Гренландская акула нападает на человека. Полярная акула. Враги этой хищницы

Слепцова Е.В. 1 Саввина С.Р. 1

Вахрушева А.В. 1 Иванова А.П. 2

1 Муниципальное образовательное бюджетное учреждение средняя общеобразовательная школа №21 городского округа «город Якутск»

2 ИБПК СО РАН

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Городские озера имеют большое экологическое значение для города, так как они являются источником хозяйственно-бытового водоснабжения, средой обитания рыб, а также местом отдыха людей. В связи с ухудшение экологической ситуации в городской среде возникает необходимость проведения наблюдений за гидробиологическим составом водной среды.

Целью работы является выявление видового состава фитопланктона для оценки современного состояния водоема и разработки рекомендаций по улучшению экологической обстановки озера Солдатское.

Гипотеза исследований: можно предположить, что своевременное проведение охранных мероприятий позволит сохранить озеро Солдатское, а также даст возможность создать охранную зону в черте города.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи :

1. Определить состав фитопланктона.
2. Выявить виды-индикаторы сапробности.
3. Оценить современное состояние фитопланктона и разработать рекомендации по улучшению состояния водоема.

Научно-практическая значимость. Материалы данной работы могут служить основой для проведения экологического мониторинга городских водоемов, а также применяться в качестве агитационных материалов, посвященных вопросам облагораживания городских инфраструктур и вопросам бережного отношения к элементам природы.

Глава 1. Фитопланктон водоемов

Водоем как экосистема - это комплекс всех организмов и неживых элементов, в результате взаимодействия которых потоком энергии в данном месте создается стабильная структура и круговорот веществ (Ласуков, 2009).

Основные компоненты водной экосистемы:

1) поступающая энергия от Солнца;

2) климат и физические факторы;

3) неорганические соединения;

4) органические соединения;

5) производители органических соединений, или продуценты (от лат. producentis - создающий) - укорененные, свободноплавающие растения и мельчайшие водоросли (фитопланктон, от греч. phytos - растение, plankton - блуждающий, парящий);

6) потребители первичные, или консументы первичные (от лат. consumo - потребляю), питающиеся растениями - зоопланктон (животный планктон), моллюски, личинки, головастики;

7) потребители вторичные, или консументы вторичные - хищные насекомые и рыбы;

8) детрит (от лат. detritus - истертый) - продукты распада и разложения организмов;

9) разрушители, деструкторы, редуценты (от лат. reducenti s - возвращающий, восстанавливающий), детритофаги (от греч. phagos - пожиратель), сапротрофы (от греч. sapros - гнилой и troph e - питание) - донные бактерии и грибы, личинки, моллюски, черви.

Важным компонентом озерных экосистем являются водоросли планктона (фитопланктон). Фитопланктон является основным продуцентом органического вещества в водоёмах, за счёт которого существует большинство водных животных. Они чутко реагируют на изменения окружающей среды и играют важную биоиндикационную роль. Фитопланктон влияет на развитие беспозвоночных в планктоне (зоопланктон), который в свою очередь является естественным фильтратором и кормовой базой для рыб.

К фитопланктону относятся протококковые водоросли, диатомовые водоросли, динофлагелляты, кокколитофориды, и другие одноклеточные водоросли (часто колониальные), а также цианобактерии. Обитает в фотической зоне водоёмов, населяя толщу воды. Обилие фитопланктона в различных частях водоёмов зависит от количества в поверхностных слоях необходимых для него питательных веществ. Лимитируют в этом отношении главным образом фосфаты, соединения азота, а для некоторых организмов (диатомовые, кремнежгутиковые) и соединения кремния. Поскольку фитопланктоном питаются мелкие планктонные животные, служащие пищей более крупным, районы наибольшего развития фитопланктона характеризуются и обилием зоопланктона и нектона. Значительно меньшее и лишь локальное значение в обогащении поверхностных вод питательными веществами имеет речной сток. Развитие фитопланктона зависит также от интенсивности освещения, что в холодных и умеренных водах обусловливает сезонность в развитии планктона. Зимой, несмотря на обилие питательных веществ, выносимых в поверхностные слои в результате зимнего перемешивания вод, фитопланктона мало из-за недостатка света. Весной начинается быстрое развитие фитопланктона, а вслед за ним и зоопланктона. По мере использования фитопланктоном питательных веществ, а также вследствие выедания его животными количество фитопланктона снова уменьшается. В тропиках состав и количество планктона более или менее постоянны в течение года. Обильное развитие фитопланктона приводит к так называемому «цветению» воды, изменяющему её цвет и уменьшающему прозрачность воды. При «цветении» некоторых видов в воду выделяются токсичные вещества, которые могут вызывать массовую гибель планктонных, нектонных животных, а также вызывать кожные аллергические реакции, коньюктивит и расстройство желудочно-кишечного тракта у людей.

По размерным признакам планктон подразделяется:

1)мегалопланктон (megalos - громадный) - к которым относятся организмы крупнее 20см;

2) макропланктон (makros - крупный) - 2-20 см;

3) мезопланктон (mesos - средний) -0,2-20 мм;

4) микропланктон (mikros - маленький) - 20-200 мкм;

5) нанопланктон (nanos - карликовый) - 2-20 мкм;

6) пикопланктон - 0,2—2 мкм;

7) фемтопланктон (океанические вирусы) - < 0,2 мкм.

Однако границы этих размерных групп не общеприняты. У многих организмов планктона выработались приспособления, облегчающие парение в воде: уменьшающие удельную массу тела (газовые и жировые включения, насыщенность водой и студенистость тканей, истончённость и пористость скелета) и увеличивающие его удельную поверхность (сложные, часто сильно разветвленные выросты, уплощённое тело).

Биомасса фитопланктона варьирует в разных водоёмах и их районах, а также в различные сезоны. В озерах города Якутска биомасса варьирует в пределах 0,255-3,713 мг/л (Иванова, 2000). С глубиной фитопланктон становится менее разнообразным и количество его быстро убывает, максимальные значения на глубине 1-2 прозрачностей. Прозрачность воды в гидрологии и океанологии - это отношение интенсивности света, прошедшего через слой воды, к интенсивности света, входящего в воду. Прозрачность воды - величина, косвенно обозначающая количество взвешенных частиц и коллоидов в воде. Годовая продукция фитопланктона в Мировом океане составляет 550 млрд. т (по оценке советского океанолога В.Г. Богорова), что почти в 10 раз превышает суммарную продукцию всего животного населения океана.

Фитопланктон, особенно озер, в процессе формирования и развития может претерпевать ряд изменений, обусловленных характером экологической среды обитания: особенностями расположения и морфометрии водоема, специфическим химическим составом воды, колебанием уровня, запасом питательных веществ в воде, результатом хозяйственной деятельности человека и др. Это приводит к замене одних видов водорослей другими, более специализированными. В целом общее видовое разнообразие и состав фитопланктона могут служить хорошими экологическими индикаторами. Большую актуальность приобретают сравнительные исследования закономерностей распределения состава, структуры и продуктивности фитопланктона водоемов различных природных зон, создающие основу для разработки их трофического статуса и прогнозирования экологических изменений водных экосистем под влиянием антропогенной нагрузки (Ермолаев, 1989).

Современная систематика водорослей, включает в себя 13 отделов:

Cyanoprokaryota - синезеленые водоросли (цианобактерии);

Euglenophyta - эвгленовые водоросли;

Chrysophyta - хризофитовые водоросли;

Xanthophyta - желтозеленые водоросли;

Eustigmatophyta -эустигматовые водоросли;

Bacillariophyta - диатомовые водоросли;

Dinophyta - динофитовые водоросли;

Cryptophyta - криптофитовые водоросли;

Raphydophyta - рафидофитовые водоросли;

Rhodophyta - красные водоросли;

Phaeophyta - бурые водоросли;

Chlorophyta - зеленые водоросли;

Streptophyta - стрептофитовые водоросли.

Глава 2. Материал и методика гидробиологических исследований

Для выявления современного состава фитопланктона озера Солдатского был проведен отбор проб в летний период 2017 года (23 мая, 21 июня, 12 июля). Пробы воды отбирались с поверхностного горизонта водоема в литорали. Отбор проб осуществлялся на двух станциях: около сквера имени Рыжикова (участок 1) и около ресторана «Панда» (участок 2). Сведения о точках отбора проб приведены в таблице 1 (фото 1 и 2).

Таблица 1

Точки отбора проб воды для изучения фитопланктона

	№ пробы п/п	Дата	Название пункта отбора проб		Кач/кол	Объем, процеженной воды (л)
			Участок № 1 (около сквера им. Рыжикова)
			Участок № 2
			Участок № 1 (около сквера им. Рыжикова)
			Участок № 2 (около ресторана «Панда и журавль»
			Участок № 1 (около сквера им. Рыжикова)
			Участок № 2 (около ресторана «Панда и журавль»
ФОТО 1. Отбор проб на участке 1 (около сквера им. Рыжикова)				ФОТО 2. Отбор проб на участке 2 (около кафе «Панда»)

Выбор метода отбора проб фитопланктона зависит от типа водоема, степени развития водорослей, задач исследования, имеющихся в наличии приборов, оборудования и т.п. Применяют различные методы предварительного концентрирования микроорганизмов. Одним из таких методов является фильтрование воды через планктонные сети.

Планктонная сеть состоит из латунного кольца и пришитого к нему конического мешка из мельничного шелкового или капронового сита № 30 (рис. 1). Схема выкройки сетевого конуса для планктонной сети представлена на рисунке2. Узкое выходное отверстие конусовидного мешка плотно прикрепляется к стаканчику, имеющему выводную трубку, закрытую краном или зажимом Мора. На небольших водоемах планктонные пробы можно собирать с берега, забрасывая сеть на тонкой веревке в воду и осторожно вытягивая ее. На крупных водоемах планктонные пробы отбирают с лодки. При этом рекомендуют тянуть планктонную сеть за движущейся лодкой в течение 5-10 минут. Закончив сбор проб планктона, планктонную сеть прополаскивают, опуская ее несколько раз в воду до верхнего кольца, чтобы отмыть водоросли, задержавшиеся на внутренней поверхности сети. Сконцентрированную пробу, находящуюся в стаканчике планктонной сети, сливают через выводную трубку в заранее приготовленную чистую баночку или бутылочку. Перед началом и после окончания сбора пробы необходимо хорошо прополоскать сеть, закончив работу, высушить и положить в специальный чехол. Эти пробы можно изучать в живом и зафиксированном состоянии. Для длительного хранения в пробу добавляют 40% раствор формалина из расчета 2-3 капли на 10 мл.

Для количественного учета фитопланктона производят отбор проб определенного объема. Для этих целей могут быть использованы и сетевые сборы при условии обязательного учета количества отфильтрованной через сеть воды и объема собранной пробы. Обычно отбор проб для количественного учета фитопланктона производят специальными приборами - батометрами разнообразной конструкции. При изучении фитопланктона поверхностных слоев воды пробы отбирают, зачерпывая воду в сосуд определенного объема. В водоемах с бедным фитопланктоном желательно отбирать пробы не менее 1 л параллельно с сетевыми сборами, позволяющими улавливать малочисленные, сравнительно крупные объекты.

В водоемах с богатым фитопланктоном объем количественной пробы можно уменьшить до 0,5 и даже до 0,25 л (например, при «цветении» воды). Мы процеживали 10 л воды с помощью ведра через сеть Апштейна и также фиксировали 40% формалином.

Этикетирование и ведение полевого дневника

Все собранные пробы снабжают этикетками. На этикетках простым карандашом указывают номер пробы, водоем, номер станции, горизонт взятия пробы, объем процеженной воды, если эта проба взята на количественный анализ, дату и фамилию коллектора. Этикетка опускается в посуду с пробой. Эти же данные заносятся в полевой дневник, кроме этого, указывают температуру воздуха и воды, схематический рисунок водоема с указанием станций взятия проб, составляют подробное описание исследуемого водоема и высшей водной растительности и другие сведения (ветер, облачность и др.).

Методы качественного изучения материала

Собранный материал предварительно просматривают под микроскопом в живом состоянии в день сбора, чтобы отметить качественное состояние водорослей до наступления изменений, вызванных хранением живого материала или фиксацией проб (образование репродуктивных клеток, колоний, потеря жгутиков и подвижности и т.д.). В дальнейшем собранный материал продолжают изучать в фиксированном состоянии. Водоросли изучали с помощью световых микроскопов различных марок с использованием разных систем окуляров и объективов в проходящем свете с соблюдением обычных правил микроскопирования.

Для микроскопического изучения водорослей готовят препараты: на предметное стекло наносят каплю исследуемой жидкости и накрывают ее покровным стеклом. При длительном изучении препарата жидкость под покровным стеклом постепенно подсыхает, поэтому следует добавлять ее. Для уменьшения испарения по краям покровного стекла наносят тонкий слой парафина.

Методы измерения размеров водорослей и определения цены деления окуляр-микрометра

При изучении видового состава водорослей измеряют их размеры, являющиеся важными диагностическими признаками. Для измерения микроскопических объектов применяют окуляр-микрометр с измерительной линейкой. Цену деления окуляр-микрометра определяют с помощью объект-микрометра индивидуально для каждого микроскопа и объектива. Объект-микрометр представляет собой предметное стекло с нанесенной на ней линейкой, длина которой равна 1 мм. Линейка поделена на 100 частей, так что каждая часть равняется 0,01 мм или 10 мкм. Для того, чтобы узнать чему при данном увеличении равно одно деление окуляр-линейки, следует установить соответствие между делениями (штрихами) измерительной окуляр-линейки и объект-микрометра. Например: 10 делений окуляр-микрометра совпадают с 5 делениями объект-микрометра (т.е. равно 0,05 мм). Стало быть одно деление окуляр-линейки равняется 0,05 мм: 10 = 0,005 мм = 5 μ (мкм). Такое вычисление нужно произвести для каждого объектива по 3-4 раза, чтобы получить более точную цену деления.

При изучении линейных размеров водорослей желательно проводить измерения возможно большего количества экземпляров (10-100) с последующей статистической обработкой полученных данных. При идентификации водорослей следует добиваться точности определения. Изучая оригинальный материал, необходимо отмечать любые, даже незначительные отклонения от диагнозов в размерах, форме и других морфологических особенностях, фиксировать их в своих описаниях, на рисунках и микрофотографиях.

В практике альгологических исследований все шире используется трансмиссионная и сканирующая электронная микроскопия. Методы подготовки препаратов и изучение описаны в специальной литературе.

Методы количественного учета водорослей

Количественному учету могут подвергаться только количественные пробы фитопланктона. Данные о численности водорослей являются исходными для определения их биомассы и пересчета других количественных показателей (содержание пигментов, белков, жиров, углеводов витаминов, нуклеиновых кислот, зольных элементов, интенсивности дыхания, фотосинтеза и т.д.) на одну клетку или на единицу биомассы. Численность может быть выражена в количестве клеток, ценобиев, колоний, отрезков нитей определенной длины и др.

Подсчет численности водорослей осуществляют на специальных счетных стеклах (разграфленных на полосы и квадраты), на поверхность которых штемпель-пипеткой определенного объема (большей частью 0,1 см 3) наносят каплю воды из тщательно перемешанной исследуемой пробы. Для учета численности водорослей используют и счетные камеры Нажотта объемом 0,01 см 3 , «Учинскую» (0,02 см 3). Кроме того, можно пользоваться камерами, применяемыми для подсчета форменных элементов крови - Горяева, объемом 0,9 мм 3 , Фукса-Розенталя и др. При использовании камер Горяева и Фукс-Розенталя покровное стекло тщательно притирают к боковым поверхностям предметного счетного стекла до появления колец Ньютона, а затем наполняют камеру каплей исследуемой пробы с помощью пипетки. В зависимости от количества организмов в исследуемой пробе можно просчитывать либо все, либо часть дорожек (квадратов) на поверхности счетного стекла. Необходимо обязательно проводить повторные подсчеты нескольких (не менее трех) капель из одной и той же пробы, каждый раз отбирая пипеткой образец для подсчета после тщательного взбалтывания пробы.

При исследовании количественных проб фитопланктона пересчет численности организмов на 1 л воды производят по формуле

N=¾¾¾, где

N - численность (кл/л),

n - среднее число клеток, просчитанных в камере,

V 1 - объем процеженной воды (л),

V 2 - объем пробы (мл),

V 3 - объем камеры (мл).

Количественное содержание водорослей в пробах наиболее полно отражают показатели их биомассы, которые определяют с помощью счетно-объемного, весового, объемного, разнообразных химических (радиоуглеродного, хлорофиллового и др.) методов.

Для определения биомассы счетно-объемным методом необходимо располагать данными об их численности в каждой конкретной пробе для каждого вида отдельно и их средних объемах (для каждого вида из каждой конкретной пробы). Существуют разные методы определения объема тела водорослей. Наиболее точным является стереометрический метод, при использовании которого тело водоросли приравнивается к какому-нибудь геометрическому телу или комбинации таких тел, после чего их объемы вычисляют по известным в геометрии формулам на основании линейных размеров конкретных организмов. Иногда пользуются готовыми, вычисленными ранее средними объемами тела для разных видов водорослей, которые приводятся в работах многих авторов. Биомассу рассчитывают для каждого вида отдельно, а затем данные суммируют. Счетно-объемный метод определения биомассы широко используют в практике гидробиологических исследований при изучении количественных соотношений различных компонентов биоценозов, закономерностей распределения водорослей в различных биотопах одного и того же водоема или в разных водоемах, сезонной и многолетней динамики развития водорослей и др.

Биомассу водорослей определяем по общепринятой методике (Макарова и др., 1970) путем приравнивания отдельных клеток к геометрическим фигурам (рис. 3) с использованием стандартных таблиц (Кузьмин, 1984) и биомассу рассчитываем по формуле:

N - численность клеток в 1 л (кл/л);

W - вес клеток (мг).

При отсутствии стандартных таблиц вычисляем объем и вес клетки (W) по геометрическим формулам (рис. 3): для цилиндра с очень маленькой высотой (В) V = πr 2 h; цилиндра, в основании которого лежит эллипс (А)

V = πabh; куба V = l 3 ; параллелепипеда V = abc;

шара V = — πr 3 ; конуса V = — πr 2 h; эллипсоида V = — πabc;

(c + 2b)ah (c + 2b)ah

клина V = ————; 2 клина V = ————

Всякое приравнивание к фигурам условно, поэтому ошибки возможны и в сторону увеличения, и в сторону уменьшения «истинного» объема клетки. Имея это в виду, необходимо клетку каждого вида по мере возможности приравнивать к той геометрической фигуре, которая наиболее соответствует истинному объему данной клетки. После того, как высчитаем объем по формуле, нужно полученный объем умножить на 10 -9 . Вес измеряется в мг. Для более точного определения биомассы фитопланктона необходимо учитывать слизь, окружающую клетку, а также толщину панциря у диатомей.

При интенсивном развитии водорослей можно пользоваться весовым методом. При этом исследуемую пробу фильтруют через предварительно высушенный и взвешенный бумажный фильтр (параллельно через контрольные фильтры фильтруют дистиллированную воду). Затем фильтры взвешивают и сушат в сушильном шкафу при 100ºС до постоянной массы. На основании полученных данных вычисляют сухую и сырую массы осадка. В дальнейшем путем сжигания фильтров в муфельной печи можно определить содержание органических веществ в осадке. Недостаток этого метода заключается в том, что он дает представление лишь о суммарной массе всех взвешенных в пробе органических веществ, живых организмов и неживых примесей, животного и растительного происхождения. Вклад представителей отдельных таксонов в эту суммарную массу можно лишь приблизительно выразить в массовых долях после подсчета под микроскопом их соотношения в нескольких полях зрения. Наиболее полное представление о биомассе водорослей можно получить, сочетая несколько разных методов исследования.

Метод определения частоты встречаемости

При качественной обработке проб желательно определить частоту встречаемости отдельных видов, пользуясь для этого условными обозначениями. Существуют различные шкалы частоты встречаемости водорослей:

Частота встречаемости вида (h) по шкале Левандера (Levander, 1915) и Остельфельда (Ostenfeld, 1913) в модификации Кузьмина (Кузьмин, 1976) имеет численное выражение от 1 до 6:

rr - очень редко (от 1 до 10 тыс. кл/л) - 1;

r - редко (от 10 тыс. кл/л до 100 тыс. кл/л) - 2;

rc - нередко (от 100 тыс. кл/л до 1 млн. кл/л) - 3;

с - часто (от 1 млн. кл/л до 10 млн. кл/л) - 4;

сс - очень часто (от 10 млн. кл/л до 100 млн. кл/л) - 5;

ссс - масса, «цветение» (от 100 млн. кл/л и более) - 6.

Частота встречаемости вида (h) по шкале Стармаха (Starmach, 1955):

Очень редко (вид присутствует не в каждом препарате);

1 - единично (1-6 экземпляров в препарате);

2 - мало (7-16 экземпляров в препарате);

3 - порядочно (17-30 экземпляров в препарате);

4 - много (31-50 экземпляров в препарате);

5 - очень много, абсолютное преобладание (более 50 экземпляров в препарате).

Использование водорослей для биологического анализа воды

Биологический анализ воды наряду с другими методами используется при оценке состояния водоемов и контроля за качеством воды. Водоросли, благодаря стенотопности многих видов, их высокой чувствительности к условиям окружающей среды, играют важную роль в биологическом анализе воды. Весьма чувствительной к условиям внешней среды является структура фитопланктона. Наряду с численностью, биомассой, обилием видов в качестве показателей загрязнения вод перспективными могут быть индексы видового разнообразия и информационные индексы.

Качество или степень загрязнения воды по составу водорослей оценивают двумя способами: а) по индикаторным организмам; б) по результатам сравнения структуры сообщества на участках с различной степенью загрязнения и на контрольном участке. В первом случае по присутствию или отсутствию индикаторных видов или групп и их относительному количеству, пользуясь заранее разработанными системами индикаторных организмов, относят водоем или его участок к определенному классу вод. Во втором случае заключение делают по результатам сопоставления состава водорослей на разных станциях или участках водоема, в разной мере подверженных загрязнению.

В альгологии применяют систему сапробности вод, оцениваемую степенью их загрязнения органическими веществами и продуктами их распада. Наибольшее признание получили система определения сапробности, предложенная в 1908 г. Р. Кольквитцем и М. Марссоном, и ее последующие модификации. Эти авторы считали, что распад находящегося в составе сточных вод органического вещества носит ступенчатый характер. В связи с этим водоемы или их зоны в зависимости от степени загрязнения органическими веществами подразделяют на поли-, мезо- и олигосапробные.

В полисапробной зоне, находящейся вблизи от места сброса сточных вод, происходит расщепление белков и углеводов в аэробных условиях. Эта зона характеризуется почти полным отсутствием свободного кислорода, наличием в воде неразложившихся белков, значительных количеств сероводорода и диоксида углерода, восстановительным характером биохимических процессов. Число видов водорослей, способных развиваться в этой зоне, сравнительно невелико, но зато они встречаются в массовых количествах.

В мезосапробной зоне загрязнение выражено слабее: неразложившихся белков нет, сероводорода и диоксида углерода немного, кислород присутствует в заметных количествах, однако в воде есть еще такие слабоокисленные азотистые соединения, как аммиак, амино- и амидокислоты. Мезосапробная зона подразделяется на α- и β-мезосапробныеподзоны. В первой встречаются аммиак, амино- и амидокислоты, но уже есть кислород. В этой зоне встречаются синезеленые водоросли родов осцилятория и формидиум. Минерализация органического вещества, в основном, идет за счет аэробного окисления, в частности бактериального. Следующая мезосапробная зона характеризуется присутствием аммиака и продуктов его окисления - азотной и азотистой кислот. Аминокислот нет, сероводород встречается в незначительных количествах, кислорода в воде много, минерализация идет за счет полного окисления органического вещества. Видовое разнообразие водорослей здесь больше, чем в предыдущей подзоне, но численность и биомасса организмов ниже. Наиболее характерными для этой подзоны являются диатомовые водоросли из родов мелозира, диатома, навикула и зеленые из родов космариум, спирогира, кладофора, сценедесмус.

В олигосапробной зоне сероводород отсутствует, диоксида углерода мало, количество кислорода приближается к нормальному насыщению, растворенных органических веществ практически нет. Для этой зоны характерно высокое видовое разнообразие водорослей, но численность и биомасса их не значительны.

Совершенствование системы Р. Кольквитца и М. Марссона шло путем расширения списка и уточнения видов - индикаторов загрязнения, а также переводом качественных оценок в количественные (индекс сапробности по Р.Пантле и Г. Буку). Перечень видов водорослей - индикаторов степени загрязнения водоемов можно найти в специальной литературе (Водоросли-индикаторы…, 2000).

где h - частота встречаемости вида;

s - сапробное значение.

Сапробное значение (s) выражается величинами от 0 до 4 (Pantle, Buck, 1955):

χ (ксеносапробность) - 0;

о (олигосапробность) - 1;

β (β-μезосапробность) - 2;

α (α-μезосапробность) - 3;

р (полисапробность) - 4.

Для переходных зон приняты следующие значения (Sladeček, 1967, 1973):

χ-о (0,4); β-α (2,4);

о-χ (0,6); α-β (2,6);

χ-β (0,8); β-р (2,8);

о-β (1,4); α-р (3,4);

β-о (1,6); р-α (3,6).

Обработка собранного и определенного материала

Полученные результаты определения водорослей оформляют как систематический список. Основными требованиями, предъявляемыми к любой системе передачи информации, в том числе и к научной номенклатуре, являются универсальность, уникальность, стабильность. Этим трем основным требованиям системы связи, используемой таксономистами, соответствует свод правил - Международный кодекс ботанической номенклатуры (МКБН), который был принят на VII Международном ботаническом конгрессе (Стокгольм, 1950 г). Соблюдение правил МКБН обязательны для всех ботаников, нарушение этих положений может привести к нестабильности ботанической номенклатуры

В систематике водорослей различают таксономические группы организмов (таксоны), принятые и в систематике высших растений. Окончание названий всех таксонов одного ранга стандартизировано так:

отдел (divisio), -phyta

класс (classis), -phyceae

порядок (ordo), -ales

семейство (familia), -aceae

вид (species).

Нередко выделяют таксоны внутривидового ранга - подвид (subspecies), разновидность (varietas), форму (forma), а иногда также подкласс (-phycidae), подпорядок (-ineae) и другие категории.

Каждый вид обязательно принадлежит к какому-либо роду, род - к семейству, семейство - к порядку, порядок - к классу, класс - к отделу, отдел - к царству. Вид по определению русского ботаника В.Л. Комарова - это совокупность родственных организмов, характеризующихся определенными только им присущими морфофизиологическими и эколого-географическими особенностями. Для всех особей одного вида характерны общность филогенетического происхождения, одинаковый тип обмена веществ и один и тот же ареал.

Вид имеет название, состоящее из двух слов (принцип бинарной номенклатуры). Например: Anabaenaflos - aquae (Lyngb.)Bréb. Первое слово - название рода, указывает на то, что в природе существует группа родственных видов. Второе слово - видовой эпитет отражает тот признак, который отличает конкретный вид от других видов рода. Название вида обязательно сопровождается фамилией автора, описавшего вид. Фамилии авторов пишутся сокращенно.

С помощью систематического списка водорослей можно выявить структуру фитопланктона, видовое разнообразие семейств и порядков и отделов водорослей. При таксономическом, экологическом и географическом анализе водорослей необходимо указать такие признаки видов, как сапробность, местообитание, кислотность, географическое распространение. Многие признаки указаны в определителях водорослей при описании каждого вида.

Определение водорослей проводилось в Институте биологических проблем криолитозоны СО РАН с использованием отечественных и зарубежных определителей.

Глава 3. Фитопланктон озера Солдатское

3.1. Таксономический состав фитопланктона

Нами найдено в планктоне озера 102 вида, относящихся к 58 родам, 37 семействам, 21 порядку, 14 класса и 9 отделам водорослей (приложение 1). По числу видов преобладали диатомовые (41 вид), зеленые (26) и синезеленые (14) водоросли (табл.2). Малочисленными были стрептофитовые (6 видов), эвгленовые (5), золотистые и желтозеленые (по 4 вида). Единично были встречены эустигматофитовые и динофитовые водоросли. Массовое развитие получили виды синезеленых водорослей рода Oscillatoria , в основном вид Oscillatoriaproboscidea .

Таблица 2

Таксономический спектр водорослей фитопланктона оз. Солдатское

порядков

семейств

Cyanophyta

Euglenophyta

Chrysophyta

Xanthophyta

Eustigmatophyta

Bacillariophyta

Dinophyta

Chlorophyta

Streptophyta

Озеро поделено на 2 неравнозначных участка. По видовому разнообразию выделяется участок №1 в нем найдено 82 вида, а на участке №2 - 63 вида (табл.2). Такое распределение можно объяснить тем, что по гидрохимическим показателям участок №1 менее загрязнен по сравнению с участком №2 (приложение 2). Наличие биогенных элементов вызывает массовое развитие определенных видов и тем самым угнетает развитие остальных. Также значение имеет размер водного зеркала и его зарастание высшей водной растительностью. В нашем озере ряска покрывала участок №2 практически полностью по сравнению с участком №1, тем самым уменьшала поступление солнечного света в толщу воды.

Пробы, взятые в июне при определении визуально отличаются по количеству клеток от проб, отобранных в июле. Уменьшение количества клеток связано с массовым развитием зоопланктона, так как фитопланктон является кормом для них.

3.2. Виды - индикаторы сапробности

Сапробность - комплекс физиолого-биохимических свойств организма, обусловливающий его способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ, то есть с той или иной степенью загрязнения.

Нами в планктоне найдено 59 сапробных видов, что составляет 57,8% от общего числа видов (приложение 1). Сапробные виды с коэффициентом 2 и более составили 44 вида: β-мезосапробов - 30 видов, α-β-мезосапробов - 3 вида, β-α-мезосапробов - 5 видов, α-мезосапробов - 6 видов, р-α - 1 вид. Индекс сапробности рассчитать без количественных показателей невозможно, но по составу этих видов можно сказать, что индекс сапробности будет превышать 2-х, что относит воду к третьему классу чистоты с разрядом слабо загрязненная (Водоросли-индикаторы…, 2000).

Настоящая работа проводилась в комплексе с гидрохимическими и гидробиологическими показателями. На современном этапе, озеро является слаботрансформированным, в водных образцах обнаружены высокие концентрации соединений, указывающих на накопление в воде ряда биогенных и органических соединений. Это привело к массовому развитию синезеленых водорослей, а также зоопланктона.Воды данного водоема могут использоваться для культурно-бытового и рыбохозяйственного видов водопользования только с условием дополнительной очистки.Для сохранения озера необходимо провести следующие виды работ:

1. механическая очистка территории озера;
2. контролировать качество воды;
3. облагораживание прибрежной территории озера;
4. интродукционная работа.

В результате проведения комплекса работ, улучшится питание озера, повысится качество воды в озере, будет создана на прилегающей к озеру территории благополучная в санитарном и экологическом плане среда, что позволит в перспективе поддерживать озеро в хорошем санитарном состоянии.

для восстановления оз. Солдатского

МЕРОПРИЯТИЕ	РЕАЛИЗАЦИЯ	СРОК	ИСПОЛНИТЕЛИ
Механическая очистка территории озера	Уборка прибрежной и водной акватории от бытового мусора. Выкос прибрежной и водной растительности.	период интенсивного развития растений (май-сентябрь 2018-2020 гг)	волонтеры
Контроль за качеством воды	Отбор водных образцов	период открытой воды (май-сентябрь 2017-2020 гг)	Герасименко С., Вахрушева А.В., Габышева О.И.
Облагораживание прибрежной территории озера	1. Выравнивание и укрепление береговых откосов озера посевом трав по слою растительного грунта с применением георешётки. 2. Формирование зоны отдыха горожан	июнь-август 2019-2020 гг	Губинский округ, ЖКХ «Губинский», волонтеры, сотрудники ИБПК СО РАН
Интродукционная работа	Внесение биологических объектов для улучшения состояния озерной воды	период открытой воды (май-сентябрь 2019-2020 гг)	администрация школы №21, ЖКХ «Губинский», сотрудники ИБПК СО РАН
Агитационная работа по сохранению экологического состояния озер	Выступление на конференциях школьного, городского, республиканского уровня	октябрь-январь 2017-2020 гг	ученики школы №21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Фитопланктон озера Солдатского представлен 102 видами, относящимися к 58 родам, 37 семействам, 21 порядку, 14 класса и 9 отделам водорослей. Массовое развитие получили виды синезеленых водорослей рода Oscillatoria , в основном вид Oscillatoriaproboscidea . Участок № 1 богаче в видовом разнообразии в сравнении с участком №2. По видам индикаторам вода озера относится к третьему классу чистоты.

Для сохранения озера необходимо провести механическую очистку территории водоема; облагородить прибрежную территорию и провести интродукционные работы.

Для создания благоприятных условий на данном водоеме необходимо провести восстановительные работы с привлечением общественности, жилищно-коммунальных хозяйств и волонтеров в лице учащихся школы № 21 и жителей округа «Губинский». В будущем мы планируемпродолжить исследование. Мы искренне надеемся, что совместными усилиями создадим красивое место для отдыха горожан.

Список литературы

Водоросли-индикаторы в оценке качества окружающей среды. Часть I. Баринова С.С. Методические аспекты анализа биологического разнообразия водорослей. Часть II. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Экологические и географические характеристики водорослей-индикаторов. - Москва:ВНИИприроды, 2000. - 150 с.

Водоросли: Справочник / Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. - Киев: Наук. Думка, 1989. - 608 с.

Ермолаев В.И. Фитопланктон водоемов бассейна озера Сартлан. - Новосибирск: Наука, 1989. - 96 с.

Иванова А.П. Водоросли городских и пригородных озер долины Средней Лены. - автореф. диссер. на соискание уч. степ. канд. биол. наук. - Москва, 2000. - 24 с.

Кузьмин Г.В. Водоросли планктона Шекснинского и сопредельной части Рыбинского водохранилища // Биология, морфология и систематика водных организмов. - Москва: Наука, 1976. - Вып. 31 (34). - С. 3-60

Кузьмин Г.В. Таблицы для вычисления биомассы водорослей. Препринт. - Магадан, 1984. - 48 с.

Ласуков Р.Ю. Обитатели водоемов. Карманный определитель. - Москва: Лесная страна, Изд. 2-е, изм., 2009. - 128 с.

Макарова И.В., Пичкилы А.О. К некоторым вопросам методики вычисления биомассы фитопланктона // Ботан. ж-л. - 1970. - Т. 55, № 10. - С. 1488-1494.

Pantle F., Buck H. Die biologischeüberwachung der Gewasser und die Darstellung der Ergebnisse. Gas.- und Wasserbach. - 1955. - Bd.96, № 18. - S. 1-604.

SladečekV. 1973.System of water quality from biological point of view.Ergebn.limnol. - 7: 1-128.

Приложение 1

Систематический список водорослей озера Солдатского

Водоросли	Участок 1	Участок 2	Мес-тооби-тания	Га-лоб-ность	Са-проб-ность
CYANOPHYTA
Класс Cyanophyceae
Порядок Synechococcales
Семейство Merismopediaceae
Merismopediaglauca (Ehr.) Näg.
Merismopediamajor (Smith) Geitl.
Порядок Chroococcales
Семейство Microcystaceae
Microcystisaeruginosa Kütz. emend. Elenk.
Microcystispulverea f. planctonica (G. W. Smith) Elenk.
Семейство Aphanothecaceae
Aphanothecesaxicola Näg.
Порядок Oscillatoriales
Семейство Oscillatoriaceae
Oscillatoriaacutissima Kuff.
Oscillatoriaamphibia Ag. f. amphibia
Oscillatoriachalybea (Mert.) Gom.
Oscillatoria limosa Ag.
Oscillatoria planctonica Wolosz. много
Oscillatoriaproboscidea Gom. много
Oscillatoriapseudogeminata G. Schmid
Порядок Nostocales
Семейство Aphanizomenonaceae
Aphanizomenonflos-aquae (L.) Ralfs
Семейство Nostocaceae
Anabaena flos-aquae (Lyngb.) Bréb.
EUGLENOPHYTA
Класс Euglenophyceae
Порядок Euglenales
Семейство Euglenaceae
Trachelomonashispida (Perty) Stein emend. Defl.
Euglena granulata var. polymorpha (Dang.) Popova
Euglena hemichromata Skuja
Euglena viridis Ehr.
Phacusstriatus France

продолжение приложения 1

CHRYSOPHYTA
Класс Chrysophyceae
Порядок Chromulinales
Семейство Dinobryonaceae
Dinobryonsociale Ehr.
Класс Synurophyceae
Порядок Synurales
Семейство Synuraceae
Mallomonas denticulate Matv.
Mallomonaslongiseta Lemm.
Mallomonasradiata Conrad
XANTHOPHYTA
Класс Xanthophyceae
Порядок Mischococcales
Семейство Botrydiopsidaceae
Botrydiopsiseriensis Snow
Семейство Pleurochloridaceae
Chloridellaneglecta (Pasch. et Geitl.)
Nephrodiellalunaris Pasch.
Порядок Tribonematales
Семейство Tribonemataceae
Tribonemaaequale Pasch.
EUSTIGMATOPHYTA
Класс Eustigmatophyceae
Порядок Eustigmatales
Семейство Pseudocharaciopsidaceae
Ellipsoidionregulare Pasch.
BACILLARIOPHYTA
КлассCoscinodiscophyceae
Порядок Aulacoseirales
Семейство Aulocosiraceae
Aulocosiraitalica (Kütz.) Simon.
КлассMediophyceae
Порядок Thalassiosirales
Семейство Stephanodiscaceae
Cyclotellameneghiniana Kütz.
Cyclotella sp.
Handmanniacomta (Ehrenb.) Kociolek et Khursevich
КлассBacillariophyceae
Порядок Araphales
Семейство Fragilariaceae
Asterionellaformosa Hassall
Fragilariacapucina Desm.
Fragilariaintermedia Grun.
Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère
Семейство Diatomaceae

продолжение приложения 1

Diatoma vulgaris Bory
Семейство Tabellariaceae
Tabellariafenestrata (Lyngb.)Kütz.
Порядок Raphales
Семейство Naviculaceae
Caloneissilicula (Ehr.) Cl.
Hippodontacapitata (Ehrenb.) Lange-Bert., Metzeltin et Witkowski
Naviculacryptocephala Kütz.
Navicula cuspidate f. primigena Dipp.
Naviculadigitoradiata (Greg.) A.S.
Naviculaelginensisvar.cuneata (M. Möller) Lange-Bertalot
Naviculamutica Kütz.
Naviculaoblonga Kütz.
Navicularadiosa Kütz.
Pinnulariagibba var. linearis Hust.
Pinnulariaviridis var. elliptica Meist.
Sellaphoraparapupula Lange-Bert.
Stauroneisphoenicenteron Ehr.
Семейство Achnanthaceae
Achnanthesconspicua A. Mayer
Achnantheslanceolata var. elliptica Cl.
Achnantheslinearis (W. Sm.) Grun.
Cocconeisplacentula Ehr.
Planothidiumlanceolatum (Bréb. ex Kütz.) Lange-Bert.
Семейство Eunotiaceae
Eunotiafaba (Ehr.) Grun.
Семейство Cymbellaceae
Amphora ovalis Kütz.
Cymbellacymbiformis (Ag. ?Kütz.) V.H.
Cymbellaneocistula Krammer
Cymbellatumida (Bréb.) V.H.
Семейство Gomphonemataceae
Gomphonemaacuminatum var. coronatum (Ehr.) W. Sm.
Gomphonemacapitatum Ehrenb.
Gomphonemahelveticum Brun.
Gomphonemaparvulum (Kütz.) Grun.
Семейство Epithemiaceae
Epithemiaadnata (Kütz.) Bréb.
Семейство Nitzschiaceae
Nitzschiaacicularis W. Sm.
Nitzschiapalea (Kütz.) W. Sm.
NitzschiapaleaceaeGrun.

продолжение приложения 1

DINOPHYTA
Класс Dinophyceae
ПорядокGonyaulacales
СемействоCeratiaceae
Ceratiumhirundinella T. furcoides (Lev.) Schröder
CHLOROPHYTA
Класс Chlorophyceae
ПорядокChlamydomonadales
Семейство Chlamydomonadaceae
Chlamydomonas sp.
Порядок Sphaeropleales
Семейство Sphaerocystidaceae
Sphaerocystisplanctonica (Korsch.)
Семейство Hydrodictyaceae
Pediastrumboryanum (Turp.) Menegh.
Pediastrum duplex Meyen var. duplex
Pediastrum tetras (Ehr.) Ralfs
Tetraёdroncaudatum (Corda) Hansg.
Tetraёdron minimum (A. Br.) Hansg.
Семейство Selenastraceae
Monoraphidiumcontortum (Thur.) Kom.-Legn.
Monoraphidiumirregulare (G. M. Smith) Kom.-Legn.
Monoraphidiumkomarkovae Nyg.
Monoraphidiumminutum (Näg.) Kom.-Legn.
Messastrumgracile (Reinsch) T.S. Garcia
Семейство Scenedesmaceae
Coelastrummicroporum Näg.
Crucigeniafenestrata (Schm.) Schm.
Scenedesmusacuminatus (Lagerh.)Chod.
Scenedesmusarcuatus (Lemm.) Lemm.
Scenedesmusellipticus Corda
Scenedesmusfalcatus Chod.
Scenedesmusobliquus (Turp.) Kütz.
Scenedesmusquadricauda (Turp.) Bréb.
Tetrastrumtriangulare (Chod.) Kom.
КлассOedogoniophyceae
Порядок Oedogoniales
Семейство Oedogoniaceae
Oedogonium sp.

окончание приложения 1

КлассTrebouxiophyceae
ПорядокChlorellales
СемействоChlorellaceae
Actinastrumhantzschii Lagerh.
Dictyosphaeriumpulchellum Wood.
Семейство Oocystaceae
Oocystisborgei Snow
Oocystislacustris Chod.
STREPTOPHYTA
KлассZygnematophyceae
Порядок Zygnematales
Семейство Mougeotiaceae
Mougeotia sp.
Порядок Desmidiales
Семейство Closteriaceae
Closteriummoniliferum (Bory) Ehr.
Семейство Desmidiaceae
Staurastrumtetracerum Ralfs
Cosmarium botrytis Menegh.
Cosmariumformosulum Hoff
Cosmarium sp.

Примечание: местообитание: п - планктон, б - бентос, о - обрастатели; галобность : и - индифферент, гл - галофил, гб - галофоб, мзб - мезогалоб.

Приложение 2

Характеристика качества поверхностных вод участка № 1 «СКВЕР»

Характеристика качества поверхностных вод участка № 2 «ПАНДА»

Называют микроскопические водоросли, свободно «парящие» в толще воды. Для жизни в таком состоянии в процессе эволюции у них выработался ряд приспособлений, которые способствуют уменьшению относительной плотности клеток (накопление включений, образование газовых пузырьков) и увеличению их трения (отростки различной формы, выросты).

Пресноводный фитопланктон представлен в основном зелеными, сине-зелеными, диатомовыми, пирофитовыми, золотистыми и эвгленовыми водорослями.

Развитие фитопланктонных сообществ происходит с определенной периодичностью и зависит от различных факторов. Например, прирост биомассы микроводорослей до определенного момента происходит пропорционально количеству поглощаемого света. Зеленые и сине-зеленые водоросли наиболее интенсивно размножаются при круглосуточном освещении, диатомовые — при более коротком фотопериоде. Начало вегетации фитопланктона в марте-апреле в немалой степени связано с повышением температуры воды. Диатомовым свойственен низкий температурный оптимум, для зеленых и сине-зеленых — более высокий. Поэтому весной и осенью при температуре воды от 4 до 15 в водоемах доминируют диатомовые водоросли. Увеличение мутности воды, вызываемое минеральными взвесями, снижает интенсивность развития фитопланктона, особенно сине-зеленых. Менее чувствительны к повышению мутности воды диатомовые и протококковые водоросли. В воде, богатой нитратами, фосфатами и силикатами, развиваются преимущественно диатомовые, в то же время зеленые и сине-зеленые менее требовательны к содержанию этих биогенных элементов.

На видовой состав и численность фитопланктона оказывают влияние и продукты жизнедеятельности самих водорослей, поэтому между некоторыми из них существуют, как отмечается в научной литературе, антагонистические взаимоотношения.

Из всего многообразия видов пресноводного фитопланктона диатомовые, зеленые и сине-зеленые водоросли — наиболее многочисленны и особенно ценны в кормовом отношении.

Клетки диатомовых водорослей снабжены двустворчатой оболочкой из кремнезема. Их скопления отличаются характерной, желтовато-бурой окраской. Эти микрофиты играют важную роль в питании зоопланктона, но из-за низкого содержания органического вещества их пищевая ценность не столь значительна, как, например, у протококковых водорослей.

Отличительный признак зеленых водорослей — типичная зеленая окраска. Их клетки, содержащие ядро и хроматофор, различны по форме, часто снабжены шипами и щетинками. Некоторые имеют красный глазок (стигма). Из представителей этого отдела протококковые водоросли являются объектами массового культивирования (хлорелла, сценедесмус, анкистродесмус). Их клетки отличаются микроскопическими размерами и легко доступны фильтрующим гидробионтам. Калорийность сухого вещества этих водорослей приближается к 7 ккал/г. В них много жира, углеводов, витаминов.

Клетки сине-зеленых водорослей не имеют хроматофоров и ядер и равномерно окрашены в сине-зеленый цвет. Иногда их окраска может приобретать фиолетовый, розовый и другие оттенки. Калорийность сухого вещества достигает 5,4 ккал/г. Белок полноценен по аминокислотному составу, однако из-за слабой растворимости он малодоступен для рыб.

В создании естественной кормовой базы водоемов фитопланктону принадлежит ключевая роль. Микрофиты как первичные продуценты, усваивая неорганические соединения, синтезируют органические вещества, которые утилизируются зоопланктоном (первичный консумент) и рыбами (вторичный консумент). От соотношения крупных и мелких форм в фитопланктоне в значительной мере зависит и структура зоопланктона.

Один из факторов, лимитирующих развитие микрофитов,- содержание в воде растворимого азота (преимущественно аммонийного) и фосфора. Для прудов оптимальной нормой считают 2 мг N/л и 0,5 мг Р/л. Увеличению биомассы фитопланктона способствует дробное внесение за сезон 1 ц/га азотно-фосфорных, а также органических удобрений.

Продукционные возможности водорослей достаточно велики. Применяя соответствующую технологию, с 1 га водной поверхности можно получать до 100 т сухого вещества хлореллы.

Промышленное культивирование водорослей слагается из ряда последовательных этапов с использованием различного рода реакторов (культиваторов) на жидких средах. Средняя урожайность водорослей, колеблется от 2 до 18,5 г сухого вещества на 1 м2 в сутки.

Мерой продуктивности фитопланктона служит скорость образования органического вещества в процессе фотосинтеза.

Водоросли — основной источник первичной продукции. Первичная продукция — количество органического вещества, синтезируемого эвтрофными организмами за единицу времени,- обычно выражается в ккал/м2 в сутки.

Фитоплактон наиболее точно определяет трофический уровень водоема. К примеру, для олиготрофных и мезотрофных вод характерно низкое отношение численности фитопланктона к его биомассе, а для гипертрофных — высокое. Биомасса фитопланктона в гипертрофных водоемах составляет более 400 мг/л, в эвтрофных — 40,1-400 мг/л, в дистрофных — 0,5-1 мг/л.

Антропогенная эвтрофикация — возросшее насыщение водоема биогенами — одна из злободневных проблем. Определить степень активности биологических процессов в водоеме, как и степень его интоксикации, можно с помощью фитопланктонных организмов — индикаторов сапробности. Различают водоемы поли-, мезо- и олигосапробные.

Повышение эвтрофикации, или чрезмерное накопление в водоеме органического вещества, тесно связано с усилением процессов фотосинтеза в фитопланктоне. Массовое развитие водорослей приводит к ухудшению качества воды, ее «цветению».

Цветение — не стихийное явление, оно подготавливается в течение довольно продолжительного времени, иногда двух и более вегетационных периодов. Предпосылки резкого возрастания численности фитопланктона — наличие водорослей в водоеме и их способность к размножению при благоприятных условиях. Развитие диатомовых, например, в значительной мере зависит от содержания в воде железа, лимитирующим фактором для зеленых водорослей служит азот, сине-зеленых — марганец. Цветение воды считается слабым, если биомасса фитопланктона находится в пределах 0,5-0,9 мг/л, умеренным — 1-9,9 мг/л, интенсивным — 10- 99,9 мг/л, а при гиперцветении она превышает 100 мг/л.

Методы борьбы с этим явлением пока еще не настолько совершенны, чтобы можно было считать проблему окончательно решенной.

В качестве альгицидов (химических средств борьбы с цветением) применяют производные карбамида — диурон и монурон — в дозах 0,1-2 мг/л. Для временной очистки отдельных участков водоемов

вносят сернокислый алюминий. Однако прибегать к ядохимикатам следует с осторожностью, так как они потенциально опасны не только для гидробионтов, но и для человека.

В последние годы в этих целях широко используют растительноядных рыб. Так, белый толстолобик потребляет различные виды протококковых, диатомовых водорослей. Сине-зеленые, продуцирующие при массовом развитии токсические метаболиты, усваиваются им хуже, однако в рационе взрослых особей этой рыбы они могут составлять значительную долю. Фитопланктон охотно поедают также тиляпия, серебряный карась, пестрый толстолобик, а при недостатке основной пищи — сиговые, большеротый буффало, веслонос.

В определенной мере ограничивать интенсивность цветения воды могут и макрофиты. Помимо выделения в воду вредных для фитопланктона веществ, они затеняют поверхность близлежащих участков, препятствуя фотосинтезу.

При расчете кормовой базы водоема и продукции фитопланктона приходится определять видовой состав, численность клеток и биомассу водорослей по содержанию в определенном объеме воды (0,5 или 1 л).

Методика обработки пробы включает в себя несколько этапов (фиксация, концентрирование, приведение к заданному объему). Существует много различных фиксаторов, однако чаще всего употребляется формалин (2-4 мл 40% раствора формалина на 100 мл воды). Клетки водорослей отстаивают в течение двух недель (если объем пробы меньше 1 л, соответственно укорачивается и период осаждения). Затем верхний слой отстоявшейся воды осторожно удаляют, оставляя для дальнейшей работы 30-80 мл.

Клетки фитопланктона подсчитывают небольшими по объему порциями (0,05 или 0,1 мл), затем по полученным результатам определяют их содержание в 1 л. Если численность клеток того или иного вида водорослей превышает 40 % от их общего количества, то данный вид считается доминирующим.

Определение биомассы фитопланктона — трудоемкий и длительный процесс. На практике для облегчения расчета условно принято считать, что масса 1 млн. клеток пресноводного фитопланктона приблизительно равна 1 мг. Есть и другие экспресс-методы. Учитывая большую роль фитопланктона в экосистеме водоемов, в формировании их рыбопродуктивности, необходимо, чтобы этими методами владели все рыбоводы — от ученых до практиков.

Амбре хакарла напоминает запах, царящий в неухоженных общественных туалетах. А выглядит хакарл, словно сыр, нарезанный кубиками. Но даже не поэтому нормальному человеку не захочется кушать хакарл. Он страшен своим происхождением. Хакарл - это ни что иное, как прогнившее до последней мышечной клеточки мясо безобидной гренландской гигантской акулы. В Исландии этот деликатес входит в обязательную программу гуляний на Рождество и Новый год.

Поедать гнилую акулятину - значит, быть стойким и сильным, как настоящий викинг. Ведь у тру-викинга железные не только доспехи, но и желудок.

Хакарл - самое специфическое из кухни викингов блюдо. Представляет собой разложившееся мясо акулы, которое длительный срок (6-8 недель)пролежало в песчано-гравийной смеси в ящике, либо вообще зарытое в земле, для обеспечения нужной степени разложения.

Затем подгнившие куски мяса достав из земли вешают на крюки и оставляют на свежем воздухе еще 2-4 месяца. Итого, через полгода выдержки готовое блюдо украшают паровыми овощами и подают на стол любителям острых гастрономических ощущений, большинство которых уплетают этот деликатес за обе щеки.

Вкус хакарла - что то среднее между осетриной и кальмаром, но запах - невыносимый, а цена и вообще заоблачная. Порция такого угощения стоит никак не меньше 100 евро *.

Смысл этой безобразной еды в том, что гигантская акула - довольно увесистый продукт питания, но в свежем виде мясо ее ядовито, содержит много мочевой кислоты и триметиламина, которые исчезают при гниении продукта. Готовый хакарл для магазинов фасуется, как наши кальмары к пиву из ларька. Неискушенным едокам советуют при первой дегустации затыкать нос, потому что запах гораздо сильнее вкуса. Он похож на очень острую белорыбицу или скумбрию по-еврейски.

Хакарл бывает двух сортов: из гнилого желудка и из гнилой мышечной ткани.

А вот что пишет об этом блюде Alex P.

Вот что я прочитал в одном туристическом справочнике об исландской кухне:

Традиционная исландская кухня базируется, что и неудивительно, на рыбе и морепродуктах. В традиционных рецептурах сохранилось множество крайне своеобразных, хотя и не всегда съедобных для непривычного к таким «изыскам» желудка, блюд, дошедших до наших дней со времен далекого средневековья. Основу рациона составляет рыба всевозможного приготовления, особенно треска, сельдь и лосось во всех видах. Крайне популярны знаменитый маринованный лосось «гравлакс», маринованная со специями сельдь — «силд», разнообразные бутерброды с рыбой, жареная или сушеная рыба «хардфискур», а также обязательно предлагаемые туристам в качестве местной экзотики рыба «с душком» «хакарл» или мясо морских млекопитающих.

Из напитков наиболее популярен кофе. В отличие от большинства скандинавских стран пиво не так сильно распространено (по большей части в силу своей достаточно высокой цены). Традиционным исландским напитком считается «бреннивин» (нечто среднее между водкой и виски)…

Разумеется оказавшись на этом Севрном острове, я решив хлебнуть экзотики заказал, именно ХАКАРЛ, так как СИЛД-СЕЛЕДКА – это банально, ГРАВЛАКС судя по названию представлялся мне чем-то вроде микстуры от поноса, ну на ХАРДФИСКУР – выговорить было просто невозможно, да и не очень то хотелось мне исландской тараньки.

Несколько раз, переспросив меня, действительно ли я хочу заказать хакарл, официантка с милой улыбкой подняла меня и повела в конец зала, где в небольшой стеклянной комнате стояло три пустых столика.

Очень предусмотрительный шаг, учитывая, что хакарл - этоРАЗЛОЖИВШЕЕСЯ МЯСО АКУЛЫ. Да-да, акулу ловят, на 3-4 месяца закапывают в песок, потом достают, готовят и подают к столу, украсив предварительно овощным рагу. Но прежде чем осчастливить меня подобным блюдом, официантка поставила на стол графинчик с 200 г бренневина - местной водки, которую сами исландцы вообще-то называют «черная смерть» и не пьют ни при каких обстоятельствах, предпочитая Бурбон или банальную финскую водку. Ну, черная не черная, а мутновата жидкость была сверх всякой меры. Что, в общем-то, неудивительно, учитывая, что бренневин гонят из картофеля, а затем ароматизируют тмином.

К тому времени на печальном опыте своего кошелька я уже убедился, сколь высоки цены на алкоголь в Исландии, поэтому предложил девушке унести «смерть» обратно.

Однако она вежливо, но настойчиво сообщила, что оставит графинчик на столе ради моего же блага.

Предусмотрительность официантки стала понятна, когда она, коварно улыбаясь, внесла в комнатку тарелку с хакарлом. Сладковато- приторный, с оттенками кислинки, запах гниющего поджаренного мяса резко распространился по комнате. Я до последнего не верил, что мне достанет силы воли, чтобы позволить хакарлу оказаться в желудке.

Однако отказываться от угощения, когда на тебя устремлены глаза всех в зале, было не по-русски.

Отрезав внушительный кусок акулы (вернее, того, что от нее осталось), я отправил его в рот. Более мерзкого ощущения испытывать в жизни не приходилось. Казалось, что во рту взорвался небольшой завод, производящий химическое оружие. Или я отхлебнул немного из гигиенического пакета, который обычно оставляют в самолете на спинках сидений. Моя рука непроизвольно потянулась к кувшину, я плеснул в рюмку 50 г бренневина и опрокинул их в рот. «Черная смерть» оправдала себя. Первые несколько секунд я долго и мучительно соображал, что отвратительнее - хакарл или эта водка, потому что последняя оставила после себя такое маслянисто-сладковатое послевкусие, от которого захотелось лезть на стенку.

Право, после такой атаки на мои рецепторы вкус, который я доселе считал самым отвратительным в своей жизни - перцовки, закусываемой тортом, показался настоящей амброзией. Кое-как осилив половину хакарла (впоследствии официантка сказала, что это - рекорд за последние три года), я с лицом мученика поплелся к выходу из стеклянной тюрьмы.

В дверях столкнулся с пока еще жизнерадостным японцем. Бедняга, сам не зная о своей участи, заказал другой местный деликатес - хритспунгур, то есть бараньи яйца, замаринованные в прокисшем молоке, а затем спрессованные в пирог.

Гренландские акулы - это смертоносные убийцы, как их родственники Белые акулы. Исследования содержимого желудка мертвых акул в Гренландии выявили остатки белых медведей, а в одном случае, целый северный олень, без рогов. Гренландские акулы были замечены из-за неосторожности оленей, которые подходили слишком близко к краю воды. Поистине, они крокодилы на море!

Достигает в длину до 6,5 м, весит около 1 тонны. А самые большие могут достигать почти 8 м и весить до 2,5 тонн (т.е., соизмерима по размерам с белой акулой).
Широко распространена на севере Атлантического океана, у берегов Гренландии и Исландии - самый «северный» и самый холодолюбивый из всех видов акул.
Основная пища - рыба, но иногда акула охотится и на тюленей. При случае поедает и падаль: описаны случаи, когда в желудках полярных акул находили остатки белых медведей и северных оленей.

Если для большинства представителей акульего семейства приемлемая температура океанской воды начинается от +18 градусов, то род акул Somniosidae (пряморотые) выбрал для себя по-настоящему холодные воды и считает вполне сносной температуру от -2 до +7 градусов. Но как это вообще возможно – ведь акулы исключительно теплолюбивы, даже те из них, чье тело способно поднять температуру выше температуры окружающей воды?

Наиболее известный представитель среди рода Somniosidae – атлантическая (она же гренландская, она же малоголовая) полярная акула (Somniosus microcephalus). Ее постоянный ареал обитания – северо-западное побережье Европы и побережье Гренландии, иногда ее можно обнаружить и у северных берегов России. Внешне эта рыба очень похожа на торпеду, а ее спинные плавники, ставшие визитной карточкой акул, имеют небольшой размер. Именно эти акулы живут дольше всех прочих – около 100-200 лет! Полярная акула стала долгожителем из-за медленного протекания всех жизненных процессов в ее организме. Она очень медленно растет: особь такой акулы содержалась в научном институте, где ее изучали долгое время – за 16 лет хищница выросла лишь на 8 см.

У хищницы самая большая печень среди всех прочих акул, она достигает 20% от всего ее веса – из-за этого органа на полярных акул веками велся ежегодный отлов около 30 тысяч особей, из печени вытапливали технический жир. Удить эту рыбу рыболовам-спортсменам не интересно – практически нет никакой борьбы, после вывода хищницы на поверхность океана, она поднимается в лодку так же, как если бы это было бревно.

Из арктических вод полярная акула не уплывает, летом держится 500-2000 метровой глубины, зимует у поверхности океана – температура воды здесь более высокая. Питается любой местной живностью, будь то рыба или ластоногие, нападает и на неосторожных животных, оказавшихся в воде. Долгое время эту акулу считали питающейся падалью: она всегда медлительна, поэтому эту рыбу часто называют сонной – где ей угнаться за добычей! Однако в 2008 год в желудке пойманной полярной акулы обнаружены кости белого медведя, съеденного рыбой в «свежем виде». Эта находка послужила предметом серьезного спора среди ученых – могла ли полярная акула напасть и убить белого медведя?

Теоретически взрослой хищнице вполне по силам утопить медведя, ведь ее рост и вес в два раза больше – 6 метров и 1 000 кг соответственно. В легендах коренных жителей Гренландии – эскимосов-инуитов – есть истории о полярных акулах, нападающих на байдарки и оленей-карибу, осмелившихся близко подойти к полыньям во льду.

Полярная акула по своим размерам занимает шестое место среди других видов хищниц, но по степени агрессивности находится неподалеку от китовой акулы. Зубы этой хищницы невелики – их длина не превышает 7 мм, верхние имеют игловидную форму, нижние – сильно загнуты. Сама пасть небольшого размера и не способна широко распахиваться.

И, наконец, как же полярная акула выживает в ледяных водах Арктики? А удается это ей потому, что среди органов ее тела нет почек и выводящих мочу путей – вывод аммиака и мочевины происходит через кожу хищницы. Поэтому мышечная ткань акулы содержит в больших количествах триметиламин азота, он же – «природный антифриз» (осмолит), не позволяющий телу хищницы замерзнуть даже при отрицательных температурах.

Известно, что триметиламин, содержащийся в свежем мясе полярной акулы, вызывает у съевших его собак эффект, подобный опьянению – собаки некоторое время не могут подняться на лапы. Кстати, эскимосы Гренландии называют пьяного человека «больным акулой». Скорее всего, именно из-за содержания в теле триметиламина азота полярная акула так медлительна.

Мясо этих акул можно есть при условии, если выдержать его на солнце в течение нескольких месяцев, поместить в природный ледник на срок около полугода или выварить в многократно сменяемой воде. Из акульего мяса готовят национальное блюдо исландцев – хакарль.

Гренландская полярная акула
Научная классификация
Международное научное название
Somniosus microcephalus (Bloch & Schneider , 1801)
Синонимы
Squalus microcephalus (Bloch and Schneider, 1801) Squalus carcharias (Gunnerus, 1766) Squalus squatina (Pallas, 1814) Squalus norwegianus (Blainville, 1816) Squalus/Somniosus brevipinna (LeSueur, 1818) Squalus borealis (Scoresby, 1820) Scymnus gunneri (Thienemann, 1828) Scymnus glacialis (Faber, 1829) Scymnus micropterus (Valenciennes, 1832) Leiodon echinatum (Wood, 1846) Somniosus antarcticus (Whitley, 1939)
Ареал
Охранный статус
Систематика на Викивидах Изображения на Викискладе ITIS NCBI EOL

Зубы и челюсти гренландской полярной акулы

Гренландская полярная акула , или малоголовая полярная акула , или атлантическая полярная акула (лат. Somniosus microcephalus ) - вид рода полярных акул семейства сомниозовых акул отряда катранообразных . Обитает в водах Северной Атлантики. Ареал простирается на север дальше, чем у прочих акул. Размножается яйцеживорождением . Эти медлительные акулы питаются рыбой и падалью. Являются объектом рыболовного промысла. Максимальная зарегистрированная длина 6,4 м.

Таксономия [ | ]

Впервые вид был научно описан в 1801 году как Squalus microcephalus . Видовое название происходит от греческих слов κεφαλή - «голова» и μικρός - «маленький» . В 2004 году было установлено, что считавшиеся ранее гренландскими полярными акулы, обитающие в южной Атлантике и Южном океане, представляют собой самостоятельный вид Somniosus antarcticus .

Ареал [ | ]

Это самые северные и самые холодолюбивые из всех акул. Они широко распространены на севере Атлантического океана - у берегов Гренландии , Исландии , Канады (Лабрадор , Нью-Брансуик , Нунавут , остров Принца Эдуарда), Дании , Германии , Норвегии , России и США (Мэн , Массачусетс , Северная Каролина). Встречаются на континентальном и островном шельфе и в верхней части материкового склона от поверхности воды до глубины 2200 м . Зимой в Арктике и Северной Атлантике гренландские полярные акулы попадаются в зоне прибоя , в мелких бухтах и устьях рек у поверхности воды. Летом они держатся на глубине от 180 до 550 м. В нижних широтах (залив Мэн и Северное море) эти акулы встречаются на континентальном шельфе , весной и осенью мигрируя на мелководье. Температура в местах их обитания - 0,6–12 °C . Помеченные в конце весны подо льдом у Баффиновой земли акулы утром предпочитали держаться на глубине, а к полудню поднимались на мелководье и проводили там ночь .

Описание [ | ]

Максимальная зарегистрированная длина составляет 6,4 м, а масса - около 1 тонны . Самые крупные особи могут достигать 7,3 м и весить до 1,5 т. Однако в среднем длина этих акул колеблется в пределах 2,44-4,8 м, а вес не превышает 400 кг .

Голова удлинённая, расстояние от кончика рыла до грудных плавников у акулы длиной 2,99 м составляло 23 % от общего размера. Рыло короткое и закруглённое. Массивное тело имеет форму цилиндра. Шипы у основания обоих спинных плавников отсутствуют. Спинные плавники маленькие, одинакового размера. Основание первого спинного плавника расположено ближе к брюшным, чем к грудным плавникам. Расстояние между спинными плавниками превышает дистанцию между кончиком рыла и второй жаберной щелью. Латеральные кили на хвостовом стебле отсутствуют. Хвостовой стебель короткий. Расстояние между основаниями второго спинного и хвостового плавника меньше удвоенной длины основания второго спинного плавника.

Жаберные щели очень малы для акулы такого размера. Окраска колеблется от бледного серо-кремового до чёрно-коричневого цвета. Как правило, она равномерная, но на спине могут быть белые пятна или тёмные полосы . Верхние и нижние зубы сильно различаются: нижние широкие, с большим уплощённым корнем и сильно скошенными к углам рта вершинами; верхние узкие и симметричные .

Продолжительность жизни [ | ]

Анализ ученых показал, что средняя продолжительность жизни гренландских полярных акул достигает, как минимум, 272 лет, что делает их долгожителями-рекордсменами среди позвоночных. Возраст самой большой акулы (длиной 502 сантиметра) исследователи оценили в 392 ± 120 лет, а особи, размер которых был менее 300 сантиметров, оказались моложе ста лет.

Биология [ | ]

Гренландские полярные акулы являются сверххищниками . Основу их рациона составляют рыбы, такие как небольшие акулы, скаты , угри , сельди , мойва , гольцы , треска , морские окуни , рогатковые , зубатка , пинагор и камбала . Однако иногда они охотятся и на тюленей . Следы зубов на телах мёртвых тюленей у берегов острова Сейбл и Новой Шотландии дают основание предположить, что зимой полярные гренландские акулы являются их основными врагами. При случае поедают и падаль: описаны случаи, когда в желудках полярных акул находили останки белых медведей и северных оленей . Известно, что их привлекает в воде запах гниющего мяса. Часто они в большом количестве собираются вокруг рыболовных судов .

Гренландские полярные акулы - одни из самых медлительных акул. Их средняя скорость - 1,6 км/ч, а максимальная - 2,7 км/ч , что вдвое меньше максимальной скорости тюленей. Поэтому учёные долгое время удивлялись тому, как эти неуклюжие рыбы способны охотиться на такую быструю добычу. Есть данные, что полярные гренландские акулы подкарауливают спящих тюленей .

Гренландская полярная акула признана учёными самым долгоживущим видом позвоночных (ранее таковым считался гренландский кит). Биологи полагают, что животное способно прожить около 500 лет. В 2010-2013 годах учёные проводили измерения длины туловища и радиоуглеродный анализ хрусталика глаза 28 гренландских акул. В результате оказалось, что самая длинная из них (более пяти метров) родилась 272-512 лет назад (гренландская акула, по утверждениям учёных, в среднем растёт каждый год на один сантиметр). Такую высокую продолжительность жизни акул объясняют низким метаболизмом - например, половой зрелости самки достигают в 150 лет .

Размножение [ | ]

Половая зрелость у гренландских полярных акул наступает в возрасте примерно 150 лет. Самки созревают при длине тела 450 см, а самцы - при длине тела 300 см . Гренландские полярные акулы яйцеживородящие . Период размножения приходится на лето. Самка вынашивает около 500 мягких эллипсоидальных яиц. Яйца имеют около 8 см в длину и лишены роговой капсулы . В помёте около 10 новорожденных длиной 90 см .

Взаимодействие с человеком [ | ]

С середины XIX века и до 1960-х годов рыбаки Гренландии и Исландии добывали до 50 000 гренландских полярных акул в год. В некоторых странах промысел продолжается и по сей день. Акул добывают ради жира печени. Сырое мясо ядовито вследствие высокого содержания мочевины и триметиламиноксида; оно вызывает отравление не только у людей, но и у собак. Это отравление сопровождается конвульсиями и может привести к гибели. Путём продолжительной обработки из мяса полярных акул готовят традиционное исландское блюдо хакарль . Иногда эти акулы в качестве прилова попадаются при добыче палтуса и креветок . Международный союз охраны природы присвоил этому виду статус сохранности «Близкий к уязвимому положению» .

Эскимосские легенды о гренландских полярных акулах [ | ]

В тканях гренландской акулы высоко́ содержание мочевины , что послужило поводом для создания легенды о происхождении акул. Как рассказывает легенда, одна женщина вымыла свои волосы мочой и растянула их сушиться на веревке рядом с тряпьём. Ветер подхватил тряпьё и бросил его в море. Так появилась скалугсуак - гренландская полярная акула .

Когда молодая эскимосская девушка сказала своему отцу, что хочет выйти замуж за птицу, тот убил её жениха и выбросил дочь за борт каяка в море, но она уцепилась за борт руками. Тогда он отрезал ей пальцы. Девушка, которую звали Седна , ушла в глубину, где стала богиней, а каждый из её отрезанных пальцев превратился в какое-нибудь морское животное, в том числе и в гренландскую полярную акулу. Акуле было поручено отомстить за Седну и однажды, когда отец девушки рыбачил, она опрокинула каяк, а его самого съела. Когда эскимос умирает подобным образом, туземцы говорят, что акулу послала Седна .

Примечания [ | ]

1. Решетников Ю. С. , Расс Т. С. , Пятиязычный словарь названий животных. Рыбы. Латинский, русский, английский, немецкий, французский. / под общей редакцией акад. В. Е. Соколова . - М. : Рус. яз., 1989. - С. 36. - 12 500 экз. - ISBN 5-200-00237-0 .
2. Bloch, M.E. & Schneider, J.G. (1801) M.E. Blochii Systema Ichthyologiae iconibus ex illustratum. Post obitum auctoris opus inchoatum absolvit, correxit, interpolavit. J.G. Schneider, Saxo: 584 p., 110 pl.
3. Большой древнегреческий словарь (неопр.) (недоступная ссылка) . Проверено 1 октября 2013. Архивировано 12 февраля 2013 года.
4. Kyne P. M., Sherrill-Mix S. A. & Burgess G.H. Somniosus microcephalus (неопр.) . IUCN 2012. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2012.2. (2006). Проверено 4 апреля 2013. Архивировано 10 апреля 2013 года.
5. Herdendorf, C.E. and Berra, T.M. 1995. A Greenland shark from the wreck of the SS Central America at 2,200 meters // Transactions of the American Fisheries Society. - 1995. - Vol. 124, № 6 . - P. 950–953. - DOI :10.1577/1548-8659(1995)124<0950:AGSFTW>2.3.CO;2 .