Г В Иванович, Е В Холодковская - Динамика абсолютного содержания резервных веществу мидий mytilus galloprovincialis lam одесского залива - страница 1

Страницы:
1  2 

МОРСЬКИЙ    ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ НАЦІОНАЛЬНО!    АКАДЕМІЇ     НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ     ГЕОЛОГІЧНИХ НАУК

НАЦІОНАЛЬНО!   АКАДЕМІЇ   НАУК УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ    ФІЛІАЛ    ІНСТИТУТУ    БІОЛОГІЇ    ПІВДЕННИХ МОРІВ

НАЦІОНАЛЬНО!   АКАДЕМІЇ   НАУК УКРАЇНИ

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ПРИБЕРЕЖНОЇ ТА ШЕЛЬФОВОЇ ЗОН ТА КОМПЛЕКСНЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕСУРСІВ ШЕЛЬФУ

Збірник   наукових праць випуск 15

МОРСКОЙ    ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ     ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ    ФИЛИАЛ    ИНСТИТУТА    БИОЛОГИИ    ЮЖНЫХ МОРЕЙ НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

ЭКОЛ ОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИБРЕЖНОЙ И ШЕЛЬФОВОИ ЗОН И КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ШЕЛЬФА

Сборник    научных трудов выпуск 15

Севастополь 2 0 0 7

Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: 36. наук, праць. Вип.15 / НАН України, МП, ІГН, ОФ ІнБПМ. Редкол.: ІвановВ.О. (гол. ред.) та інші - Севастополь, 2 007-С. 575.1л. 249. Табл. 102.

Збірник являє собою результати досліджень, що виконуються науковими організа­ціями Причорноморських держав, чиї спільно складені плани досліджень мали на увазі вивчення найбільш цікавих об'єктів шельфу України. Роботи виконувалися у напрямах: моніторинг і розробка нових технологій контролю морського середови­ща; наукові основи комплексного використання природних ресурсів шельфа і мо­делювання шельфових екосистем. Кінцевим результатом досліджень була інформа­ція про стан, мінливість і можливі наслідки антропогенної діяльності в прибереж­них і шельфових зонах моря, а також засоби для виконання розрахунків та інфор­маційного забезпечення прийняття рішень про виконання робіт в прибережній зоні.

Призначений для широкого кола фахівців в області екології моря.

Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. научн. тр. Вып.15 / НАН Украины, МГИ, ИГН, ОФ ИнБЮМ. Редкол.: Иванов В.А. (гл. ред.) и др-Севастополь, 2007.- С. 575. Ил. 249. Табл. 102.

Сборник представляет собой результаты исследований, выполняемых научными организациями Причерноморских государств, чьи совместные планы исследований включали в себя изучение наиболее интересных объектов шельфа Украины. Работы выполнялись по направлениям: мониторинг и разработка новых технологий кон­троля морской среды; научные основы комплексного использования природных ресурсов шельфа и моделирование шельфовых экосистем. Конечным результатом исследований являлась информация о состоянии, изменчивости и возможных по­следствиях антропогенной деятельности в прибрежных и шельфовых зонах моря, а также средства для выполнения расчетов и информационного обеспечения приня­тия решений о выполнении работ в прибрежной зоне.

Предназначен для широкого круга специалистов в области экологии моря.

Затверджено до друку Вченою радою МП НАН України, Вченою радою ІГН HAH України і Вченою радою ОФ ІнБПМ НАН України

ISSN 1726-9903

©    Морський  гідрофізичний інститут НАН України,

Інститут геологічних.наук  НАН України.

Одеський  філіал  Інституту біології південних морів НАН  України, 2007

УДК    594.124:591.133.32 (262.5)

Г.В.Иванович, Е.В.Холодковская Одесский филиал Института биологии южных морей НАН Украины,   г. Одесса

ДИНАМИКА АБСОЛЮТНОГО СОДЕРЖАНИЯ РЕЗЕРВНЫХ ВЕЩЕСТВ

у мидий MYTILUS GALLOPROVINCIALIS lam. одесского залива

Изучено абсолютное содержание гликогена и суммарных липидов у мидий Одесского залива на разных стадиях репродуктивного цикла. Наибольшее абсолют­ное содержание гликогена отмечено в гонадах, наименьшее - в жабрах, гепатопан-креас занимает промежуточное положение. Во всех органах максимум содержания гликогена наблюдался на стадии полового покоя и преднерестовой. У самок содер­жание гликогена выше, чем у самцов.

Отмечено более низкое абсолютное содержание гликогена в гонадах мидий на станции с ограниченным водообменом. Аналогичные данные получены при сопос­тавлении абсолютного содержания суммарных липидов в гепатопанкреасе мидий. Разница между полами не отмечена.

Наряду с относительным содержанием компонентов химического со­става тканей и органов мидий (в % от сырой массы), важной характеристи­кой является и их абсолютное содержание (количество в мг). Последнее важно для понимания физиологических процессов, поскольку отражает ди­намику истинных количеств исследуемых компонентов, в то время как ди­намика относительного содержания является функцией изменчивости всех компонентов и иногда может дать искаженное представление о направлен­ности метаболизма. Абсолютные же показатели характеризуют не только направленность, но и масштабы исследуемых процессов.

Связь компонентов химического состава тканей моллюсков со степенью зрелости их половых продуктов широко рассматривалась в литературе [1 -7]. Однако эти данные обычно получали на ограниченном материале без ох­вата полного годового цикла и без раздельного анализа органов и тканей. Любе (Lubet) [8] показал, что процентное содержание резервных веществ в теле М. edulis зависит от стадий репродуктивного цикла. С.А. Горомосова [1] исследовала сезонные колебания как относительного, так и абсолютного со­держания резервных веществ в различных органах черноморских мидий и объясняла их динамику различными фазами годичного репродуктивного цик­ла. Питере (Pieters) [6] изучал годовую динамику абсолютного содержания резервных веществ у М. edulis и по ее колебаниям судил о стадиях репродук­тивного цикла. Занди и др. (Zandee et al) [7] исследовал на том же объекте го­довую динамику гликогена и липидов отдельно в гонадах и остальной соме.

Однако динамика резервных веществ в органах Mytilus galloprovincialis Lam. на четко определенных, а не предполагаемых стадиях репродуктивно­го цикла оставалась пока не изученной. Этот пробел интересно восполнить еще и потому, что в отличие от популяций, которые изучал Любе (Lubet) [8, 9], в Одесском заливе Черного моря у мидий наблюдается значительная асинхронность полового цикла, когда в одной небольшой пробе могут при­© Г.В.Иванович, Е.В.Холодковская, 2007сутствовать мидии на семи стадиях полового цикла из восьми возможных [10 - 12]. Анализ подобной общей пробы затруднит интерпретацию резуль­татов, не позволяя выявить, что именно влияет в данном конкретном случае на химический состав тканей моллюсков - факторы внешней среды или фа­зы развития самих моллюсков. Мы исследовали гонады, гепатопанкреас и жабры мидий на всех стадиях репродуктивного цикла, включая стадию по­лового покоя и I - II стадии, когда пол у моллюсков на мазках под микро­скопом неопределим.

Полученные данные о связи стадий зрелости самок мидий с содержанием гликогена и суммарных липидов в органах позволяют использовать эти ком­поненты химического состава мидий в качестве индикаторов физиологиче­ского состояния моллюсков при анализе динамики этих показателей на про­тяжении годового цикла. Проблема сначала морфо-физиологических [13], а затем и физиолого-биохимических индикаторов [14 - 16] приобретает в на­стоящее время особую актуальность (см., например, специальную конферен­цию, посвященную этой проблеме в Париже в ЮНЕСКО весной 2004 г. [17]).

В нашей предыдущей статье [24] мы рассматривали зависимость отно­сительного содержания гликогена и липидов от стадий репродуктивного цикла М. galloprovincialis из Одесского залива. Данная работа рассматрива­ет динамику их абсолютного содержания.

Материал и методы. При проведении берегоукрепительных работ вдоль Одесского побережья на участке от мыса Ланжерон до мыса Большой Фонтан функционирует система берегозащитных сооружений протяженно­стью 14 км. Системой траверсов, бун и волноломов прибрежная зона моря разделена на ряд бассейнов общим числом порядка 50. Из них 35 бассейнов отделены волноломами от открытых участков моря и имеют ограниченный или затрудненный водообмен [18].

Исследования проводили в Одесском заливе у мыса Ланжерон в зоне берегоукрепительных сооружений на станции со свободным водообменом (ст. 5), а также на станции с ограниченным водообменом (ст. 1). Водообмен на ст. 5 был в 14 - 15 раз интенсивнее, чем на ст. 1 [19]. Мидий с длиной створок 30 - 50 мм отбирали с глубины 1,5 м один раз в месяц. За период исследований обработано 1230 проб, включавших 3930 мидий. Для анализа отбирали самок, а в ноябре 2002 г. и марте 2003 г. и самцов. Определяли пол и стадии зрелости гонад на мазках под микроскопом по шкале Lubet [20, 21]. Стадия 0 - период полового покоя. Пол неопределим. Стадия I - II - гамето­генез до начала вителлогенеза. Стадию I и стадию II мы не разделяли в ис­следованиях в связи с трудностью выявления различий между ними на маз­ках. Кроме того, стадия I протекает столь быстро, что и другие авторы объ­единяют ее со стадией II, так что и в литературных источниках нет данных по содержанию резервных веществ по двум этим стадиям в отдельности. Стадия III А - преднерестовая. Стадия III С - восстановление гонады между двумя выметами. Стадия III D - переход к половому покою.

В каждой пробе одновременно присутствовали мидии на 2 - 5 стадиях половой зрелости. Моллюсков на одной стадии развития разбивали на 5 параллельных групп, в каждую из которых входило по 8 - 10 особей. Го-могенаты трех различных органов - гонад, гепатопанкреаса и жабр готовилиотдельно на холоду. Для наиболее полного охвата материала были проана­лизированы среднегодовые данные.

Количество гликогена определяли по общепринятой методике с приме­нением антрона [22]; количество липидов - по методу Фолча в модифика­ции Блая и Дайера [23]. Полученные результаты выражали в миллиграммах на сырую массу.

Результаты и обсуждение. Наибольшее абсолютное содержание глико­гена отмечено в гонадах, среднегодовые показатели отдельных стадий со­ставляли 1,09 - 17,83 мг, наименьшее - в жабрах (0,52 - 1,63 мг); гепатопан­креас занимал промежуточное положение (0,85 - 5,26 мг) (рис.1). В этом на­ши данные согласуются с результатами С.А.Горомосовой [1]. Наибольшее абсолютное содержание гликогена наблюдалось на стадии полового покоя и преднерестовой (рис.1), в гонадах среднегодовой показатель достигал 17,8 ± 2,99 и 14,5 ± 1,58 мг соответственно. Достоверных различий по этому пока­зателю между данными стадиями не выявлено ни в одном органе > 0,05), хотя относительное содержание гликогена в гонаде на преднерестовой стадии ниже, чем на стадии полового покоя < 0,05) [24]. Видимо, отсутствие раз­личий происходит за счет увеличения массы гонад на преднерестовой стадии, что ведет к увеличению абсолютного содержания гликогена в этот период. На стадии вымета абсолютное содержание гликогена в гонадах резко снижалось, достигая минимума (1,1 ± 0,11 мг). На стадии полового покоя и I - II стадиях отмечены различия между станциями. Они имели место практически круглый год, усиливаясь к летним месяцам < 0,001). С июня по сентябрь различия отмечены на всех стадиях репродуктивного цикла (Р < 0,05).

В летние месяцы гонады в 3 - 4 раза богаче гликогеном, чем гепатопан-креас, и в 8 - 19 раз, чем жабры. В гонадах с августа по ноябрь абсолютное содержание гликогена падало в 7 - 10 раз, в зависимости от стадии репродук­тивного цикла (на преднерестовой стадии - в 6,7, на стадии перехода к поло­вому покою - в 10,6 раза). В феврале и ноябре, когда содержание гликогена в теле моллюсков снижа­лось, различия между го­надами и гепатопанкреа-сом выявлялись только на стадии     полового покоя

(Р < 0,05) и стадии I - II

(гаметогенез до начала вителлогенеза) (Р < 0,01).

Разница в абсолютном содержании гликогена между гонадами и гепато-панкреасом была отмече­на с марта по ноябрь на всех стадиях репродук­тивного цикла, кроме ста­дии вымета.

503

Рис.1. Среднегодовое абсолютное содержание гликогена (мг) в гонадах (1), гепатопанкреасе (2 и жабрах (3) мидий на разных стадиях репродук­тивного цикла на ст. 5. Вертикальные линии ото­бражают величины стандартных ошибок (М ± пі).

Более высокое абсолют­ное содержание гликогена в гонадах мидий на ст.5 по сравнению со ст.1 свиде­тельствует о лучшем фи­зиологическом состоянии мидий в биотопе с большим водообменом. Аналогичные данные получены при со­поставлении абсолютного содержания суммарных ли-пидов в гепатопанкреасе ми­дий на обеих станциях.

В жабрах различия в абсолютном содержании гликогена на разных стади­ях репродуктивного цикла были незначительными.

Абсолютное содержа­ние гликогена у особей на одной стадии полового цикла не постоянно в тече­ние года (рис.2). На всех стадиях во всех органах максимум накопления это­го компонента отмечен в июле - сентябре, минимум - в ноябре (кроме стадии вымета, которой в этом ме­сяце не  было, ее минимум

VIII IX

Месяцы

Рис.2. Сезонная динамика абсолютного со­держания гликогена (мг) в гонадах, гепатопан-креасе и жабрах мидий на III А (а) и III D (б) ста­диях репродуктивного цикла на ст.5.

пришелся на октябрь). Это характерно для обеих станций и происходит, ви­димо, потому, что его запасы к этому моменту израсходованы на размноже­ние и линейный рост, а пополнение не происходит в связи с резким умень­шением пищевой базы.

У обоих полов на преднерестовой стадии и стадии перехода к половому покою гликогена в гонадах и гепатопанкреасе весной, в марте, было больше, чем в ноябре < 0,05). В ноябре, на фоне общего низкого уровня абсолютно­го содержания гликогена, различия по этому показателю удалось выявить только на ст.1 в гонадах на стадии их восстановления между двумя выметами (Р < 0,01). На преднерестовой стадии выявлены различия в абсолютном содер­жании гликогена у самок и самцов в жабрах на ст. 1. В этом месяце обнаружены различия на стадии вымета в гонадах и гепатопанкреасе на ст.1 (табл.1).

Зависимость абсолютного содержания гликогена от стадий репродук­тивного цикла у самцов такая же, как и у самок.

Абсолютное содержание гликогена в гепатопанкреасе мидий этих стан­ций различается меньше. Наибольшие различия выявлены в этом органе в но­ябре - у четырех стадий из пяти, зарегистрированных в этом месяце (Р < 0,05).

Таблица   1 . Содержание гликогена (мг на сырой вес) в мидиях в марте 2003 г.

стадии

рпп

ст. 5

ст.1

достоверность разли­чий между станциями

 

 

гонады

гепато-панкреас

гонады

гепато-панкреас

гонады

гепато-панкреас

ША $

м

14,95

5,43

7,22

4,90

< 0,001

- -

 

да

0,95

0,59

0,57

0,58

 

 

6

м

10,00

4,67

5,35

3,94

< 0,01

-

 

т

0,80

0,34

0,65

0,68

 

 

 

Р

>0,01

-

-

-

 

 

ШВ $

м

1,15

0,98

0,80

0,73

<0,05

-

 

т

0,11

0,12

0,04

0,10

 

 

в

М

0,77

0,51

0,44

0,38

-

-

 

т

0,14

0,11

0,12

0,11

 

 

 

Р

-

>0,05

>0,05

>0,05

 

 

шс °

М

3,63

1,42

1,97

0,80

<0,05

< 0,05

 

т

0,43

0,23

0,34

0,12

 

 

в

М

2,16

1,09

1,00

0,56

 

 

 

т

0,41

0,14

0,20

0,13

<0,05

< 0,05

 

Р

>0,05

-

>0,05

-

 

 

IIID $

М

4,23

2,51

2,77

1,96

 

 

 

т

0,41

0,39

0,35

0,44

<0,05

-

с?

М

3,43

1,75

2,04

1,11

 

 

 

т

0,37

0,27

0,49

0,18

<0,05

-

Примечание: М-средняя, т - ошибка средней, Р - уровень значимости разли­чий между полами.

В жабрах в течение всего года различия между станциями не выявлены ни на одной стадии репродуктивного цикла (Р > 0,05).

Абсолютное содержание суммарных липидов в органах мидий ниже, чем абсолютное содержание гликогена. На разных стадиях репродуктивного цикла оно колеблется в пределах* 1,02 ± 0,07 - 7,61 ± 1,03 мг. Ни на одной из них не отмечено значимых различий между среднегодовыми показателями в гепато-панкреасе и гонадах (Р > 0,05). В жабрах этот показатель ниже: 0,60 - 1,83 мг.

В течение репродуктивного цикла максимум содержания суммарных липидов приходился на преднерестовую стадию, поскольку они являются основным компонентом зрелых ооцитов. Отличие этой стадии от других отмечается в течение всего года во всех органах, в том числе и жабрах на обеих станциях (Р < 0,05) (рис.3). Минимум абсолютного содержания липи-дов, также как и гликогена, отмечается на стадии вымета.

Анализ сезонной динамики абсолютного содержания липидов показал; что максимум их накопления приходится на август, когда на преднересто­вой стадии этот показатель достигал в гонадах и гепатопанкреасе 10 - 11 мг.

Рис.3. Среднегодовое абсолютное содержание суммарных липидов (мг) в гонадах (1), гепато-панкреасе (2) и жабрах (3) мидий на разных ста­диях репродуктивного цикла на ст. 5. Верти­кальные линии отображают величины стандарт­ных ошибок (М± т).

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Г В Иванович, Е В Холодковская - Динамика абсолютного содержания резервных веществу мидий mytilus galloprovincialis lam одесского залива