ЭКОЛОГИЯ, 2004, № 6, с. 468-470
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 595.371(282.256.341)(571.5)
О ВЛИЯНИИ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ НОЧНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ МИГРАЦИЙ
АМФИПОД ОЗЕРА БАЙКАЛ
© 2004 г. В. В. Тахтеев*, А. М. Левашкевич**, Е. Б. Говорухина*
*Иркутский государственный университет 664003 Иркутск, ул. Сухэ-Батора, 5 **Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН 670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6 Поступила в редакцию 19.08.2003 г.
Ключевые слова: амфиподы, Байкал, суточные вертикальные миграции, искусственное освещение, видеонаблюдения.
Одно из характерных явлений в жизни как морских, так и континентальных водных экосистем - суточные вертикальные миграции (СВМ), совершаемые не только пелагическими, но и многими бентос-ными организмами. Большой интерес представляет выявление причин таких миграций и влияющих на них факторов. В течение ряда лет мы исследовали СВМ байкальских амфипод (Crustacea, Amphipoda), заключающиеся в ночном подъеме в пелагиаль многих мелководных бентосных видов. В результате были выявлены основные жизненные формы амфипод, совершающие СВМ, доминирующие виды ночного миграционного комплекса в нескольких районах Байкала, а также отвергнута защитно-пищевая гипотеза природы СВМ, традиционно используемая для объяснения вертикальных миграций планктона (Тахтеев и др., 2000; Механикова, Тахтеев, 2001). Преобладание неполовозрелой молоди в ночных миграционных скоплениях позволило также заключить, что СВМ у большинства совершающих их видов не служат для размножения и спаривания (Говорухина, 2001). Сделано предположение, что суточные миграции необходимы животным для набора определенной суммы температур (при наличии вертикального градиента) или для активизации обмена веществ в организме за счет движения как такового, чтобы в условиях холодноводного водоема вовремя, к определенному сезону завершить половое созревание (Механикова, Тахтеев, 2001).
На интенсивность СВМ влияют метеоусловия в ту или иную ночь (в первую очередь сила волнения), а также уровень освещенности. Как известно, последний играет определяющую роль в вертикальных миграциях байкальского зоопланктона (Могилев, 1955). Ранее (Бессолицына, 2000) отмечалось, что в светлые лунные ночи интенсивность СВМ бентосных амфипод снижалась. В эксперименте (Бессолицына, Стом, 2001) амфиподы из числа ночных мигрантов активно избегали как яркого дневного света (300-400 лк), так и
слабого искусственного (35-40 лк). В то же время нами было неоднократно замечено, что слабый искусственный свет (например, от карманного фонарика) привлекал плавающих в толще воды амфипод, что даже использовалось для увеличения объема пробы при качественных сборах. На Байкальской биостанции ИГУ в пос. Большие Коты в течение ряда лет также производился лов амфипод и молоди бычка-желтокрылки в темное время суток в свете прожектора, включавшегося на пирсе, однако так и не было выяснено, служил ли свет прожектора для привлечения ночных мигрантов или только для удобства их отлова.
Настоящая работа посвящена выяснению именно этого вопроса - влиянию на интенсивность СВМ слабого уровня освещенности (в данном случае - источника искусственного света). Новые возможности для исследования экосистемы Байкала открываются при использовании технических средств для подводных видеонаблюдений. Нами получен первый опыт применения видеотехники для исследования феномена СВМ байкальских бентосных организмов.
Наблюдения проведены в июне 2002 г. в ходе экспедиции на НИС "Профессор Тресков" в двух пунктах северной части Байкала: у западного побережья в бухте Солонцовой со стороны мыса Саган-Марян (район Байкало-Ленского государственного природного заповедника) и в бухте Пещерка с восточной стороны Большого Ушканье-го острова (см. рисунок). Работы проводили на якорных стоянках на мелководной платформе.
Использовали герметичный бокс, в который помещали видеокамеру SONY TR8000E с дополнительным широкоугольным объективом, увеличивающим ширину обзора в водной среде. Сигнал от бокса передавали по кабелю на палубу судна, где он записывался на кассету с помощью другой видеокамеры - HITACHI VM-8480LE. Контроль за изображением осуществляли по цветному дисплею этой камеры. Съемку производили в двух
О ВЛИЯНИИ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
469
Оз. Байка/.
Карта-схема мест проведения наблюдений: 1 - бухта Солонцовая, 2 - Большой Ушканий остров.
режимах: с использованием источников искусственного света, которыми снабжен бокс (две гало-геновые лампы мощностью 35 В каждая), и в режиме ночного видения камеры с помощью встроенного инфракрасного излучателя. В обоих режимах дальность "видения" составляла около 3-4 м.
Видеозапись анализировали при просмотре на широкоэкранном телевизоре. Подсчитывали количество амфипод, находившихся в "поле зрения" камеры, в том числе в режиме "Пауза". Так как некоторые рачки могли неоднократно заплывать в зону наблюдений, один вход-выход животного в кадр учитывали как 1 экз. Такой подсчет, разумеется, не позволял оценить в абсолютных величинах плотность рачков-мигрантов в единице объема воды, но давал возможность для сравнительного анализа их миграционной активности.
Бухта Солонцовая (24.06.2002 г., глубина 8 м, время: 1:40 - 2:25). Грунт - валуны и галька пролю-виального происхождения, разного размера, большей частью окатанные, замытые песком, на них единичные, небольшие корковые зеленые губки.
При опускании бокса с включенными светильниками движущихся организмов в кадре не было, в том числе и с момента видимости дна, но перед тем, как он лег на дно, в кадре появилось до 5-8 мигрантов. Через 10-20 с после ка-
сания дна движение организмов перед объективом усилилось: количество амфипод составляло поначалу до 2-4 экз., затем - не менее 10-15 экз. на разном расстоянии от объектива. Примерно через 1.5-2 мин численность амфипод снова уменьшилась до 1-5 особей в кадре.
В режиме ночного видения после касания боксом дна на протяжении 75 с амфиподы в кадре отсутствовали. Затем бокс был перемещен на другое место, и за 25 с на расстоянии 20 см от дна замечена лишь единственная мелкая особь. После очередного перемещения бокса вдоль крупных валунов и опускания его на дно только через 25 с стали появляться амфиподы - одновременно не более 1-2 экз. Большую часть времени они в кадре отсутствовали. При последующем опускании бокса в новом месте за 2 мин 40 с в поле зрения побывали лишь 11 экз. мелких амфипод разных видов (точное определение по изображению невозможно). После очередного перемещения и опускания за 6 мин 55 с наблюдений амфиподы вошли в кадр только 6 раз; среди них - одна самка с яйцами. При подъеме бокса на палубу мигранты не отмечены.
Большой Ушканий остров (бухта Пещерка, глубина 8 м, 25.06.2002 г., время 2:30 - 3:10). Грунт -валуны, лежащие на песке, поросшие корковыми губками. Водоросли рода Draparnaldioides.
ЭКОЛОГИЯ < 6 2004
470
ТАХТЕЕВ и др.
При включенных светильниках скопления белых плавающих амфипод наблюдались на всем пути погружения бокса от самой поверхности воды. Вероятно, отчасти они были привлечены светом на палубе судна и ламп спускаемого бокса, но, судя по всему, часть особей уже находилась в водной толще до начала работ. Предположительно это МШетгорш м>окШ, который, по материалам предыдущих лет (Тахтеев, неопубл. данные), образует в районе Ушканьих островов массовые ночные миграционные скопления, привлекаемые светом судовых прожекторов. Наивысшая концентрация мигрантов отмечена на расстоянии 2-5 м от дна, в придонном слое она снизилась.
Сразу после опускания бокса на дно и приведения его в горизонтальное положение в поле зрения оказалось около 50-60 экз. Среди них различаются как минимум два вида: один из них белый (скорее всего, Мктгорш м>окШ), другой - более темный по окраске. В течение 30 с численность мигрантов возросла в 1.5 раза, через 1 мин - уже в 2 раза. При этом они ближе подошли к светильникам. У последних замечена одна плавающая пара. Стабильно высокая плотность плавающих амфипод сохранялась в течение 3 мин наблюдений. "Светлых" особей сначала было в 1.5 раза больше, чем "темных"; затем возросла доля последних - их стало примерно поровну со "светлыми". Очевидно, что "темные" держатся ближе ко дну, а "светлые" - на некотором расстоянии от него: при повороте бокса объективом вверх стали преобладать "светлые". При этом плотность мигрантов достигла 180 экз. в поле зрения. При развороте бокса в темную до этого сторону плотность скопления оказалась в 13 раз ниже. Это определенно подтверждает привлекающую роль искусственного света.
При подъеме бокса отмечено, что наибольшая плотность "светлых" мигрантов (около 60 экз. одновременно в поле зрения) приурочена к водным слоям на глубинах 0.5-3 м и 5-7 м.
В режиме ночного видения мигрантов практически не было видно; в придонном слое (когда в поле зрения появились валуны) их плотность не превышала 50 экз. После взмучивания в результате касания боксом дна они исчезли примерно на минуту, затем стали снова появляться по 1-2 экз. Такая же картина наблюдалась и после перемещения бокса и повторного его опускания. Затем он был приподнят в пелагиаль; при этом за 20 с в кадре появились всего 3 особи. После последующего опускания бокса на дно за 4 мин 15 с наблюдений мигранты отмечены в кадре всего лишь 2 раза.
Таким образом, в обоих пунктах наблюдений отмечено несомненное "провоцирующее" воздействие света ламп видеобокса на интенсивность перемещения амфипод в толще воды над литоральной зоной. Слабый искусственный свет привлекает их и усиливает миграционное поведение. Поэтому мож-
но полагать, что отмеченные ранее факты снижения интенсивности СВМ в светлые лунные ночи (Тахтеев, Бессолицына, 1999; Бессолицына, 2000) обусловлены, скорее всего, не избеганием амфиподами лунного света, а какими-то другими, пока неизвестными причинами. Видеосъемка, однако, не позволяет в большинстве случаев определить виды; не исключено, что различные виды амфипод по-разному реагируют на искусственный свет и наблюдавшаяся нами картина является усредненной. Выявление реакции на искусственное освещение у разных видов и жизненных
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.