М М Данилова - Два новых показателя для пищевого спектра мидии черного моря - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 591.53:594.124(262.5)

М. М. Данилова

Одесский филиал Института биологии южных морей НАН Украины, г.Одесса

ДВА НОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЯ ДЛЯ ПИЩЕВОГО СПЕКТРА МИДИИ ЧЕРНОГО МОРЯ

Для оценки содержимого пищеварительного тракта мидии применены два но­вых индекса: простой результатирующий Rs и весовой результатирующий Rw пока­затели, преодолевающие недостатки прежних (частоты встречаемости, показателя преобладания и др.). Главное преимущество этих индексов в том, что их можно представить графически, раскрывая абсолютные значения этих параметров.

Критические оценки различных методов, применяемых при анализе со­держания пищеварительного тракта гидробионтов, были сделаны различ­ными авторами [1 - 8]. Для характеристики питания животных применяют­ся различные методы, основные из них сводятся к установлению частоты встречаемости объектов питания, их количества и объема, массы пищевых компонентов. Оценка содержимого пищеварительного тракта гидробионтов по массе, а также и по объему, позволяют выделить организмы, являющиеся основной пищей группы особей. Данные о массе организмов при наличии сведений об их биохимическом составе и усвоении моллюсками позволяют получить характеристику пищи по калорийности и химическому составу и подойти к исследованию энергетических трат особей. Весовой метод наи­более эффективен в том случае, если основу питания составляют организмы почти одинаковых размеров [1].

В литературе принято считать, что весовой метод обработки пищевого комка наиболее «точен» и «совершенен». Однако он, как и другие методы, имеет свои недостатки. Во-первых, некоторые пищевые компоненты, встре­чаемые в пищеварительном тракте гидробионтов, невозможно взвесить из-за их малой массы. Пользоваться восстановленной массой не всегда пред­ставляется возможным, так как до настоящего времени еще очень мало дан­ных по средней массе морских гидробионтов, особенно бентосных и некто-бентосных. Во-вторых, при использовании этого метода завышается значе­ние крупных животных, которые в пищевом комке могут встречаться редко. Чтобы избежать ошибки в оценке роли этих организмов в питании гидро-бионтов, необходимо пользоваться дополнительной характеристикой - час­тотой встречаемости. Этот показатель наглядно свидетельствует о доступ­ности потребляемых форм. Анализ частоты встречаемости очень прост и быстр, но дает возможность выяснить только относительное значение раз­личных объектов питания. Показатель частоты встречаемости преувеличи­вает роль мелких, но массовых или часто встречающихся организмов. Ис­пользование этой характеристики в совокупности с другими (метод подсче­та количества организмов в пищевом комке и их массы) имеет биологиче­ский смысл, если анализ проводится на большом фактическом материале.

Анализ спектра питания по количеству особей заключается в том, что

© М. М. Данилова, 2005на основании данных по численности кормовых объектов, содержащихся в пищевом комке (как целых, так и фрагментов), определяют процентное со­отношение между отдельными компонентами от общего числа их в каждом кишечнике. Основной недостаток метода заключается в том, что он дает неправильное представление о роли отдельных компонентов, когда при оди­наковом количестве, например, мелких водорослей и очень крупных живот­ных, значение их в питании по количеству съеденных организмов одинаково, хотя и по объему и по массе это будут несоизмеримые величины.

Индекс преобладания [9] учитывает как массу потребляемых организ­мов, так и частоту их встречаемости:

V. O.

I (VlOl )

где J - индекс преобладания, Vi и Oi - показатели массы и встречаемости соответственно. Основными ограничениями этого индекса являются то, что абсолютное значение исходных двух показателей (массы и частоты встре­чаемости потребляемых организмов пищевого комка животных) в нем не раскрыто. Нами была предпринята попытка, применить предложенные но­вые показатели [10], которые не только преодолевают вышеуказанные не­достатки, но также облегчают интерпретацию результатов исследований -это элементарный результатирующий индекс Rs и весовой результатирую-щий индекс Rw. Возможность использования новых показателей нами прове­рена на примере анализа пищевых спектров мидии Mytilus galloprovincialis Одесского залива Черного моря.

Материал и методика. Пищевой спектр мидии Mytilus galloprovincialis был изучен у моллюсков из Одесского залива. Состав пищи анализировали как у особей культивируемых на коллекторах, так и обитающих на грунте. Для этого в августе 1989 г. были собраны мидии длиной от 20 до 46 мм. Предварительные наши исследования показали, что мидии именно этой размерной группы из средней части коллектора (глубина 2 - 3 м) имеют наиболее широкий пищевой спектр.

Исходными количественными характеристиками питания мидий служат процентные соотношения состава пищи, определяемые по восстановленным массам кормовых организмов [11], а также численность и частота встречае­мости организмов в пищевом комке.

При подсчете количества особей в пищевом комке сумму всех съеден­ных объектов принимали за 100 %, затем определили процентное содержа­ние каждого пищевого компонента. При такой обработке данных, получен­ных для большой группы мидий (не менее 50 - 100 экземпляров), четко прослеживается значение отдельных компонентов в пищевом спектре.

При использовании весового метода массу всех съеденных объектов при­нимают за 100 %. На основании массы отдельных компонентов пищи, рассчи­тывался ее процентный состав относительно массы всего пищевого комка.

Для оценки роли питания того или иного организма расчеты количест­ва, массы или частоты встречаемости пищевых компонентов проводили для всей группы мидий в целом, а не отдельно для каждой особи.

Под частотой встречаемости подразумевалось отношение количества особей, в пищеварительном тракте которых данные организмы обнаружены, к количеству всех исследованных мидий. Согласно нашим предыдущим ис­следованиям, для получения достоверных данных по частоте встречаемости у мидий с небольшим набором организмов в пищевом комке (2 - 6 форм) достаточно обработать 50 - 100 моллюсков.

Применение новых показателей Rs и Rw включает две основные харак­теристики: массу V и частоту встречаемости пищевых компонентов O , как и в случае индекса преобладания. Масса Vi каждого пищевого компонента выражена в процентах от общей массы потребленных организмов (табл.1).

Частота встречаемости компонентов O выражена в процентах от всех исследованных особей, т.е. если пищевой компонент i встречается в т числе исследованных мидий, то

O. =-Пі--10 0 (2)

где - встречаемость всех пищевых компонентов. Значения Vi и Oi можно считать координатами точки в плоскости, решаемой осями x и y [12]. Прямая линия, соединяющая точку с началом координат, может рассматриваться как

Таблица 1. Характеристика пищевого спектра мидии Одесского залива.

пищевые компоненты

V

 

в

Rs

Q

Rw

J

Bacillariophyta

43,90

39,60

48,01

41,75

0,93

41,55

41,64

Pyrrophyta

46,30

51,10

42,27

48,70

0,94

49,00

56,70

Coccolithine

1,10

1,40

37,60

1,30

0,83

1,12

0,04

Chlorophyta

8,70

7,90

47,70

8,30

0,94

8,35

1,65

животные

 

 

 

 

 

 

 

Tintirinoinea

29,50

37,8

37,6

32,63

0,83

38,00

45,00

Protozoa etc.

0,10

0,60

9,50

0,41

0,21

0,12

0,002

Turbellaria (larvae)

0,10

1,20

4,80

0,82

0,10

0,11

0,005

Rotatoria

0,10

0,60

9,50

0,41

0,21

0,12

0,002

Другие черви

0,10

0,60

9,50

0,41

0,21

0,32

0,002

Cladocera

5,20

0,60

83,72

3,60

0,14

0,70

0,12

Copepoda

40,10

29,60

53,51

33,92

0,81

38,60

47,83

Harpacticoida

1,10

1,20

42,30

1,11

0,94

1,50

0,05

Ostracoda

0,70

5,80

6,90

4,00

0,15

0,84

0,20

Decapoda (larvae)

13,40

8,70

57,00

10,9

0,73

11,14

4,70

Bryozoa

0,10

1,10

5,20

0,75

0,11

0,11

0,004

икра рыб

5,00

9,30

28,30

7,20

0,63

6,40

1,90

оболочки яиц

4,30

1,70

68,20

3,14

0,50

2,12

0,30

Примечание : V - масса, O i -встречаемость, в - угол, Rs - простой результати­рующий показатель, Q - мера отклонения от в= 45°, Rw - весовой результатирую­щий показатель, J - показатель преобладания.вектор, поскольку она имеет как длину (V2 + Oi2)% , так и направление tarr1 (O/V).

На основе данных о массе V и частоте встречаемости O пищевых ком­понентов мидий были рассчитаны новые характеристики пищевого спектра мидии - элементарный результатирующий индекс Rs и весовой результати-рующий индекс Rw, в соответствии с предложенной методикой [10].

Элементарный результатирующий индекс определен по формуле

V 2 + O 2

Rs =   * i      i=-10 0 . (3)

Этот индекс может быть показан на графике в сравнении соответст­вующими значениями угла в, полученного в виде 1а«"1(O/■/V■). Если отноше­ние O/Vj мало, то значение в будет большое и наоборот, задавая в в диапа­зоне 0 - 90°. Доминирующий пищевой компонент с близкими исходными величинами Vi и O i будет показывать значения примерно равные 45°.

При этом существует возможность, что различные пищевые компонен­ты могут достигать одних и тех же значений показателя Rs при различных значениях в. Это означает, что отклонения в показывают, какие именно пи­щевые компоненты доминируют в пищевом спектре мидии.

Для более полной характеристики пищевого спектра мидий был рассчитан также весовой результатирующий индекс Rw, как отклонение от 45° (Q),

Q V2 + O 2 Rw =-^ i      i    -10 0

I q\v. 2 + o 2

где Q = (45° - - 45°)) / 45°, которое учитывает отклонение от в среднего значения, располагая пищевые компоненты в порядке их значимости.

Результаты исследований и их обсуждение. Из данных, полученных традиционными методами, вытекает, что в питании мидий доминировали тинтинны и копеподы. Тинтинны (Coxliella helix и Favella ehrenbergi) соста­вили значительную долю у моллюсков (29,5 и 37,8 % соответственно). По количеству преимущественное значение сохраняют те же виды инфузорий (24,7 и 45,2 % соответственно). По массе и частоте встречаемости инфузо­рии пищевого комка мидий этой группы уступают только копеподам (40,0 и 29,6 % соответственно). Роль личинок декапод, в сравнении с копеподами, несколько снижается, хотя все еще остается очень существенной. Они со­ставляют в пище по массе 13,4 % и встретились у 22,7 % мидий. Довольно часто присутствуют яйца животных в пищевом комке мидий (24,2 %). Из других ракообразных относительно часто встречаются в пищеварительном тракте особей ракушковые рачки (15,1 %). Реже - науплии копепод, гарпак-тикоиды, кладоцеры. Такие животные, как личинки турбелярий и других червей, мшанки, коловратки отсутствуют или встречаются от 1 до 4,5 %. Из этого следует, что для данной размерной группы моллюсков эти животные являются второстепенной пищей.

Растительная пища пищеварительного тракта мидий состояла из пери-диней и диатомей с преобладанием в пищевом спектре перидинеи Prorocentrum micans, число клеток которой составило 65,9 %, а по массе -несколько ниже (37,5 %). Кроме того, незначительная доля приходится (по массе) на диатомею Coscinodiscus размером 120 - 200 мкм (23,6 %). Осталь­ные виды перидиниевых, диатомовых, сине-зеленых, зеленых водорослей играют второстепенную роль в питании мидий: от 1 до 7,6 %.

Анализ новых индексов Rs и Rw показывает, что вменяется от 0 до 90° (табл.1, рис.1), всегда давая значение в диапазоне 0 - 90°, Q - основная мас­са не превышает 0,94. Из таблицы и рисунков следует, что, как и в случае традиционных методов, новые индексы показывают преимущество в пище­вом спектре мидий тех же самых видов; тинтинны и копеподы (Rs = 32,6 %; Rw = 38,0 %; Rs = 34,0 %; Rw = 38,6 % соответственно). Но, как выше отме­чено, доминирующие пищевые компоненты с исходными величинами V, и О* показывают значение примерно равное 45° (рис.1; 2). Эта закономер­ность наблюдается и у растительных пищевых компонентов: диатомовые (41,5 - 41,7 %), перидиниевые (48,7 - 48,9 %). Личинки декапод и по новым показателям в пищевом спектре мидий занимают по массе и частоте встре­чаемости значительную долю (Rs = 10,9 %; Rw = H.I %). Наименьшее коли­чество пищи из ракообразных снова составили науплии копепод, гарпактн-коиды, кладоцеры. Личинки турбелярий и других червей, мшанки, коло­вратки так же, как и по традиционным методам, составили в пищевом спек­тре мидий всего лишь 0,1 - 1,5 %. (табл.1; рис.1).

Таким образом, расчеты на основании исходных данных (V и О ) под­твердили возможность применения новых индексов Rs и Rw для анализа пищевого спектра мидии Черного моря.

По нашим данным видно, что характеристики пищевых компонентов с высоким значением (копеподы, тинтины) как по встречаемости, так и по

Рис.1. Пища животного про­исхождения. Простой результа­тирующий Rs (♦) и весовой результатирующий Rw (й) ин­дексы от угла О для пищевых компонентов, обнаруженных в пищеварительном тракте мидии Черного моря размерной груп­пы 20 - 45 мм: Radiolaria (1); Heliozoa (2); Tintinnoinea (3); другие: Protozoa (4); Turbellaria (5); Rotatoria (6); другие черви (7); Claclocera (8); Copepoda (9); Harpacticoida (10); Ostracoda (11); Decapoda (лич.) (12); Bryozoa (13); икра рыб (14); оболочка яиц (15).

О

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Рис.2. Пища раститель­ного происхождения. Про­стой результатирующий Rs (♦) и весовой результати­рующий Rw (О,) индексы от угла О для пищевых компонентов, обнаружен­ных в пищеварительном тракте мидии Черного мо­ря размерной группы 20 -45 мм: Bacillariopbyta (1); Pyrropbyta (2); Coccolithine О   (3); Chlorophyta (4).

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

М М Данилова - Два новых показателя для пищевого спектра мидии черного моря