Крупная седентарная полихета Arenicola marina (пескожил) – одна из основных составляющих биоценозов Белого моря, формирующая не малую долю биомассы, является характерным представителем инфауны заиленной литорали, также широко распространена на литорали губы Чупа [1].
Цельпроделанной работы - изучение распределения и размерно - весовой структуры поселений полихеты Arenicola marina на литорали бухт Левая и Круглая губы Чупа Белого моря.
В задачи работы входило исследование и сравнение следующих параметров поселений A. marinа:
1) плотность;
2) размерно-весовая структура;
3) размерные характеристики фекальных пеллет.
Материал и методы
Объект исследования – многощетинковый червь A.marina, поселения которого расположено на Карельском побережье Кандалакшского залива на литорали бухт Левая и Круглая губы Чупа Белого моря в июне - июле 2011 и 2012 годов (рис.1). Работа выполнена на базе ББС ЗИН РАН "Картеш".
Для отбора проб использовали традиционный метод линейных трансект и рамку 50 х 50 см. На месте отмечали № трансекты, № ячейки в трансекте, в которой есть шнуры экскрементов (домики) пескожила, количество норок, также проводили замеры с помощью штангенциркуля размерных параметров фекальных выбрасов: ширина, высота домиков и диаметр выбросов. Далее червей выкапывали, помещали в раствор 70 % спирта с морской водой и проводили замеры размерно-весовых характеристик особей. Всего было измерено 92 полихеты и 424 фекальных выбрасов A. marina. В качестве расчета погрешности использовалась стандартной ошибки.
Для определения возраста особей пескожилов проводят оценку возрастной структуры по размерному составу с помощью вариационных рядов. Построение вариационных рядов осуществлялось по следующим формулам [2]:
1) расчет пределов размаха изменчивости значений, лимит (Lim) - разность между максимальными (Xmax) и минимальными (Xmin) значениями:
Lim = Xmax - Xmin (1);
2) нахождение числа классов вариационного ряда:
k = 1 + 3.32 * log N (2),
где N - объем выборки;
3) нахождение длины интервала dx (допустимо округленное):
dx=Limk (3).
Рис. 1. Район исследования поселений полихеты A. marina, расположенные на Карельском побережье Кандалакшского залива Белого моря в июне - июле 2011 и 2012 гг.
Результаты и обсуждения
Исследования поселений полихеты A. marina в губе Чупа Белого моря имеют давнюю историю, однако литература по данному вопросу немногочисленна и охватывает работы преимущественно связанные с оценкой бентоса в целом. По данным А.Д. Наумова [1] максимальные значения плотности поселений червя для Белого моря могут достигать 120 экз./м2. Так же по данным научного журнала Fish [3] плотность может достигать 100 – 150 экз./м2. В данном исследовании проводили определение плотности, размерно-весовых характеристик, оценку возраста на основе анализа размерной структуры поселений и размерных характеристик фекальных выбросов A. marina в бухтах Левая и Круглая губы Чупа Белого моря в 2011 и 2012 гг. Полученные результаты сравнивали с данными К. А. Мажоровой за 2010 г. для рассматриваемых бухт (рис.2).
Рис.2. Плотность поселения Arenicola marina на литоралях бухт Левая и Круглая, экз./м2 за 3 года (данные за 2010 год К. А. Мажоровой)
Численность полихеты A. marinaна акватории исследования врассматриваемые годы оказалась невелика – варьировала в пределах от 7,1 экз./м2 до 12,0 экз./м2 (рис. 2), в сравнении с возможными значениями параметра для Белого моря – 120 экз./м2 – 150 экз./м2 [1], [3]. Данное обстоятельство может быть обусловлено тем, что в исследованных бухтах наблюдалась заиленность литоральных грунтов, в то время как по А. Д. Наумову [4] пескожилы предпочитают грунты богатые органикой и могут обитать в грунтах перенасыщенных сероводородом Н2S, но при этом избегают жидких заиленных грунтов.
В бухте Круглая в рассматриваемые года наблюдалось небольшое уменьшение плотности поселения червя: с 12,0 экз./м2 в 2010 г. до 7,1 экз./м2 в 2012 г. В бухте Левая наблюдались сравнительно незначительные колебания численности пескожила: наибольшее значение параметра было получено в 2011 г. (11,1 экз./м2), наименьшее в 2012 г. (9,3 экз./м2) (рис. 2).
В бухте Левая в 2011 и 2012 гг. плотность поселения полихеты A. marinaбыла больше в 1,3 раза по сравнению со значениями показателя в бухте Круглая (рис. 2). Главным фактором, влияющим на плотность поселения пескожила, является механический состав грунта. Пескожилы предпочитают фракцию с диаметром частиц 80 – 325ммк, а так же грунты насыщенные органикой [5]. Вероятно, в бухте Левая, по сравнению с бухтой Круглая, грунт богат органикой, достаточно насыщаемые водой, при этом формируются благоприятные условия для роста молоди. В 2010 г. плотность поселения была выше в бухте Круглая.
В бухте Круглая в 2011 г. средняя величина диаметра (D) тела особей A. marinaсоставила 0,24 см, средняя длина (L) тела – 8,40 см, средняя масса (М) тела – 1,04 г; в 2012 г.: D тела – 0,24 см, L червя – 8,41см, M червя – 1,42 г. В бухте Левая в 2011 г. D тела составила 0,20 см, L тела – 6,10 см, M червя – 1,20 г; 2012 г.: D тела – 0,37см, L тела – 8,96 см, M червя – 2,18г. Таком образом, изменений значений средних размерно-весовых параметров в течение двух лет в бухте Круглая не наблюдали. В бухте Левая было отмечено укрупнение особей в 2012 г., по сравнению с 2011 г.
Определение возраста животных – одна из насущных задач популяционной экологии. Определение возраста особей пескожилов затруднено по причине отсутствия у них годичных колец и твердых скелетных структур. Поэтому проводят оценку возрастной структуры по размерному составу поселений червей [6].
Как видно по данным, представленным на рисунке 3 А, в 2011 г. наиболее часто встречались черви с длиной тела 3 – 9 см в бухте Левая и 3 – 12 см в бухте Круглая. Частота встречаемости особей полихеты в бухте Левая в интервале от 3 до 6 см была равна 52 % и 21,1 % в бухте Круглая, в интервале 6 – 9 см – 32% и 31,6 % соответственно, в интервале 9 – 12 см – 4 % и 21,1 % соответственно. В бухте Левая черви с длиной тела 15 - 18 см отсутствовали. В бухтах Левая и Круглая в 2012 г. наиболее часто встречались пескожилы с длиной тела 6 – 9 см (38,1 % и 48,1 % соответственно), также часто встречались черви с длиной тела 3 – 6 см и 9 – 12 см (в бухте Левая 14,3 % и 19 % соответственно, в бухте Круглая по 22,2 %) (рис. 3 Б). Черви с длиной тела 0 – 3 см и 12 – 15 см в бухте Круглая отсутствовали.
Таким образом, в исследуемых бухтах в 2011 и 2012 гг. преобладали особи с длиной тела от 3 до 9 см. В обеих бухтах преобладали молодые особи. Встречаемость старых полихет в обеих бухтах была невелика.
Рис. 3. Вариационный ряд длины тела A.marinaв бухтах Левая и Круглая: А – в 2011 г., Б – в 2012 г.
В бухте Левая и Круглая так же были измерены следующие величины фекальных выбросов A. marina: ширина домика (А), высота домика (В), диаметр выбросов (С) (рис. 4). В бухте Левая данные показатели составили: А – 2,86 см, В – 1,19 см, С – 0,35 см. В бухте Круглая полученные параметры имели следующие значения: А – 2,84 см, В – 0,83 см, С – 0,33 см. Несмотря на то, что по размерным показателям особи поселения полихеты в бухте Левая в 2012 г. больше, чем в бухте Круглая, все параметры выбросов A. marina, обитающих на литорали обеих бухт, в 2012 г. были одинаковы.
Рис. 4. Размерная характеристика фекальных выбросов особей A. marina в бухтах Левая и Круглая в 2012 г.: А – ширина домика, В – высота домика, С – диаметр выбросов.
Таким образом, можно предположить, что размеры выбросов пескожила зависят от длины червя и, вероятно, в малой степени от диаметров тела (рис. 4). По Н. М. Калякиной [7] на однородном грунте диаметр выбросов пескожила пропорционален размеру червя, т.е. чем больше диаметр выбросов, тем червь длиннее.
Выводы
Наибольшее значение плотности поселения Arenicola marina характерно для бухты Левая.
По диаметру тела и массе поселения A. marina в 2012 г. в бухте Круглая уступают червям из бухты Левая; однако, длина тела пескожила в бухтах одинакова.
Размерно-весовая структура поселений в бухте Круглая за 2011 и 2012 гг. не изменилась; в бухте Левая отмечено укрупнение особей.
Значения ширины домика и диаметр выбросов A. marina в бухтах Левая и Круглая одинаковы.
Список литературы:
Наумов А.Д. Макробентос / А.Д. Наумов // Биологические ресурсы Белого моря: изучение и использование. Исследования фауны морей. - Т. 69. - 2012. Вып. №77. – СПб: ЗИН РАН. - 125 с.
Ивантер Э.В. Элементарная биометрия / Э.В. Ивантер, А.В. Коросов. - Петразоводск : Из-во ПетрГУ, 2010. – С. 13 – 15.
Fish J.D. Students guide to the seashore / J.D. Fish, S. A. Fish // Cambridge University Press. 2nd Ed. 1996. - 137 p.
Наумов А.Д Зоологические экскурсии на Белом море / А.Д. Наумов, А.В. Оленев. - Изд-во ЛГУ. 1981. - 175 с.
Калякина Н.М. Средообразующая деятельность пескожила Arenicola marina (Polychaeta) и формирование сообществ песчаной литорали / Н.М. Калякина // Зоол. журн. - Т.67. - 1988. Вып. №6.- С. 898 - 903.
Бритаев Т.А. Определение возраста полихеты семейства Polynoidae по линиям роста на челюстях / Т.А. Бритаев, В.В. Белов // Зоологический журнал. - Т.72. – 1993. - Вып. 11. - С. 15 – 21.
Калякина Н.М. Сезонные и возрастные особенности распределения пескожилов Arenicola marina в Кислой губе Кандалакшского залива // Тр. ББС МГУ-1980.-т.5.-С.77-90.