Введение к работе
Актуальность работы. По современным представлениям эвгленовые жгутиконосцы относятся к царству Protozoa Goldfuss, 1818, к типу Euglenozoa Cavaler-Smith, 1981, классу Euglenoidea Oltmanns, 1904 (A.G.B. Simpson, 1997; К.М. Суханова, 2000; С.Ф. Лихачев, 2000; С.А. Карпов, 2001, 2005; K. Hausmann, 2003, 2011). Эвгленовые являются очень распространенной группой организмов, обитающей преимущественно в малых, богатых органическими веществами пресных водоемах (М. Gojdics, 1953; Т.Г. Попова, 1955; З.И. Ветрова, 1980; К.М. Суханова, 1984; С.Ф. Лихачев, 1997, 1999, 2001 и др.). Склонность многих эвгленовых к гетеротрофному питанию позволяет им активно участвовать в процессах самоочищения вод. Видовое разнообразие эвгленовых в водоемах указывает на повышенное содержание в воде органических веществ, на высокое эвтрофное состояние водоемов. В санитарной гидробиологии многие виды эвгленовых жгутиконосцев считаются индикаторами аллохтонного загрязнения водоема бытовыми органическими веществами. Многие эвгленовые предпочитают воды, содержащие гуминовые вещества, активно участвуют в круговороте железа и, вероятно, органических кислот. Эвгленовые жгутиконосцы давно используются в качестве организмов-индикаторов автохтонного и аллохтонного загрязнения воды в водоемах (V. Sladeck, 1973; А.В. Макрушин, 1974; К.М. Суханова, 1984; С.Ф. Лихачев, 1986, 2000; В.С. Максюта, 2003; Ю.В. Москалец, 2006; Д.И. Широбоков, 2008, 2009, Ю.А. Серебреннкова, 2009).
Однако, несмотря на то, что эвгленовые жгутиконосцы известны давно, они изучены недостаточно. Необходимо изучение региональных фаун эвгленид в разных регионах России и мира. Недостаточно изучены их экологические особенности: биотопическая приуроченность; сезонная динамика численности и биомассы отдельных видов; горизонтальные и вертикальные миграции в водоемах; влияние различных абиотических факторов (температура, соленость, освещенность и т.п.) на жизнедеятельность эвгленовых жгутиконосцев; роль эвгленид в гидроценозах и их взаимоотношения с разными гидробионтами и т.д. Таким образом, изучение свободноживущих эвгленовых жгутиконосцев является важным с теоретической и практической точки зрения.
Целью нашей работы явилось изучение видового состава, экологии и биологии эвгленовых жгутиконосцев из некоторых водоемов юга Тюменской области. Из настоящей цели вытекают следующие задачи.
1. Изучить видовой состав эвгленовых жгутиконосцев в обследованных водных объектах.
2. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения видов в разнотипных водоемах, встречаемость отдельных видов, выявить доминирующие и фоновые виды, определить ядро сообществ эвгленовых жгутиконосцев для каждого водоема.
3. Изучить сезонную динамику видового разнообразия в каждом водоеме и сезонную динамику численности фоновых видов. Определить факторы, определяющие сезонную динамику указанных количественных параметров.
4. Выявить индикаторные особенности отдельных видов, определить сапробность обследованных водоемов и ее динамику в период весна-лето-осень для каждого обследованного водоема.
5. Составить дифференциальные диагнозы и атлас видов эвгленовых жгутиконосцев из обследованных водных объектов.
Научная новизна исследования. Впервые с целью получения протозоологических качественных и количественных данных обследованы 8 водных объектов юга Тюменской области. В результате в обследованных водоемах впервые выявлено 68 видов, относящихся к 16 родам класса Euglenoidea. Изучен характер распределения видов в разнотипных водоемах, их биотопическая специфичность и сезонная динамика видового разнообразия. Проанализирована встречаемость всех найденных видов в водоемах и пробах. Выявлены фоновые, доминирующие и редкие виды. Проведен анализ сходства видовых составов эвгленид обследованных водоемов с применением коэффициента Жаккара – Малышева и индекса Чекановского – Соренсена. Впервые для водных объектов юга Тюменской области изучена сезонная динамика численности фоновых видов эвгленовых жгутиконосцев и ее зависимость от факторов среды. Для сообществ эвгленид из всех обследованных водных объектов рассчитаны: индекс видового богатства (R), индексы видового разнообразия Симпсона (D) и Шеннона (Н), индекс доминирования Симпсона (С) и выравненности Пиелу (Е). На основании данных по видовому составу, встречаемости и сезонной динамике численности эвгленид определена сапробность обследованных водоемов и ее сезонная динамика (весна - лето – осень).
Теоретическая и практическая значимость диссертации. Исследования региональной фауны эвгленид расширяют наши представления о видовых составах и распространении отдельных видов, позволяют уточнить биолого-экологические особенности жгутиконосцев в водоемах конкретной локальной территории, в том числе на юге Тюменской области и влияние ее микроклиматических факторов на жизнедеятельность разных групп простейших, в том числе и эвгленовых жгутиконосцев. Материалы, посвященные индикаторным особенностям видов и сапробности водоемов, вносят существенный вклад в теорию биоиндикации. Эти данные позволяют проводить мониторинг санитарно – гигиенического состояния природных вод, подвергшихся техногенному воздействию, или в относительно чистых водоемах.
С практической точки зрения, данные о видовом составе, встречаемости и численности отдельных видов позволяют провести оценку индикаторных особенностей эвгленид в целях биоиндикации природных вод. Материалы по биоиндикации позволяют проводить мониторинг состояния водных объектов, решать вопросы, связанные с охраной, очисткой и дальнейшим использованием природных вод для хозяйственных и бытовых нужд. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов зоологии беспозвоночных, протистологии, экологии и теории эволюции в высших учебных заведениях, для выполнения студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации и отчеты о работе были представлены на заседании кафедры биологии и МПБ (октябрь, 2011 г.); на II и III всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Полевые и экспериментальные исследования биологических систем» (Ишим, ИГПИ, 2009-2010 гг.); на региональной научно-практической конференции «Ишим в историко-культурном и социально-экономическом измерении» (Ишим, 2009 г.); на Международной конференции «Проблемы экологии: чтения памяти профессора М.М. Кожова» (Иркутск, 2010 г.); на XIV Школе-конференции молодых ученых «Биология внутренних вод» (Борок, 2010 г.); на III Международной научно-практической конференции «Экологический мониторинг и биоразнообразие» (Ишим, 2011 г.); на IV Международном Симпозиуме «Экология свободноживущих простейших наземных и водных экосистем» (Тольятти, 2011 г.); на XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2011 г.).
Положения, выносимые на защиту.
1. Фауна эвгленовых жгутиконосцев из обследованных водоёмов юга Тюменской области насчитывает 68 видов, относящихся к 16 родам. Распространение и встречаемость отдельных видов в разных водоёмах различны, что связано с различными гидрологическими и гидрохимическими условиями среды обитания.
2. По динамике видового разнообразия и численности наиболее массовых видов каждый из обследованных водоемов можно отнести к определенной зоне сапробности. Количество видов индикаторов определенной зоны сапробности и их численность имеют разную сезонную динамику для каждого водного объекта.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, две в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах, состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы (205 наименований, из них 54 – на иностранном языке). Диссертация содержит 25 рисунков, 36 таблиц и 2 приложения.
