ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2007, том 86, № 11, с. 1398-1401
УДК [574.587:591.5](282.256.341)
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
зависимость массы от линеиных размеров тела у личинок трех видов хирономид (diptera, chironomidae) из мелководной зоны озера баИкал
© 2007 г. Л. С. Кравцова
Лимнологический институт СО РАН, Иркутск 664033, Россия e-mail: lk@lin.irk.ru Поступила в редакцию 16.03.2006 г.
Личинки хирономид (Díptera, Chironomidae) играют существенную роль в биоценозах прибрежной зоны оз. Байкал, на их долю приходится до 30% от общего числа бентосных организмов, распространенных на каменистых грунтах (Каплина, 1974; Самбурова, 1982; Кожова, Кравцова, 1998; Кравцова, 2005). В зоне глубин 0-5 м часто встречаются Paratanytarsus baicalensis (Tshern.), Ortho-cladius nitidoscutellatus Lundstr., Orthocladius sp. Обилие этих видов (численность от 150 до 1.5 тыс. экз./м2, биомасса от 50 до 400 мг/м2) на камнях в разных районах озера позволяет отнести их к разряду массовых. Личинки хирономид служат объектом питания молоди бычков (Cotti-dae), широко распространенных в Байкале (Ханаев и др., 2005). В желудках рыб часто встречаются остатки или обрывки личинок хирономид, что затрудняет оценку их биомассы. Как правило, у личинок лучше всего сохраняются наиболее хити-низированные части тела, в частности головная капсула. Кроме того, в количественных пробах бентоса многочисленны личинки младших возрастов, определение массы которых затруднительно. Вычисления массы по уравнениям ее зависимости от ширины головной капсулы или длины тела обеспечивают точность определения и помогают избежать ошибок при взвешивании мелких личинок. Указывается (Балушкина, 1987; Hodar, 1996), что масса тела и ширина головной капсулы личинок хирономид из разных водоемов варьируют, поэтому уравнения необходимо рассчитывать для конкретных видов в конкретных условиях обитания.
Цель настоящей работы - рассчитать параметры уравнений зависимости массы от ширины головной капсулы или длины тела у личинок трех видов хирономид, распространенных в мелководной зоне Байкала.
Материалом для исследования послужили личинки хирономид из количественных проб зо-обентоса, собранных на междисциплинарном полигоне у мыса Березовый (Южный Байкал) на фации не окатанных обломков пород на глубине
3 м. Пробы (по 10 шт.) отбирали водолазы ежемесячно с использованием легководолазной техники и учетной рамки площадью 0.1 м2. Камни из рамки, поднятые со дна в водолазных мешках, перекладывали в таз, животных и водоросли с их поверхности тщательно счищали щеткой. Пробы промывали через сачок из мельничного газа № 35, материал фиксировали 4%-ным формалином. Всего с августа 2000 г. по август 2001 г. было собрано 155 количественных проб с личинками хирономид. Ширину головной капсулы и длину тела личинок измеряли под бинокуляром МБС-9 при увеличении 2 х 8. Всего было измерено 2560 личинок хирономид, из них P. baicalensis - 740 экз., O. nitidoscutellatus - 1108 и Orthocladius sp. -712 экз. Личинок взвешивали в трех повторно-стях на электронных весах AND (Япония) с точностью 0.01 мг, за окончательную оценку принималась средняя из трех взвешиваний. Особей III и IV возраста взвешивали индивидуально, а I и II возраста - по группам (не менее 10 экз. одноразмерных личинок в каждой группе). Определение сырого веса личинок хирономид, фиксированных (не менее 4 мес) 4%-ным формалином, производили при температуре 20-22°С после одноминутного просушивания на фильтровальной бумаге (Боруцкий, 1934; Ахроров, 1982).
В собранных в течение года материалах обнаружены все возрастные стадии (I - IV) трех массовых видов личинок хирономид P. baicalensis, O. nitidoscutellatus, Orthocladius sp., распространенных на мелководье у м. Березового (табл. 1). Наиболее многочисленны среди них личинки I и II стадий, средние размеры которых составляют 1.0-2.6 мм. Актуальность использования расчетной массы личинок вполне очевидна. В практике гидробиологических исследований широко применяются уравнения (1) и (2):
W = gdak, (1)
где W - средняя масса личинки данного возраста, dk - ширина головной капсулы, g и а - константы, и
W = qlb, (2)
Таблица 1. Ширина головной капсулы и длина тела личинок хирономид возрастных стадий Г-ГУ
Возрастная Ширина головной Средняя длина
стадия капсулы, мкм тела, мм
P. baicalens i s
I(195) 130 1.95 ± 0.05
II (292) 200 2.56 ± 0.03
III (195) 250 4.20 ± 0.05
IV (58) 300 4.73 ± 0.07
O. nitidoscutellatus
I (455) 100 1.27 ± 0.02
II (311) 200 2.36 ± 0.03
III (261) 370 3.90 ± 0.06
IV (81) 400 5.22 ± 0.06
Orthocladius sp.
I (246) 100 1.22 ± 0.02
II (307) 200 2.24 ± 0.03
III (117) 350 4.27 ± 0.09
IV (42) 400 4.98 ± 0.10
W = 5.26 ± 1.20 d
k
Orthocladius sp.:
Относительные ошибки значений параметров g и а в приведенных уравнениях не превышают 22.8%. На рисунке А представлены данные в логарифмическом масштабе, характеризующие четкую связь средней массы личинок определенного возраста в определенные даты наблюдений и ширины их головной капсулы. Значения параметра g в уравнении для Р. baicalensis близки к значениям в уравнении, общем для всех личинок хирономид:
.3.28 ± 0.14 к
W = 34.68 ± 7.9
Примечание. В скобках - число измерений.
где W - масса животного организма, l - длина тела, q и b - константы (Huxley, 1932; Smock, 1980; Балушкина, 1987; Hodar, 1996 и др.).
В табл. 2 и 3 приведены размерные характеристики (максимальные и минимальные значения ширины головной капсулы, длины тела и массы) трех перечисленных выше видов личинок хирономид. Уравнения зависимости массы тела от ширины головной капсулы имеют вид для P. ba-icalensis:
W = 49.65 ± 8.75 d396 ±0'70 ; O. nitidoscutellatus:
,2.72 ± 0.62
W = 3.78 ± 0.40 d
.2.44 ± 0.26
(Балушкина, 1987). Для двух других исследованных видов они отличаются в 6-8 раз. Оценки параметра а в уравнениях, приведенных для двух первых видов, и в уравнении, общем для хирономид, достоверно не различаются, тогда как в уравнении для Orthocladius sp. значения а в 1.3 раза ниже.
Уравнения зависимости массы тела от длины личинок хирономид имеют следующий вид - для Р. baicalensis:
Ж = 0.0079 ± 0.0018/2282 ± 0522;
О. nitidoscutellatus:
Ж = 0.0058 ± 0.0008/2716 ± °392; Orthocladius sp.:
Ж = 0.0106 ± 0.0018/2339 ± 0389.
Относительные ошибки параметров q и Ь в приведенных уравнениях, также как и в полученных предыдущих уравнениях, не выходят за пределы 22.8%. Графическая интерпретация данных представлена на рисунке Б.
Балушкина (1987) отмечала неправомочность экстраполяции данных по / и Ж в область меньших размеров при расчете параметров уравнений регрессии в малом интервале линейных размеров (личинок ГГГ-ГУ возрастов). Круглогодичные наблюдения позволили нам учесть почти весь диапазон размеров личинок хирономид от минимальных (Г возраста), до максимальных (IV возраста) и впервые рассчитать для этих видов точные оценки параметров уравнений. Значения параметров q и Ь уравнений для байкальских видов несколько отличаются от параметров общих уравнений, рас-
Таблица 2. Зависимость массы тела (W') личинок хирономид от ширины головной капсулы (йк)
Вид Количество измерений W ', мг db мм g a r1
min max min max
P. baicalensis 28 0.027 0.290 0.130 0.300 49.65 3.96 0.824
O. nitidoscutellatus 28 0.007 1.053 0.100 0.400 5.26 2.72 0.772
Orthocladius sp. 24 0.012 0.658 0.100 0.400 3.78 2.44 0.895
Примечание. W' - пределы средних значений массы личинок хирономид разных возрастов и - ширины головной капсулы; g и а - параметры уравнения (1) и ^ - достоверность аппроксимации данных.
1400 КРАВЦОВА
Таблица 3. Зависимость массы (Щ) от длины (/) тела личинок хирономид
Вид Число измерений /, мм Щ, мг q Ь г2
тт тах тт тах
Р. Ьaica/ensis 145 0.5 6.8 0.003 0.850 0.0079 2.282 0.771
О. nitidoscute//atus 226 0.7 6.1 0.003 1.800 0.0058 2.716 0.856
Ог^ос^и sp. 152 0.7 5.9 0.005 0.917 0.0106 2.339 0.834
Примечание. Щ - пределы значений массы личинок хирономид и / - длины тела; q и Ь - параметры уравнения (2) и г2 - достоверность аппроксимации данных.
считанных для фиксированных 4%-ным формалином личинок хирономид из водоемов европейской части России и ближнего зарубежья (Тоде-раш, 1984; Балушкина, 1987). При этом значения д в полученных уравнениях отличаются в 3-6 раз от его значений в уравнении, предложенном То-дерашем (Ж = 0.0356Х204), и максимум в 1.6 раза от его значения в уравнении Балушкиной (Ж = = 0.0095 ± 0.0012/2781 ± 0059). Значения параметра Ь в обоих случаях различаются максимум в 1.3 раза.
Различия массы личинок хирономид длиной 1 мм, рассчитанной по уравнениям для исследованных видов и по общему уравнению для Chironomidae в целом, с учетом ошибок значений параметров составляют от 14 до 21%.
Таким образом, рассчитанные параметры уравнений (1) и (2) могут быть использованы при определении массы трех широко распространенных в Байкале видов личинок хирономид по ширине их головной капсулы или длине тела.
А 10°
8 10-1 с а
10-21 2 10-2
Б 100
10-1
а с с а
^ 10-2
10-3 , 10-1
Р. Ьaica/ensis
О. nitidoscute//atus ю0 Orthoc//adius sp
10"
-1 п 10-2
^ 10-
10-1 100 10-2 10-1 ~ 100^ 10-2 Ширина головной капсулы, мм
Р. Ьaica/ensis
100
О. nitidoscute//atus
10
-1
10
-2
-3
100
10-
10-
^ 10 101 10
-1
100 Длина, мм
—' 10-3 101 10
-1
Orthoc//adius sp.
100
101
Зависимость массы личинок хирономид от ширины головной капсулы (А) и длины тела (Б).
БЛАГОДАРНОСТИ
Автор благодарен О.А. Тимошкину за предоставление возможности работы на Байкале в рамках проекта: "Исследование биогеохимических процессов прибрежной зоны Байкала: биоразнообразие бентоса, приуроченность гидробионтов к минералам, механизмы их биодеструкции; ключевые бентосные сообщества и их взаимодействие с водной массой", В.И. Балышевой за техническую помощь в обработке материала и искренне признателен Ю.С. Букину за ценные советы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Ахроров Ф., 1982. Методическое пособие по изучению
хирономид. Душанбе: Дониш. 83 с. Балушкина ЕВ., 1987. Функциональное значение личинок хирономид в континентальных водоемах. Л.: Наука. 179 с.
Боруцкий ЕВ., 1934. К вопросу о технике к
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.