Введение к работе
Актуальность исследования. Arctica islandica (Linnaeus, 1767) - один из наиболее долгоживущих и медленно растущих видов морских двустворчатых моллюсков, возраст отдельных особей которых может достигать 350 лет (Schone et al., 2005). Вид населяет субтропические и бореальные воды на глубинах 10...150 м. По существующим оценкам продолжительность жизни представителей этого вида в Белом море значительно ниже (Герасимова, Максимович, 2009). К настоящему времени имеются данные о поселениях этого вида в Онежском, Кандалакшском и Двинском заливах, а также в Горле и Бассейне Белого моря (Наумов, 2006).
A. islandica является видом-индикатором, используемым для оценки состояния окружающей среды. Причинами выбора этого вида являются его широкое распространение и средний (относительно других видов) уровень чувствительности к природным и антропогенным воздействиям. Исследование пространственного размещения особей в популяциях A. islandica и мониторинг их состояния является одним из методов, используемых при оценке изменений окружающей среды.
Количественные характеристики поселений A. islandica в Белом море известны для некоторых участков Онежского и Кандалакшского заливов, однако размерная структура и многолетняя динамика изучены только для одного (Герасимова, Максимович, 2001, 2009; Герасимова и др., 2008).
Поселение A. islandica в районе о. Высокий, Ругозерская губа (Кандалакшский залив) было обнаружено во время бентосных съемок 1953 и 1959 г. и до настоящего времени сколько-нибудь детальных данных об этом поселении получено не было.
Несмотря на большое внимание, которое привлекает A islandica, неизученными остаются многие аспекты его биологии, в том числе закономерности пространственного распределения особей и вопрос о существовании межвидовых связей в сообществах, где доминирует A. islandica.
Литературные данные о поведении двустворчатых моллюсков ограничены информацией о миграциях и поведении при закапывании литоральных видов (Tellina tenuis, Donax vittatus,Macoma balthica, Cardium edule) (Brafield, Newell, 1961; Trueman, 1966; Trueman et al., 1966). Подобные работы являются методически сложными, чем объясняется малое количество публикаций, посвященных миграциям и изучению поведения сублиторальных видов моллюсков.
Высокая мозаичность распределения донных сообществ затрудняет картографирование поселений вида. Для точной оценки количественных показателей распределения вида на полигоне необходим комплексный подход, при котором традиционные методы исследования (пробоотбор) использовались одновременно с дистанционными: фото- и видеосъемкой, гидролокацией бокового обзора (ГЛБО).
Цель настоящей работы - изучение пространственно-временной организации поселения вида A. islandica в разных масштабах в Белом море. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
исследование пространственного распределения, возрастного состава поселения и поведения двустворчатого моллюска A. islandica на полигоне в Ругозерской губе (мезомасштаб) с использованием современных дистанционных методов;
-
выявление закономерностей пространственного распределения A. islandica в разных масштабах: микромасштабе (сантиметры - метры), мезомасштабе (сотни метров), макромасштабе (сотни километров - в Белом море);
-
описание биоценотического окружения вида в Белом море и оценка степени сопряженности видов в сообществах A islandica.
Научная новизна. По результатам исследования поселения моллюска были получены данные о пространственном распределении и выявлены влияющие на него факторы в микро-, мезо- и макромасштабе. Впервые получены данные о поведении отдельных особей A. islandica in situ на участке Ixl м (микромасштаб). Для получения достоверных количественных данных о пространственном распределении A. islandica была разработана методика точного картографирования донных сообществ с использованием традиционого пробоотбора, подводных водолазных наблюдений (с одновременной фото- и видеосъемкой) и современных дистанционных методов исследования - гидролокацией бокового обзора и автономных управляемых аппаратов.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты позволяют подробно описать отдельные аспекты биологии вида A. islandica в Белом море (возрастную структуру поселений, поведение и размещение отдельных особей), а также детально картографировать поселение у о. Высокий, что позволило понять основные особенности организации и функционирования популяции ключевого вида в сообществе.
Разработанная методика картографирования донных сообществ с использованием дистанционных методов имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами исследования за счет повышения точности и достоверности полученных результатов и оперативного получения достоверной информации о больших по площади (порядка нескольких квадратных километров) участках дна.
Полученные с использованием такой методики результаты могут стать основой для проведения мониторинга биологического разнообразия, свидетельствующего о состояния окружающей среды и сохранности прибрежных донных экосистем в Белом море. Результаты работы также могут быть использованы в учебных руководствах по зоологии и экологии и в лекционных курсах.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на научных семинарах Беломорской биологической станции в 2009 г., Рабочей группе «Геоморфология морского дна» Совета РАН по проблемам Мирового океана в 2011 г., международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (секция «Биология») в 2010, 2011, 2012 г., на Международной конференции по биологическому разнообразию (World conference on marine biodiversity) (Абердин, Шотландия) в 2011 г., конференции «Междисциплинарные исследования на морских стационарах» в 2013 г.
Декларация личного участия автора. Диссертационная работа основана на данных собственных исследований в окрестностях о. Высокий в 2009-2011 гг. Автор лично участвовал в проведении геофизической съемки, водолазного и дночерпатель- ного пробоотбора, исследовании пространственного распределения особей при помощи подводной фото- и видеосъемки. Автором самостоятельно были произведены разбор и анализ проб, а также обработка данных подводных наблюдений. Автором работы проанализированы данные дистанционных исследований и проведен комплексный анализ данных ГЛБО совместно с данными пробоотбора и подводных фото- и видеонаблюдений. Для анализа размерно-возрастной структуры поселения моллюска A islandica в Белом море были также привлечены данные траловых съемок 2002-2003 (Е.А. Синева; личное сообщение), 2006-2007 гг. (В.А. Крапивин; Крапивин, Полоскин, 2006), а для анализа пространственного распределения вида в Белом море - материалы из базы «Бентос Белого моря» (БентБоМ).
По теме диссертации опубликовано 14 работ, из которых 3 работы в журналах, входящих в Перечень ВАК, 1 работа в рецензируемой монографии, 8 - материалы конференций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из Введения, трех глав - «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», Заключения, Выводов и Списка литературы, включающего 173 работы, из которых 132 на иностранных языках. Работа изложена на 139 страницах, включает 68 рисунков и 14 таблиц.
