РАЗМЕРНЫЙ СОСТАВ И ЛИПИДНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ У АМФИПОД БЕЛОГО МОРЯ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ ОБИТАНИЯ Г.А. Шкляревич1, В.В. Богдан2
1Петрозаводский Государственный университет, г. Петрозаводск, Россия 2 Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г.
Петрозаводскe-mail: gash@psu.karelia.ru
Для Белого моря, как и для всех северных морей, особенно актуальна проблема устойчивого развития прибрежных экосистем, которые являются наиболее продуктивными, но и особо уязвимыми. Для исследования изменений в функционировании экосистем литорали эколого-биологические
исследования являются неотъемлемой частью мониторинговых работ. При этом амфиподы, обладая такими биологическими особенностями как: короткий жизненный цикл, довольно высокая плодовитость, быстрая смена генераций, незначительные перемещения в пространстве, представляют удобный и информативный объект для биотестирования Белого моря.
Исследования проведены на заповедной, беломорской части акватории Кандалакшского госу-
Карта-схема Кандалакшского залива с границами охраняемых территорий и акваторий Кандалакшского государственного природного заповедника и указанием мест сбора материала для данной работы.
Изучали размерные характеристики литоральных амфипод Кандалакшского берега Белого моря (преимущественно Lagunogammarus oceanicus) в разных условиях обитания. Параллельно определяли липидный состав особей. Для гидробионтов показана важная роль липидов в процессах роста, созревания и развития. Причем отмечалась прямая зависимость между размерами (возрастом) и количеством липидов у большинства видов рыб. Однако связь между увеличением массы тела и накоплением липидов не всегда однозначна (Шульман, 1978).
Материал и методы
Каждый гаммарус после обсушивания на фильтровальной бумаге взвешивался на торсионных весах с точностью до 1 мг.
Длина каждой особи определялась от переднего края головы (рострума) до основания тельсона с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм. Экземпляры с длинойтела менее 20 мм измерялись под бинокуляром с помощью окуляр-микрометра.
Для определения липидного состава сборные пробы амфипод (20-30 экз.) фиксировали 96%- ным этанолом. Липиды экстрагировали из фиксированного материала смесью хлороформа с метанолом (2:1). Фракционирование липидов проводили методом тонкослойной хроматографии. Количественно липидные фракции определяли гидроксаматным методом (Сидоров и др., 1972). Разделение основных классов фосфолипидов осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (Arduini et al., 1996).
Результаты
Анализ размерных характеристик амфипод из разных мониторинговых полигонов показал, что средние размеры амфипод несколько отличались. В содержании липидов также отмечены значительные колебания. Самые крупные экземпляры L. oceanicus обнаружены в 2001 и 2004 гг. на литорали о. Лувеньга, о. Телячий и о. Ряжков. При этом в пробах из этих районов отмечалось большее содержание общих липидов (12,6, 10,2 и 9,9% от сухой массы, соответственно), чем у амфипод из других зон. Ранее для разных видов гидробионтов также показано, что количество липидов у крупных особей в основном выше, чем у мелких. Обусловлено это увеличением преимущественно уровня мембранных фосфолипидов (табл.). Среди индивидуальных фосфолипидов
отмечалось увеличение содержания фосфатидилэтаноламина (ФЭА) и снижение лизофосфатидил-
холина (ЛФХ). С увеличением размеров повышалось и содержание - триацилглицеринов. У рыб с возрастом также показано увеличение доли запасных липидов.
При сравнении распределения амфипод в разные сезоны года также отмечены различия в выраженности разных размерных групп в популяциях L. oceanicus. Так, на острове Ряжков в сентябре (2001 г.) преобладали размерные классы от 23 до 28мм., а в июле (2004 г.) от 15 до 23 см. При этом содержание липидов в пробах осенних амфипод составляло 9,9%, а летних - 6,7%.
Указанные сезонные различия в размерах и соответствующем количестве липидов обусловлены тем, что в течение одного периода размножения амфиподы могут давать до трех-четырех генераций. Период активного размножения начинается весной и заканчивается в августе, поэтому в сентябрьских пробах почти полностью отсутствуют ювенильные особи. Летом же популяция находится в стадии активного размножения и картина представляется несколько сглаженной из-за наличия нескольких генераций, например, самой крупной, но малочисленной весенней, и больших по численности, но меньших по размеру нескольких летних. Это обусловливает и изменчивость в уровне общих липидов и особенно фосфолипидов.Проведенное сравнение морфометрических характеристик осенних амфипод из районов в черте г. Кандалакша, Лупчострова, Малого показало значительное уменьшение процента размерных классов больше 20 мм, чем, например, на литорали о. Ряжков (рис.2).
Рис. 2. Изменения размеров амфипод в различных по степени чистоты и загрязнения районах Кандалакшского залива Белого моря в осенний сезон
Наиболее мелкие амфиподы преобладали в кутовой загрязненной части залива - на о.Малый. Результаты липидного анализа особей из этих точек показали пониженный уровень липидов у амфипод по сравнению с особями из сравнительно чистой зоны - о. Ряжкова. При этом амфиподы литорали о. Малый содержали наименьшее количество липидов и, в частности, фосфолипидов - структурных компонентов клеточных мембран (табл.). Из индивидуальных фосфолипидных фракций наибольшее снижение отмечено для фракции ФЭА. Преобладание в указанных выше районах мелких особей, содержащих значительно меньше структурных липидов, вероятно, является результатом значительного антропогенного загрязнения Кандалакшского залива. Однако, как видно, наибольшее снижение размерных характеристик и липидных показателей происходило у литоральных амфипод в районе о.
Малый в условиях значительного нефтяного воздействия. Снижение темпов соматического роста могло происходить не только за счет дефицита структурных липидов, но и белковых компонентов мембран, что обнаружено нами как у особей на литорали о. Малый, так и о. Олений, характеризующейся сильным загрязнением нефтеуглеводородами (выше ПДК) по сравнению с чистой зоной (Богдан и др., 2005).Липидный состав амфипод из разных районов Белого моря (в % к сухой массе)
| Район / Показатели | Общие липиды | Фосфолипиды |
| о. Лупчостров | 7,0 | 4,7 |
| г. Кандалакша | 8,7 | 6,0 |
| о. Малый | 5,7 | 2,8 |
| о. Ряжков | 9,9 | 7,1 |
| о.Телячий | 10,2 | 8,8 |
| Лувеньга | 12,6 | 11,4 |
Таким образом, несмотря на некоторую неравномерность распределения размерных групп амфипод по биотопам Белого моря, при сопоставлении размерных характеристик и липидного состава амфипод наблюдается прямая зависимость между частотой встречаемости разных размерных групп амфипод и содержанием общих и мембранных липидов. При этом сезонные различия в размерных и липидных показателях особей связаны, в основном, с неоднородностью популяции по возрасту. Между тем их изменчивость у амфипод в разных мониторинговых полигонах Белого моря во многом обусловливается изменением темпов соматического роста вследствие различных токсических нагрузок. Такая же закономерность была обнаружена в популяциях рыб при антропогенных воздействиях в условиях Кольского Севера, которая проявлялась в сжимании структурных рядов: размерных, возрастных, нерестовых (Моисеенко, 1999).
Литература
Богдан В.В., Крупнова М.Ю., Шкляревич Г.А. 2005. Влияние нефти на липидный и белковый обмен у амфипод Белого моря // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера.
Вологда. С. 59-61.
Моисеенко Т.И. 1999. Стратегия адаптивных ответов организмов и популяций рыб на антропогенный стресс // Биологические основы изучения, освоения и охраны животного и растительного мира, почвенного покрова Восточной Фенноскандии. Петрозаводск. С. 143.
Сидоров В.С., Лизенко Е.И., Болгова О.М., Нефедова З.А. 1972. Липиды рыб. I. Методы анализа // В кн.: Лососевые (Salmonidae) Карелии. Петрозаводск. С. 152-163.
Шульман Г.Е. 1978. 1978. Липиды и их использование при плавании рыб // Элементы физиологии и биохимии общего и активного обмена у рыб. Киев. С. 100-121.
Arduini A., A. Peschchera, S. Dottori, A. Sciarroni, F. Serafini, M. Calvani. 1996. High performance liquid chromatography of long-chain acylcarnitine and phospholipids in fatty acid turmover studies // J. of Lipid Research. V.37. P. 684-689.
MORPHOMETRIC FEATURES AND LIPIDS COMPOSITION OF WHITE SEA AMPHIPODS DURING AN ECOLOGICAL FACTORS G.A. Schkljarevitch 1, V.V. Bogdan 2
1 Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia, e-mail: gash@psu.karelia.ru
2 Institute of Biology, Karelians Scientific Centre of Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia
The effect of ecological factors on size classes and lipids composition of White Sea amphipods was investigated. The results of the works showed change with size and age amphipods in different anthropogenic loading.