Морфометрична структура популяцій Cepaea Vindobonensis Fer. з урбанізованих місцеіснувань Прут-Дністровського межиріччя України

tiz_009_zemlia.gifДля дослідження особливостей виникнення критичних ситуацій у природних системах необхідне проведення систематичних спостережень у природних умовах, а це, в свою чергу, вимагає розробки та використання нових методів вивчення фауністичних комплексів у змінених умовах середовища.
       Огляд iснуючих систем монiторингу показує переважання у цих дослiдженнях методiв фiзико-хiмiчного аналiзу, що обумовлюється можливiстю автоматизацiї та вiдносною простотою стандартизацiї фiзико-хiмiчних методiв оцiнки стану довкiлля [1, 6]. Проте останнiм часом в розробцi методiв контролю забруднення оточуючого середовища, його зниження та попередження намiтилася стiйка тенденцiя до використання бiоiндикацiйного методу [5, 8].
       Протягом останнiх десятиліть з’явилась значна кiлькiсть публiкацiй, якi пiдтверджують можливiсть використання наземних молюскiв як бiоiндикаторiв забруднення довкiлля важкими металами та пестицидами [3, 8], проте підхід, що базується на аналізі антропогенного впливу на популяційну структуру та чисельність наземних молюсків, досі не набув належного розвитку. Перспективними виявляються екстер’єрні, габітуальні якісні та кількісні ознаки, які легко реєструються і часто несуть істотне таксономічне навантаження. Зважаючи на викладене, ми обрали для дослiджень мінливості метричних конхологічних параметрів та поліморфної структури популяцій види родини Helicidae. Нами показана залежність згаданих показників як від мікро- так і від мезокліматичних і біотопічних умов, а також і від рівня антропогенного навантаження на середовище існування низки видів [9, 10, 14, 16]. 
       Особливості поширення хеліцид на терені України і, зокрема, Буковини, зумовлюють необхідність розширення кола досліджуваних тварин, перспективних для наступного використання у якості біоіндикаторів. Зважаючи на це, метою даної роботи було вивчення морфометричних конхологічних особливостей популяцій цепеї австрійської, що населяють місцеіснування з різним рівнем антропогенної трансформації в урбоекосистемах Прут-Дністровського межиріччя України. Морфометрична мінливість черепашок виду з природних місцеіснувань із зон невиснажливого використання проаналізована нами раніше [11-13, 15, 17].
       Об’єкт та методи дослідження. Об’єкт дослідження – внутрішньопопуляційна та міжпопуляційна мінливість метричних конхологічних параметрів Сepaea vindobonensis (Ferussac,1821) (Gastropoda, Pulmonata, Helicidae). Цепея австрійська – ксеромезофільний вид, широко розповсюджений на теренах України (зокрема, він є фоновим у зоні Причорномор’я). У межах Північної Буковини цепея поширена як у природних місцеіснуваннях (обираючи відкриті біотопи та місцевості, де окрім трав’янистої, є також негуста чагарникова рослинність), так і в урбанізованих ландшафтах. Вид часто зустрічається разом з Helix lutescens Rssm. і щільність його популяцій завжди значно нижча за відповідний показник для хеліксів. Як і інші види роду, С. vindobonensis володіє добре вираженим поліморфізмом за загальним фоном забарвлення черепашки та характером її посмугованості.
       618 особин виду було зібрано впродовж 2000 – 2008 років в межах шести урбоекосистем Прут-Дністровського межиріччя України з біотопів, що зазнають різнорівневих урбанізаційних впливів. Молюски зібрані в адміністративних межах чотирьох населених пунктів Чернівецької обл: м. Чернівці (обласний центр; досліджено 3 локалітети), смт. Кельменці, м. Кіцмань (райцентри, по одному локалітету) та м. Новодністровськ (1 локалітет); а також м. Чортків (райцентр Тернопільської обл., 1 локалітет) та м. Ямпіль (райцентр Винницької обл., 3 локалітети). Для морфометричного аналізу, який здійснювали, як описано раніше [7], використовували тільки черепашки статевозрілих молюсків з повністю сформованою губою. Статистичну обробку результатів здійснювали загальновживаними методами варіаційної статистики [4] за допомогою авторської програми для ПЕОМ.
       Результати та обговорення. Для оптимізації статистичної обробки отриманих результатів нами розроблена прикладна програма «Helicidae Statistic», яка включає базу даних опрацьованих вибірок та додатки для здійснення розрахунків в обсязі дескриптивної статистики (min, max, ? та x?Sх), підтвердження достовірності різниці між вибірками за допомогою t-критерія Стьюдента при заданому рівні значущості. Програма дозволяє легко трансформувати результати обрахунків у таблиці програми Microsoft Word. Весь масив вхідних даних можна також експортувати у Microsoft Exсel для здійснення розрахунків у цьому середовищі, а також за допомогою інших прикладних пакетів програм (Statistica 6.0., NCSS, SPSS). Окрім морфометричного, програма дає можливість здійснювати також фенетичний аналіз за окремими ознаками (наявністю-відсутністю спіральних смуг із визначенням частоти морф за характером посмугованості, фоновим забарвленням черепашок, кольором смуг тощо) та здійснювати аналіз фенетичної структури популяції з використанням математичного апарату, запропонованого Л.А. Животовським [2] (обчислювати показник внутрішньопопуляційної різноманітності µ та частку рідкісних морф h з похибками). Результати обчислень візуалізуються у вигляді колових діаграм із зазначенням частки (%) кожного сектору в ній та гістограм. Програма «Helicidae Statistic» дає можливість порівняти між собою дві та більше вибірок (обраховувати показники попарної r й групової R подібності популяцій та оцінювати їх значущість за величиною критерія ідентичності I). Цікавою є можливість проаналізувати тварин певної вибірки одночасно за кількома поліморфними ознаками. 
       Аналіз отриманих даних (табл.) показав, що в умовах Прут-Дністровського межиріччя України досліджені конхологічні параметри цепеї австрійської змінюються в межах середньовидових (для усього ареалу) показників як просторово (для різних, географічно віддалених чи просторово розмежованих в одній урбоекосистемі популяцій), так і в часі (що, ймовірно, обумовлюється кліматичними умовами конкретних років). При цьому різниця габітуальних розмірів черепашок цепеї з різних місцеіснувань в межах однієї урбоекосистеми не більша (а в деяких випадках – навіть менша), ніж варіабельність цих параметрів в часі у молюсків з одного біогеоценозу, а розмах міжпопуляційної мінливості метричних конхологічних показників вужчий в умовах меншого рівня урбанізованості територій. Значення основних габітуальних конхологічних параметрів не менші (а в окремих випадках – і переважають) відповідні показники, характерні для виду в урбоекосистемах півдня України, де вид є фоновим, а кліматичні умови для нього – сприятливими [7].
 
Таблиця 1
Морфометричні показники черепашок C. vindobonensis з урбоекосистем деяких
населених пунктів Прут-Дністровського межиріччя України


Показники


Вибірки


м. Чернівці


Ч–1, 2002 р., n=78


Ч–1, 2004 р., n=42


Ч–2, 2000 р., n=43


Ч–2, 2001 р., n=64


Ч–3, 2000 р., n=101


ВЧ


18,68±0,11


17,16±0,13


18,64±0,15


17,39±0,12


18,19±0,11


ВД


21,53±0,12


21,20±0,11


21,74±0,13


20,63±0,09


21,46±0,11


МД


19,64±0,11


19,02±0,11


19,70±0,13


18,69±0,09


19,29±0,13


ВУ


11,48±0,07


11,12±0,07


11,44±0,09


10,99±0,07


11,22±0,06


ШУ


10,03±0,06


9,47±0,05


10,19±0,08


9,62±0,06


9,93±0,05


КО


4,94±0,02


4,65±0,03


4,86±0,03


4,91±0,02


4,85±0,02


ВЧ/ВД


0,870±0,010


0,810±0,010


0,860±0,010


0,840±0,010


0,850±0,010


ВЧ/МД


0,951±0,003


0,902±0,003


0,946±0,005


0,931±0,004


0,945±0,007


ШУ/ВД


0,466±0,002


0,447±0,002


0,469±0,002


0,466±0,002


0,463±0,002


ШУ/МД


0,511±0,002


0,498±0,003


0,518±0,003


0,515±0,002


0,517±0,004


ВУ/ВД


0,533±0,001


0,525±0,003


0,526±0,002


0,533±0,002


0,523±0,001


ВУ/МД


0,584±0,002


0,585±0,003


0,581±0,003


0,588±0,002


0,583±0,004


ШУ/ВЧ


0,537±0,003


0,553±0,004


0,547±0,004


0,553±0,003


0,547±0,003


ВУ/ВЧ


0,615±0,003


0,649±0,004


0,614±0,004


0,632±0,003


0,618±0,002


ШУ/ВУ


0,875±0,003


0,852±0,005


0,891±0,005


0,875±0,004


0,886±0,004


МД/ВД


0,912±0,002


0,897±0,002


0,906±0,003


0,906±0,002


0,899±0,004


ОЧ


3627±57


3118±59


3638±72


3052±48


3417±56


ПлУ


90,61±1,05


82,73±0,86


91,75±1,29


83,11±0,97


87,60±0,78


ОЧ/ПлУ


39,94±0,33


37,64±0,51


39,61±0,46


36,67±0,31


38,86±0,44


ПрУ


33,81±0,19


32,39±0,17


34,01±0,24


32,39±0,19


33,24±0,15


ОЧ/ПрУ


106,86±1,21


96,08±1,49


106,69±1,56


93,95±1,05


102,39±1,37


м. Ямпіль


 


Я–1, 2003 р., n=59


Я–2, 2003 р., n=48


Я–3, 2003 р., n=81


Я–3, 2007 р., n=71


Я–3, 2008 р., n=31


ВЧ


17,56±0,13


17,25±0,13


17,52±0,10


17,11±0,12


17,96±0,16


ВД


21,05±0,12


20,63±0,09


20,39±0,10


20,68±0,12


21,42±0,18


МД


19,12±0,11


18,51±0,09


18,20±0,09


18,59±0,11


19,25±0,16


ВУ


11,46±0,07


11,39±0,07


11,29±0,06


11,02±0,07


11,49±0,11


ШУ


9,79±0,06


9,57±0,06


9,40±0,06


9,79±0,07


10,22±0,08


КО


4,67±0,03


4,77±0,03


4,78±0,02


4,70±0,03


4,72±0,04


ВЧ/ВД


0,830±0,010


0,840±0,010


0,860±0,010


0,830±0,010


0,840±0,010


ВЧ/МД


0,919±0,004


0,932±0,006


0,963±0,003


0,921±0,004


0,933±0,006


ШУ/ВД


0,466±0,002


0,464±0,002


0,461±0,002


0,474±0,002


0,477±0,003


ШУ/МД


0,513±0,002


0,517±0,002


0,517±0,003


0,527±0,002


0,531±0,004


ВУ/ВД


0,545±0,002


0,553±0,003


0,554±0,002


0,533±0,002


0,536±0,004


ВУ/МД


0,600±0,003


0,616±0,003


0,620±0,002


0,593±0,003


0,597±0,005


ШУ/ВЧ


0,559±0,004


0,556±0,004


0,537±0,003


0,573±0,003


0,569±0,005


ВУ/ВЧ


0,654±0,004


0,662±0,004


0,645±0,003


0,645±0,003


0,640±0,006


ШУ/ВУ


0,855±0,004


0,839±0,004


0,833±0,004


0,889±0,005


0,891±0,007


МД/ВД


0,908±0,002


0,898±0,002


0,893±0,002


0,899±0,002


0,899±0,003


ОЧ


3227±58


2965±46


2921±46


2980±54


3344±80


ПлУ


88,27±0,99


85,69±0,95


83,48±0,88


84,88±1,00


92,29±1,48


ОЧ/ПлУ


36,50±0,45


34,59±0,36


34,96±0,33


34,99±0,37


36,23±0,64


ПрУ


33,44±0,19


32,99±0,18


32,57±0,17


32,71±0,19


34,11±0,27


ОЧ/ПрУ


96,27±1,38


89,74±1,09


89,44±1,05


90,73±1,24


97,83±1,89


Інші населені пункти


 


смт. Кельменці, 2006 р., n=21


смт. Кельменці, 2008 р., n=84


м. Кіцмань, 2008 р., n=207


м. Новодніст-ровськ, 2004 р., n=162


м. Чортків, 2002 р., n=78


ВЧ


16,09±0,15


16,34±0,09


16,58±0,06


15,05±0,07


17,25±0,09


ВД


18,76±0,16


19,23±0,09


19,34±0,06


18,74±0,06


20,75±0,09


МД


17,08±0,16


17,38±0,09


17,67±0,05


16,99±0,06


18,86±0,08


ВУ


10,08±0,07


10,18±0,06


10,32±0,03


10,25±0,04


11,05±0,05


ШУ


8,77±0,09


8,78±0,06


8,90±0,03


8,85±0,03


9,48±0,05


КО


4,75±0,04


4,73±0,02


4,75±0,01


4,52±0,02


4,68±0,02


ВЧ/ВД


0,860±0,010


0,850±0,010


0,860±0,010


0,800±0,010


0,830±0,010


ВЧ/МД


0,943±0,004


0,940±0,003


0,939±0,002


0,885±0,002


0,915±0,003


ШУ/ВД


0,467±0,004


0,457±0,002


0,460±0,001


0,472±0,001


0,457±0,002


ШУ/МД


0,514±0,005


0,505±0,002


0,504±0,001


0,521±0,002


0,503±0,002


ВУ/ВД


0,537±0,003


0,529±0,002


0,534±0,001


0,547±0,001


0,533±0,002


ВУ/МД


0,591±0,004


0,586±0,002


0,585±0,001


0,604±0,002


0,586±0,002


ШУ/ВЧ


0,545±0,005


0,538±0,003


0,538±0,002


0,589±0,002


0,550±0,003


ВУ/ВЧ


0,627±0,005


0,624±0,003


0,623±0,002


0,682±0,002


0,641±0,003


ШУ/ВУ


0,870±0,007


0,863±0,004


0,863±0,003


0,864±0,002


0,858±0,003


МД/ВД


0,910±0,004


0,904±0,002


0,913±0,001


0,907±0,001


0,909±0,001


ОЧ


2358±66


2483±38


2601±24


2185±23


3083±43


ПлУ


69,41±1,12


70,33±0,81


72,25±0,46


71,37±0,51


82,29±0,75


ОЧ/ПлУ


33,96±0,74


35,29±0,32


35,96±0,20


30,59±0,21


37,42±0,33


ПрУ


29,63±0,23


29,82±0,17


30,23±0,09


30,04±0,11


32,28±0,14


ОЧ/ПрУ


79,47±1,88


83,02±0,91


85,81±0,59


72,55±0,59


95,30±1,01

       Таким чином, в умовах Прут-Дністровського межиріччя України мінливість габітуальних розмірів черепашок C. vindobonensis з різних місцеіснувань в межах однієї урбоекосистеми до певної міри залежить від рівня антропогенного навантаження на біогеоценоз; варіабельність морфометричних конхологічних параметрів в часі у молюсків з одного місцеіснування не менша, ніж їх міжпопуляційна мінливість в межах однієї урбоекосистеми. Розроблена прикладна програма для оптимізації статистичної обробки результатів морфометричного та фенетичного аналізу хеліцид.

СПИСОК ЛIТЕРАТУРИ
1. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / под ред. Р.Шуберта. – М.: Мир, 1988. – 345 с.
2. Животовский Л.А. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. – М.: Наука, 1982. – С. 38-44.
3. Зейферт Д.В., Хохуткин И.М. Использование наземных моллюском для оценки качества окружеющей среды //Экология. – 1995. – № 4. – С. 307-312.
4. Лакин Г.В. Биометрия. – М.: Высш. шк., 1990. – 352 с.
5. Нифонтова М.Г., Куликов Н.В. Радиоэкологический мониторинг природных экосистем в зоне Белоярской атомной электростанции на Урале // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, Т. 13. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 162-175.
6. Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Значение системы раннего предупреждения в экологическом мониторинге. .// Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, Т. 12. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – С. 242-249.
7. Сверлова Н.В., Хлус Л.Н., Крамаренко С.С. и др. Фауна, экология и внутривидовая изменчивость наземных моллюсков в урбанизированной среде. – Львов, 2006. – 226 с.
8. Хлус Л.М. Безхребетні як індикатори забруднення природних екосистем // Наук. вiсник Чернiвецького унiверситету. Зб. наук. праць. Вип. 39.: Бiологiя. - Чернiвцi: ЧДУ, 1999. – С. 131-140.
9. Хлус Л.М. Онтогенетична мінливість конхологічних параметрів молюска Eobania vermiculata Muller у зв’язку з адаптацією до аридних умов існування // Питання біоіндикації та екології. – 2002. – Вип. 7, № 1. – С. 84-91.
10. Хлус Л.М. Конхологічна характеристика виноградного слимака з охоронюваних територій Карпатського регіону України // Заповідна справа в Україні. – Т.8, вип. 1. – 2002. – С. 63-69.
11. Хлус Л.М. Аналіз конхологічної мінливості локальної популяції Cepaea vindobonensis Fer. // Питання біоіндикації та екології. – Запоріжжя: ЗДУ, 2003. – Вип. 8, № 1. – С. 78-84.
12. Хлус Л.Н. Конхологическая изменчивость Cepaea vindobonensis Fer. (Gastropoda, Helicidae) из разных частей видового ареала в пределах Украины // Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем: Матер. 8-й Междунар. науч. экол. конф. г. Белгород, 27-29 сентября 2004 г. – Белгород, 2004. – С. 230-231.
13. Хлус Л.М. Морфометрична структура природних популяцій Cepaea vindobonensis Fer. на теренах України // Наук. вiсник Чернiвецького унiверситету. Зб. наук. праць. Вип. 223.: Бiологiя. – Чернiвцi: Рута, 2004. – С. 83-88.
14. Хлус Л.Н. Внутрипопуляционная конхологическая изменчивость Helix pomatia L. из опушечных местообитаний Хотинской возвышенности (Украина) // Проблемы изучения краевых структур биоценозов: Матер. 2-й Всерос. науч. конф. с междунар. участием. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2008. – С. 236-239.
15. Хлус Л.Н., Козачок З.Г. Морфометрическая структура пространственно разобщенных популяций Cepaea vindobonensis Fer. из степной зоны Украины // Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем: Матер. междунар. науч-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения К.В. Горбунова, 10-12 декабря 2008 года, г. Астрахань. – Астрахань: ООО «КПЦ ПолиграфКом», 2008. – С. 254-257.
16. Хлус Л.М., Хлус К.М. Изучение изменчивости наземного моллюска Helix lutescens с применением факторного анализа // Поволжский экологический журнал. – 2002. – № 1. – С. 53-60.
17. Хлус Л.М., Хлус К.М. Конхологічні особливості буковинських популяцій Cepaea vindоbоnensis Fer. (Geophyla, Helicidae) // „Гори і люди (у контексті сталого розвитку)”. Матеріали міжнародної конференції 14-18 жовтня 2002 р. - Т. 2. – Рахів, 2002. – С. 522-526.

Хлус Л.М., Козачок З.Г., Ракочий В.К., Сеник Б.Р. (Україна, Чернівці)
Морфометрична структура популяцій Cepaea Vindobonensis Fer. з урбанізованих місцеіснувань Прут-Дністровського межиріччя України

Збірник матеріалів ІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю
Скачати в форматі pdf:
http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/konf/2vze/zb_m/0146_zb_m_2VZE.pdf

Оцінка: 
0
No votes yet