использоваться в различных теоретических и прикладных работах, касающихся моллюсков. Кроме того, результаты работы можно применять в учебном процессе на биологических факультетах, при проведении летней практики студентов-биологов и школьников, занимающихся в биологических и экологических отрядах.
Работа выполнена в Лаборатории пресноводных сообществ Биолого-почвенного института ДВО РАН и частично поддержана Biological Sciences Directorate (Biotic Surveys and Inventories Program), International Program Division of the U.S. National Science Foundation (гранты DEB-9400821, DEB-9505031, DEB-0071655, Theodore W. Pietsch, principal investigator); Japan Society for the Promotion of Science (грант BSAR-401, Kunio Amaoka, principal investigator); а также Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант № 98-04-49595а).
Считаю своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность своему руководителю, д.б.н. Виктору Всеволодовичу Богатову за руководство, консультации и помощь в работе; всему коллективу Лаборатории пресноводных сообществ за постоянную поддержку, помощь в сборе коллекционного материала и ценные советы; сотрудникам БПИ ДВО РАН, в частности Лаборатории гидробиологии и Лаборатории паразитологии, всем участникам Курильского (International Kuril Island Project, 1994-
2000 г.г.) и Сахалинского (International Sakhalin Island Project, 2001 г.) проектов за неоценимую помощь в сборе моллюсков. Особо хочется поблагодарить к.б.н. O.K. Клишко (Читинский институт природных ресурсов СО РАН) за сбор беззубок Colletopterum в озерах Читинской области; к.б.н. М.В. Илюшко (ЦСБС СО РАН, г. Новосибирск) за организацию сбора Colletopterum из Обского водохранилища; д-ра Дж. Беча (Dr. John В. Burch, Museum and Department of Zoology, University of Michigan, USA), любезно приславшего сборы Beringiana с Аляски, США; а также д-ра Н. Минакава (Dr. Noboru Minakawa, Department of Biological Sciences, State University of New York at Buffalo, New York, USA) и Я. Кувахара (Yasuhiro Kuwahara, Department of Mariculture, Abashiri, Hokkaido, Japan) за помощь в сборе Kunashiria с о-ва Хоккайдо, Япония. Крайне признательна сотрудникам Зоологического музея ДВГУ, г. Владивосток, в частности М.Г. Казыхановой, за помощь в работе с коллекцией беззубок музея; д.б.н. Я.И. Старобогатову (ЗИН РАН, г. С.-Петербург) за предоставленный коллекционный материал глохидиев европейских и ряда сахалинских беззубок.
Искренне благодарна д-ру Д.В. Зайкину (Dr. D.V. Zaykin, Statistical Genetics and Clinical Collaboration, Glaxo Wellcome Inc., North Carolina, USA), к.б.н. C.K. Холину и СВ. Шедько (БПИ ДВО РАН) за помощь и ценные советы при проведении статистического анализа.
Также выражаю свою сердечную признательность д-ру М. Охара (Dr. Masahiro Ohara, Faculty of Agriculture, Hokkaido University, Japan), д-ру Т. Пирсу (Dr. Timothy A. Pearce, Delaware Museum of Natural History, Delaware, USA), Э. Ши (Elizabeth K. Shea, Bryn Mawr College, Pennsylvania, USA) за помощь в работе на сканирующем электронном микроскопе; М.Б. Шедько (БПИ ДВО РАН) за помощь в подготовке фотографий глохидиев на световом микроскопе; Т.А. Ерошенко (БПИ ДВО РАН) за помощь в подготовке рисунков.
Методы сбора, фиксации и видовой идентификации глохидиев
Для изучения морфологии личиночных раковин используются только зрелые глохидии, т.е. такие, которые не имеют личиночных оболочек, а будучи извлеченными из жабр материнских особей, активно двигают створками, что хорошо видно под бинокуляром даже при небольшом увеличении. Вырезанные жабры со зрелыми глохидиями фиксировались в 70 % этаноле или 10 % формальдегиде для последующей очистки от мягких тканей, либо процедуру очистки створок проводили сразу.
Видовая принадлежность глохидиев, извлеченных из полужабр моллюска, устанавливалась путем идентификации данной беззубки по раковине.
В общей сложности были изучены глохидии 27 видов беззубок из 10 родов (приложение 1). По причине отсутствия коллекционного материала морфология глохидиев представителей европейского рода Anodonta не изучалась.2.2.2. Подготовка глохидиев для светового микроскопирования
Для очистки раковин глохидиев наиболее просто использовать методику мацерирования (см., например, Антонова, 1986, 1987а). В этом случае жабры с глохидиями (фиксированные необходимо промыть около 10 раз в дистиллированной воде) помещают в воду на месяц и более. Каждые 7-14 дней воду необходимо менять на свежую, в противном случае выделяющийся при гниении газ деформирует створки раковин или крючки, либо крючки вообще будут утеряны. Периодически под бинокуляром проверяют степень готовности глохидиев — сворки большинства должны быть полностью открыты. Промытые глохидии хранят в 70 % этаноле.
Для другого способа очистки (Kwon et ah, 1993) зафиксированные жабры также подвергают промывке не менее 10-ти раз в дистиллированной воде, а после помещают на 1,5-2 часа в 5 % КОН. Время от времени глохидии энергично встряхивают и под бинокуляром проверяют степень их готовности. Глохидии считаются хорошо очищенными от мягких тканей, если по крайней мере у трети глохидиев створки раскрыты на 180. В этом случае пробу несколько раз промывают дистиллятом, каждый раз энергично встряхивая, чтобы отмыть остатки мягких тканей. Следует иметь в виду, что слишком долгое нахождение глохидиев в растворе КОН приводит к утере крючков, а затем и к разрушению самих створок. Готовые глохидии также хранят в 70 % этаноле.
Так как метод мацерирования занимает гораздо более длительный промежуток времени, а также, как оказалось, очень часто приводит к разной степени деформации крючков, в настоящей работе со временем стал использоваться только метод очистки раковин глохидиев, предложенный Квон с соавторами (Kwon et al.t 1993).
После процедуры очистки глохидиев для работы на световом микроскопе приготавливались водно-глицериновые или глицерин-желатиновые препараты. Приготовление глицерин-желатины проводилось по стандартной методике (Волкова, Елецкий, 1971). Для этого 7 г желатина засыпают в 41 мл дистиллированной воды, оставляют набухать в течение нескольких часов, затем добавляют 50 мл глицерина и 1 г концентрированной карболовой кислоты, смесь нагревают, помешивая, 10-15 мин, после чего отфильтровывают. Перед употреблением глицерин-желатиновая смесь, представляющая собой плотную массу, нагревается на водяной бане.
Глицерин-желатиновые препараты, особенно после окантовки парафином, можно долго хранить, поэтому их удобно использовать при фотографировании глохидиев на световом микроскопе. Фотографии глохидиев были получены на световом микроскопе Olympus и обработаны с помощью компьютерной программы Otolith Daily Ring Measurement System и Adobe Photoshop, v. 5.0. Водно-глицериновые препараты, в силу их быстрого и простого приготовления, использовались при измерении раковин глохидиев. 2.2.3. Подготовка глохидиев для сканирующего электронного микроскопирования
Ультратонкое строение раковин глохидиев было изучено с помощью сканирующего электронного микроскопа. Предварительно пробы глохидиев были подготовлены, для этого в каждую пробу добавлялась дистиллированная вода и пробирки тщательно, в течение 30 секунд встряхивались, чтобы отделить мягкие ткани от раковин личинок. После этого в течение 20-30 секунд раковины глохидиев оседали на дно, а все остальное удалялось вместе с водой. Такая процедура с дистиллированной водой повторялась еще 2 раза; отмытые глохидии заливались 95 % этанолом, чтобы в последующем ускорить процесс сушки раковин.
Подготовка раковин глохидиев непосредственно для работы на СЭМ проводилась по методике, описанной в ряде зарубежных работ (Calloway, Turner, 1978; Kinzelbach, Nagel, 1986; Kwon et al, 1993; Hoggarth, 1988, 1999). Отдельная раковина доставалась из 95 % раствора этанола очень тонкой деревянной иглой и располагалась на углеродной (графитовой) подставке, после чего напылялся сплав золото-палладиум толщиной 100 А.
При описании ультратонкого строения глохидиальных раковин за основу взяты признаки и терминология, предложенные в работах Хоггарта (Hoggarth, 1988, 1999): характер скульптурированности створок; плотность пор, т.е. их количество на единицу площади в средней части створки; размеры пор на внутренней и внешней поверхностях створок; и ряд других.
Для статистического анализа зрелые глохидии промерялись с помощью светового микроскопа Zeiss, не менее 10 глохидиев из каждой взрослой особи (см. приложение 1). Методы измерения раковин глохидиев под световым микроскопом и соответствующая терминология приведены в различных работах (Kondo, Yamashita, 1980; Антонова, 1986; и др.). При этом для характеристики глохидиев в работе используются следующие стандартные промеры (рис. 2): длина (Z) - расстояние между самыми выступающими точками переднего и заднего краев раковины, измеренное параллельно спинному краю (лигаменту); высота (Я) - расстояние по перпендикуляру от лигамента до самой крайней точки вентрального угла; длина крючка (hook) - расстояние по прямой от вершины крючка до вентрального края створки в основании крючка (измеряется в профиль); длина лигамента.
Подготовка глохидиев для сканирующего электронного микроскопирования
Для статистического анализа в данной работе применялись также индексы: соотношение длины и высоты глохидия (H/L), отношение длины крючка к высоте раковины (hook/H), отношение длины лигамента к длине раковины глохидия (lig/L). Для всех количественных характеристик высчитывались средние арифметические и стандартное отклонение.
В том случае, когда определение взрослых раковин оказывалось невозможным вследствие, например, сильной коррозии последних, видовой статус глохидиев исследуемой выборки устанавливался путем статистического анализа. Для этого глохидиальные раковины, которые необходимо было определить, сравнивались с глохидиями, чей видовой статус был установлен по раковинам взрослых моллюсков. Применялся метод невзвешенного парно-группового сравнения (UPGMA) с использованием квадрата евклидового расстояния (squared Euclidian distances) в виде меры сходства, т.к. в этом случае при вычислении средних арифметических все объекты кластеризации имеют одинаковый вес (Legendre, Legendre, 1983).
В кластерном анализе мы использовали один из агломеративных методов кластеризации, в процессе которого происходит последовательное объединение наиболее близких объектов в один кластер, а именно joining tree (tree clustering). При этом за правило иерархического объединения кластеров выбран метод полной связи (complete linkage), когда между кандидатом на включение в кластер и всеми членами кластера не может быть меньше некоторого порогового значения. В качестве меры сходства использован 1-пирсоновский коэффициент корреляции, рекомендованный при кластеризации биологических видов по модели Клиффорда и Гудэлла (Clifford, Goodall, 1967). Глава 3. Макушечная скульптура раковин и морфология мягкого тела взрослых беззубок
Как уже упоминалось выше (см. главу 1), макушечная скульптура беззубок есть не что иное как рудимент так называемой диварикатной скульптуры. Изначально диварикатная скульптура имеет вид радиусов, отходящих от разных точек спинного края и сходящихся по средней линии боковой поверхности створки. У разных групп беззубок остатки диварикатной скульптуры представлены по-разному (от почти полностью исчезнувшей, так что ее рудименты видны в виде простых концентрических валиков, до хорошо сохранившейся, когда сходящиеся радиусы преобразовались в серию выгнутых и резко изломанных валиков), поэтому различие или сходство макушечной скульптуры играют большое значение в систематике беззубок.
На основе анализа макушечной скульптуры нами были выделены три группы, в которые и вошли дальневосточные беззубки с разными типом рисунка остатков диварикатной скульптуры.
Наши исследования (Богатое, Саенко, 2002) показали, что макушечная скульптура представителей рода Cristaria состоит из крупных почти прямых или концентрически выгнутых валиков, не доходящих до заднего килевого перегиба (рис. 3, а-6). Эти выводы согласуются и с литературными данными. Так, в работе Ф. Хааса (Haas, 1969) указано, что макушечная скульптура беззубок рода Cristaria состоит из концентрических или слабо закругленных валиков, почти параллельных друг другу и сходящих на нет у заднего килевого перегиба. Подобную картину макушечной скульптуры автор относит в основном к материковым беззубкам. Для кристарий из оз. Бива (Япония, о-в Хонсю) Хаас отмечает, что макушечная скульптура может состоять из почти прямых валиков (Haas, 1969; р. 387). Во вторую группу мы относим представителей дальневосточных родов Anemina, Buldowskia и Amuranodonta, а также беззубок европейского рода Anodonta и европейско-сибирский род Colletopterum (см. рис. 4), при этом объединение беззубок происходит на основе сходства наиболее общих характеристик макушечной скульптуры. Макушечная скульптура этих моллюсков состоит из валиков, заканчивающихся на заднем килевом перегибе, при этом в центральной части валики вогнуты, образуя так называемый двух-петлевой (Burch, 1975), или W-образный (Затравкин, Богатое, 1987; Чернышев, Чернова, 2000; и др.) тип макушечной скульптуры. В этом случае вершины первых (примакушечных) и вторых (лежащих у заднего килевого перегиба) петель либо вентрально оттянуты с образованием хорошо выраженных острых углов (рис. 4, е, з), либо закруглены (рис. 4, а-г, ж, и). Изучение макушечной скульптуры беззубок европейских Anodonta и сибирских Colletopterum показало, что раковины анемино-подобных моллюсков по рисунку макушечной скульптуры сходны с вышеназванными родами. Судя по описаниям Я.И. Старобогато ва и З.И. Иззатулаева (1984), среднеазиатские Colletopterum имеют аналогичный рисунок макушечной скульптуры.
Морфология мягких тканей взрослых беззубок
Наши исследования по изучению мягкого тела унионид России показали, что при действительно одинаковом общем плане строения тела моллюсков существуют довольно отчетливые отличия в деталях, позволившие выделить межгрупповые различия для большинства беззубок (Богатое, Саенко, 1996; Саенко, Богатое, 1996; Богатов, Саенко, в печати; Саенко, Богатое, в печати).
Одними из первых признаков, позволяющих разделить беззубки на группы, являются общая морфология и форма тела двустворок. При этом было установлено, что представители родов Cristaria и Sinanodonta по совокупности данных признаков сильно отличаются от всех остальных дальневосточных беззубок. Так, тела без раковины у Cristaria и Sinanodonta имеют округло-треугольную форму с отчетливо выраженным крылом, образованным за счет срастания краев мантии дорзальнее выводного сифона. Далее, у Cristaria и Sinanodonta, в отличие от всех других дальневосточных беззубок, имеются крупные, резко расширяющиеся к заднему краю тела жабры и хорошо развитые широкие ротовые лопасти (рис. 7, а, в).
Представители других родов беззубок имеют овальное, более или менее вытянутое тело со слабо развитым крылом (рис. 7, г-з). Вершина крыла расположена либо менее чем на одну треть длины тела от заднего конца для Anemina (0,17-0,32) и Buldowskia (0,18-0,33), либо более чем на одну треть для Beringiana (0,36-0,41), Arsenievinaia (0,36-0,40) и Kunashiria (0,36-0,44). Далее, у Anemina, Buldowskia, Beringiana, Kunashiria и Arsenievinaia мантия смыкается против верхнего участка мускула-замыкателя; жабры имеют расширение на центральном участке; ротовые лопасти заметно более узкие, при этом представители Kunashiria и Arsenievinaia имеют самый мелкий размер ротовых лопастей (рис. 7, ж, з)
Cristaria и Sinanodonta отличаются от остальных дальневосточных беззубок положением спинного мантийного (супра-анального) отверстия, открывающегося много выше задних ретрактора и мускула-замыкателя, вблизи вершины крыла или гребня (рис. 8, а, б). Кроме того, у Cristaria и Sinanodonta в передней части тела мантия смыкается заметно выше переднего мускула-замыкателя, протрактор отделен от аддуктора (см. рис. 7, а, в; рис. 8, а, б). В отличие от Cristaria и Sinanodonta супра-анальное отверстие остальных дальневосточных беззубок расположено над задним мускулом-замыкателем и ретрактором, а протрактор обычно примыкает или почти примыкает к переднему аддуктору (рис. 7, г-з; рис. 8, в).
По ряду признаков Cristaria отличаются и от Sinanodonta. Так, тело Cristaria имеет на переднем конце угловатый выступ, лежащий слегка выше переднего аддуктора (рис. 7, а, б). Далее, у Cristaria развивается гребень, образованный широким супранимфальным мускульным наростом, располагающимся в полости над роговой пластинкой синуса, и гребневидными отростками мантии, проникающими в полости гребня раковины (рис. 7, а). У Sinanodonta раковина без гребня, следовательно, нет особых полостей, располагающихся у Cristaria под гребнем/
Иногда у отдельных взрослых особей Sinanodonta можно увидеть мантийное образование, напоминающее сильно редуцированный гребень кристарий, однако в случае с Sinanodonta — это участок мантии, расположенный за супранимфальным отростком выше роговой пластинки синуса, а в случае с Cristaria - это участок мантии, расположенный сзади мускульной площадки под лигаментным синусом. Повторю, что у Anemina, Buldowskia, Beringiana, Kunashiria и Arsenievinaia супранимфальные и гребневидные отростки мантии отсутствуют. Следующим признаком, оказавшимся возможным использовать для разделения беззубок, является морфология вводного сифона, в том числе строение сифональных папилл. При сравнении Anodontinae и Pseudanodontinae нами отмечено большое сходство в форме и расположении папилл у Kunashiria (подсем. Pseudanodontinae) с представителями Arsenievinaia и другими Anodontinae и существенное отличие от представителей Pseudanodontinae, а именно Pseudanodonta (Богатое и др., 2002). Так, у изученных нами P. complanata (Rossmaessler, 1835), P. nordenskioldi (Bourguignat, 1880) и P. elongata (Hollandre, 1836) папиллы вводного сифона редкие, чаще невысокие, а на боковой поверхности участка, примыкающего к выводному сифону, они не развиваются вовсе (рис. 10). У Kunashiria, в отличие от Pseudanodonta, папиллы вводного сифона удлинены, расположены более плотно и развиты по всей внутренней боковой поверхности сифона (см. рис. И, а, в). Кроме того, если сравнивать одноразмерные особи, то число рядов папилл у Kunashiria всегда на 1-2 ряда больше чем у Pseudanodonta, при этом у взрослых Kunashiria их количество достигает пяти, тогда как у Pseudanodonta не превышает трех. Следует отметить, что у беззубок Arsenievinaia и Beringiana папиллы также оказались развиты по всей внутренней боковой поверхности вводного сифона, образуя к его центру до пяти рядов, в которых папиллы расположены весьма плотно. Однако, если у Kunashiria и Arsenievinaia папиллы удлиненно-клиновидные, то у Beringiana - бочонковидные (рис. 11).
Подсемейство Anodontinae
По нашим данным глохидии Cristaria российского Дальнего Востока не превышают 300 цт (длина от 275 цт до 300 цт, высота от 270 цт до 290 цт), при этом высота глохидия всегда больше его длины, так что глохидии существенно вытянуты вертикально (рис. 21, а; 22, а; 23, а). Длина лигамента не более 225 цт (табл. 3). Глохидии из одной полужабры варьируют по размерам не более чем на 20 цт. Глохидии резко асимметричные как за счет небольшого смещения вентрального угла створки, так и за счет того, что передний край глохидия сильно выпуклый (рис. 21, а; 22, а; 23, а).
Прикрепительный аппарат до 115 цт длиной, и его длина составляет 36-41 % от высоты створки (табл. 3). Крупных шипов на стилете больше 15, но меньше 20; у обоих исследованных видов они образуют либо 1-3, либо 2-3 диагональных ряда (рис. 21, в, г; 22, в, г; 23, б, в). Утверждение Антоновой, Старобогатова (1988) о межвидовых различиях - два неравномерных ряда макрошипов на дистальном конце в крючок (вид спереди и сбоку). Световая микроскопия.
СЭМ показывает, что раковина глохидия тонкостенная, с не оттянутым краем, так что толщина створки у края не превышает 11 цт (9,1 цт у С. tuberculata; 10,7 цт у С. herculea). Частые мелкие поры равномерно (в том числе и в районе аддуктора) пронизывают створки, однако на внутренней поверхности раковин их плотность ниже и они мельче. Диаметр пор наружной поверхности глохидиальной раковины составляет 0,9-1,6 цт (рис. 21, б), внутренней поверхности - 0,5-0,9 цт (рис. 22, б), не различаясь между видами (см. также Sayenko et al., in press; fig. 5, A-E).
Наши исследования подтверждают полученные ранее китайскими учеными данные по глохидиям С. plicata с помощью СЭМ: для данного вида диаметр пор наружной поверхности глохидиев составил 0,8-1,5 цт (Wu et al, 2000).
Видно, что оба изученных вида кристарий не отличаются ни размерами глохидиальных раковин, ни их пропорциями (Н, L, H/L); различия касаются длины лигамента и длины крючка (Jig, hook), которые у глохидиев С. tuberculata больше, чем у глохидиев С. herculea. К сожалению, для сравнения с нашими данными невозможно использовать мерные характеристики глохидиев С. tuberculata из работы Антоновой и Старобогатова (1988), т.к. приводимые авторами в тексте данные не совпадают с размером нарисованного глохидия.
Сравнение с двумя другими видами кристарий из Японии (Inaba, 1941, 1964) показало, что высота глохидия для С. discoidea (277 цт), длина лигамента для С. discoidea (203 цт) и С. spatiosa (213-214 цт) лежат в пределах тех же значений, что и подобные характеристики изученных нами глохидиев С. herculea и С. tuberculata. Однако, длина глохидия С. discoidea (259 цт) меньше таковой характеристики для С. herculea и С. tuberculata. Длина и высота глохидиев С. spatiosa (312-330 цт и 284-307 urn, соответственно) существенно больше данных размерных характеристик обоих российских видов кристарий. Глохидии С. discoidea и С. spatiosa вертикально более вытянуты (H/L = 1,07 и 1,04-1,12, соответственно), чем глохидии С. herculea и С. tuberculata. От С. plicata из Китая изученные нами глохидии отличаются большей длиной прикрепительного аппарата (см. табл. 3): крючки личинок китайских Cristaria составляют всего 30,3-35,6 % от высоты личиночной раковины (Wu et al, 2000). В целом, наши исследования (см. также Богатое, Саенко, в печати; Sayenko et al, in press) и результаты, полученные Инаба (Inaba, 1941, 1964) и By с соавторами (Wu et al, 2000) говорят об изменчивости глохидиев Cristaria как по размерам (высоте, ширине, длине лигамента и крючка), так и по форме. Далее, наши исследования опровергают указание на то, что ширина створок глохидиев С. tuberculata может превышать их высоту (Антонова, Старобогатов, 1988). Размеры изученных нами глохидиев синанодонт не превышают 295 цт (высота от 260 цт до 295 цт, длина от 245 цт до 270 цт), при этом высота глохидия всегда больше его длины (табл. 4; рис. 24, а; 25, а). Длина лигамента не более 220 цт. Глохидии из одной полужабры варьируют по размерам не более чем на 30 цт. Глохидии резко асимметричные как за счет небольшого смещения вентрального угла створки, так и за счет того, что передний край глохидия сильно выпуклый (рис. 24, а). Крючок у S. amurensis до 100 цт длиной, что составляет 36-40 % от высоты раковины (табл. 4). Крупных шипов больше 10, их максимальный размер 14,6 цт; на стилете они образуют 1-2 диагональных ряда (рис. 24, г\ 25, б). Микрошипики от основания крючка покрывают не более трети поверхности боковых лопастей, доходя вдоль крупных шипов до половины длины стилета. Сравнение наших результатов с литературными данными показывает, что как и у глохидиев S. amurensis, крупные шипы на крючке S. woodiana из Кореи образуют два диагональных ряда (Park, Kwon, 1993).
