Введение к работе
Актуальность темы. Наряду с обширными научными данными, посвященными изучению функциональных основ эвригалинности различных гидробионтов (Луканин, 1979; Бергер, 1985, 1986 и ,ap.;Thorson, 1946; Loosanoff, 1952; Korringa, 1957; Kinne, 1975), в научной литературе имеется относительно немного работ, в которых бы на основании анализа соленостных адаптации близкородственных видов или популяций одного и того же вида изучались особенности функциональной эволюции животных. Кроме того, в подобных исследованиях в ряде случаев недостаточно четко, а иногда и вовсе не дифференцируются гено- и фенотипические компоненты адаптации организмов к различным абиотическим факторам среды, в том числе и к солености (Schlieper, 1974; Thiede, 1976). В результате выявление функциональных отличий часто служит основанием для выделения сравниваемых популяций в самостоятельные физиологические расы (Милейковский, 1985). При этом, однако, следует заметить, что существует значительная функциональная пластичность, в результате которой обнаруженные различия могут быть следствием фенотипической адаптации представителей отдельных популяций гидробионтов к солености среды в том или ином водоеме. Очевидно, что для установления различий необходимо, по крайней мере в условиях эксперимента, вьиснить возможные пределы адаптационных возможностей сравниваемых популяций (Хлебович, 1967; Бергер, 1985; Schlieper, 1958). Более достоверные данные могут быть получены при сравнении представителей отдельных популяций, обитающих в водоемах различной солености, после их перекрестной акклиматизации и при их акклиматизации к одинаковым соленостным условиям. Именно такой анализ был предпринят при сравнении соленостных адаптации морских звезд A. rubens Белого и Баренцева морей. Ряд особенностей биологии которых был изучен явно недостаточно для определения систематического статуса. Известно, что именно данный вид является одним из наиболее распространенных среди иглокожих в сублиторальной зоне морей бореальной и арктической областей (Дьяконов, 1955). Несмотря на тот известный факт, что через район Белого моря проходит северо-восточная граница ареала A. rubens, до сих пор остается невыясненным, различаются ли в отношении к меняющейся солености географически разделенные популяции A. rubens Белого и Баренцева морей.
Цель работы: изучить некоторые физиолого-экологические показатели, характеризующие отношение к солености морских звезд
A. rubens из географически разделенных Белого и Баренцева морей, а также возможные механизмы приспособления этих животных к изменению солености среды.
Задачи исследований:
-
Изучить изменения соленостной устойчивости у морских звезд A. rubens из Белого и Баренцева морей в ходе онтогенеза, с учетом экологических особенностей отдельных стадий индивидуального развития;
-
Выявить негативное действие солености на ранние онтогенетические стадии и наиболее чувствительную к действию солености стадию в развитии звезды;
-
Выяснить зависимость поведенческих реакций звезды от изменений солености среды, а также их устойчивость после перекрестного переселения животных;
-
Изучить возможные механизмы приспособления к
новым солевым условиям и причину функциональной пластичности животных из данных популяций по отношению к солености.
Научная новизна. Впервые определены диапазоны соленостной толерантности для личиночных стадий A. rubens Баренцева моря. Получены новые данные об изменениях устойчивости к солености в ходе онтогенеза морской звезды A. rubens и повреждающему эффекту солености, выходящей за пределы толерантного диапазона. Выявлены особенности изменения частоты "сердечной" пульсации при воздействии солености на личинки морской звезды. Получены данные об изменениях интенсивности дыхания у морских звезд популяции Баренцева моря в воде различной концентрации соли.
Впервые изучены адаптивные реакции морских звезд популяций Белого и Баренцева морей при их перекрестном переселении.
Также впервые получены данные об изоферментном составе эстераз у морских звезд в популяциях Белого и Баренцева морей.
Практическая значимость. Выявленные у морских звезд различия в эвригалинности могут быть использованы при разработке методов контроля ущерба в хозяйствах промышленной аквакультуры морских беспозвоночных.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Между народной конференции по экологии беломорских организмов (Санкт-Петербург, 1997), на V и VI Молодежных конференциях по актуальным проблемам биологии и экологии (Сыктывкар, 1998, 1999), на II (XXV) Международной конференции по биологическим ресурсам Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера (Петрозаводск, 1999) и на заседании научного семинара Беломорской биологической станции Зоологического института РАН (Санкт-Петербург, 1994).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 2 - в зарубежной печати.
Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, 5 глав (обзора литературы, методической и 3 тематических), заключения, выводов, списка литературы (83 наименования) и приложения, включающего фотографии различных личиночных стадий развития морской звезды.
Работа изложена на 129 страницах машинописного текста и включает 50 рисунков и 17 таблиц.
