Таксономия пойманных беспозвоночных

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Курсовая работа по зоологии беспозвоночных

«Оценка видового разнообразия гидробионтов реки Нижний Кучук Благовещенского района Алтайского края»

Выполнил:

студент II-го курса

биологического отделения

факультета Естественных наук

Новосибирского государственного университета

Изъюров А. Е.

Научный руководитель:

к. б. н., ст. преподаватель

Батурина Н.С.

2016

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………	3
Обзор литературы…………………………………………………………………………….	4
Методика………………………………………………………………………………………	6
Объект исследования…………………………………………………………………………	7
Результаты…………………………………………………………………………………….	10
Выводы………………………………………………………………………….......................	11
Список литературы…………………………………………………………………………...	13
Приложение…………………………………………………………………………………..	14

Введение

Вода – незаменимая составляющая всего живого на нашей планете. Она – одна из важнейших причин, в далёком прошлом позволивших появится жизни на нашей планете и продолжающих оказывать несомненно сильное влияние на живых организмов и сейчас. Поэтому в ходе данной практики темой для курсовой роботы были выбраны водные беспозвоночные, а объектом исследования стала река Нижний Кучук, в силу своей доступности практически в любое время на протяжении всей практики.

Установилось мнение, что степные реки – одни из наиболее бедных водных экосистем. Это, зачастую, объясняется сильной подверженностью данных биотопов экологическим факторам среды, как естественным, так и антропогенным, а между тем степные водоёмы являются несомненно одними из важнейших условий для поддержания стабильности степных экосистем, поэтому выбранная тема – актуальна.

Цель: выявить таксономическое разнообразие гидробионтов реки Нижний Кучук Благовещенского района Алтайского края.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. изучить литературные источники по водным беспозвоночным, характерным для водотоков степного Алтая;

2. собрать водных членистоногих;

3. определить таксономический состав по группам пойманных беспозвоночных;

4. провести сравнение с имеющимися на данный момент литературными данными;

5. проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Гипотеза:река Кучук, как и большинство степных рек, бедна по видовому разнообразию.

Обзор литературы

Первым этапом при создании курсовой работы было изучение литературных источников по выбранной теме. В начале были даны определения следующим терминам:

ü Гидробионты –организмы, приспособленные к обитанию в водной среде.

ü Реофилы –организмы (в частности животные), приспособившиеся к обитанию в текущих водах (ручьях, реках и т.д.)

ü Бентос –совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоёмов.

Далее были изучены общие характеристики систематических групп насеокмых, представители которых были выловлены. Среди них встретились:

· Отряд Двукрылые (Diptera)

К данному отряду относятся насекомые, которые являются синантропами, а именно мухи, комары, слепни, мошки и множество других назойливых представителей, которые докучают человеку. Также среди двукрылых много организмов, не зависящих от антропогенных факторов. Однако то, что объединяет всех насекомых, составляющих данный отряд, это необходимость наличия в цикле развития водной среды. Для успешного размножения двукрылых их яйца должны оказаться в воде, где в последствии из этих яиц выйдут личинки, а затем, в этой же среде, они окуклятся, и только потом из куколки выйдет взрослое насекомое.

· Отряд Подёнки(Ephemeroptera)

Подёнки – представители одного из самых древних отрядов насекомых. Отличительной особенностью представителей отряда является то, что их имаго способно выполнять лишь функцию размножения, по этой причине взрослое насекомое живёт очень короткий срок вплоть до 1 дня. Функции питания и накопления энергии необходимой как для превращения во взрослую особь, так и для поддержания жизнедеятельности имаго, хоть и недолгий срок, выполняет личиночная стадия насекомого. Личинки подёнок – фитофаги, питающиеся в основном растительным опадом, попавшим в водоём. Личинки подёнок имеют важное значение при оценке экологического состояния водоёма, так как многие виды подёнок способны жить в воде, лишь определённой сапробности, а потому являются отличными биоиндикаторами чистоты водоёма.

· Отряд Ручейники(Trichoptera)

Ручейники – отряд насекомых с полным превращением, с исключительно водными личинками. Взрослые насекомые напоминают небольших неярко окрашенных ночных бабочек. У некоторых видов самки спускаются под воду для яйцекладки. Встречаются обычно в окрестностях водоемов, где обитают их личиночные стадии.

Личинки ручейников, за небольшими исключениями, являются детритофагами. Они способны к выделению шёлка с помощью пары длинных шёлковых желез, которые открываются общим протоком на нижней губе. Эта способность обусловила разделение данного отряда на три подотряда, характеризующихся различиями в использовании шёлка: для образования гнезд или трубочек, или как клей для создания разнообразных чехлов, часто включающих песок и маленькие камешки, или кусочки листьев и веточек; каждый род или даже вид строит чехол определенного вида. Большинство личинок ручейников строят чехлик или домик. Простейшая форма чехликов — тростниковая трубочка. Более сложная постройка — трубчатый футляр из отдельных кусочков листьев, которые личинка выгрызает и располагает по спиральной линии. В зависимости от вида ручейников строительный материал может варьироваться. Иногда материал постройки располагается черепицеобразно, причем им служат либо кусочки тростника, либо отрезки листьев и обломки коры.

Для постройки своих чехликов ручейники используют мох, травинки, кусочки отмершего дерева, свежие древесные веточки, хвою, стебли хвоща, смешанные с другими растительными остатками; они прикрепляют к своему жилищу и мелкие раковинки, и шелуху подсолнечника. Иногда постройки могут быть не из растительных остатков, а из мелких раковинок, например, горошинок, мелких катушек, молодых лужанок и других моллюсков. В случае опасности личинки забираются в свой домик и затыкают вход в него своей головой, покрытой бронёй из хитина.

Реже встречаются личинки, которые не имеют чехликов, — так называемые камподеоидные личинки. Такие личинки в основном являются хищниками, строящими особые ловчие сети из тонких паутинных нитей. Такие сети, имеющие вид воронок, располагаются широким отверстием против течения и прикрепляются неподвижно к водным растениям, камням и другим подводным предметам.

Личинки ручейников служат биоиндикаторами состояния водоёмов.

· Отряд Разноногие (Amphipoda)

Разноногие раки также одна из важнейших групп гидробионтов. Они являются основой для кормовой базы большинства водных обитателей. Также они, как и две выше упомянутые группы беспозвоночных животных, являются биондикаторами.

Методика

Летом 2016-го года в рамках летней полевой практики по зоологии беспозвоночных животных, проводимой факультетом естественных наук Новосибирского государственного университета для студентов по специальности «Биология», совершён выезд в Благовещенский район Алтайского края. Была произведена остановка на правом берегу реки Нижний Кучук (Приложение рис.1) к югу от села Благовещенки, в 10-ти км от границы с Северным Казахстаном; 52.680739 с.ш., 80.054582 в.д. Полевая практика длилась с 24-го июня по 1-е июля.

В работе применялись следующие методы:

1. по прибытии на водоём, проводилось рекогносцировочное описание биотопа;

2. далее проводились более точные измерения. С помощью гидровертушки замерялись скорость течения воды в водоёме и его глубина, а с помощью мультиметра измерялись такие показатели как: температура, электропроводность и pH воды;

3. затем с использованием гидробиологического сачка производился сбор материала;

4. далее пойманные организмы помещались в пробирки и фиксировались 70-ти процентным раствором метилового спирта, после производилось этикетирование пробирок с указанием даты сбора и места, в котором он был произведён;

5. последним действием являлось определение видового состава пойманных организмов. (Райков Б.Е. М.Н. Римский-Корсаков. Зоологические экскурсии. 1956 г. с. 215-218). Для манипуляций с беспозвоночными использовались препаровальные иглы и пинцеты. Организм помещался в чашку Петри со спиртовым раствором или водой. Чтобы полностью рассмотреть родо-и видоопределяющие признаки пользовались бинокулиром.

Объект исследования

Биотопом, на котором проводился сбор материала для курсовой работы являлась река Нижний Кучук. Берега обрывистые, вода без запаха, относительно прозрачная, но это обуславливается скорее малой глубиной реки, нежели свойствами воды, так как в более глубоких местах она была уже мутной, цвет воды жёлтый или же буро-жёлтый. Дно заиленное.

Показания приборов:

· скорость течения на глубине:

¨ 15 см – 182 оборота;

¨ 50 см – 196 оборотов;

· Электропроводность – 12,4 S;

· pH – 8,4;

· температура - 24ºС.

В данном биотопе были пойманы:

v личинки двукрылых:

Ø семейство: комары-звонцы (Chironomidae)

род: Psectrotanupus

вид: Psectrotanupus varius (Kieffer, 1909)

Личинки имеют хорошо развитую головную капсулу и сегментированное тело, состоящее из 3 грудных и 9-10 брюшных сегментов. Последний сегмент брюшка несёт ложноножки, между которыми вокруг анального отверстия расположены 4 тонкостенные пальцевидные анальные жабры (папиллы). Голова удлинена, бесцветная, по бокам расположены личиночные глаза, кпереди от которых находятся антенны. Ротовая полость сверху и спереди ограничена верхней губой (лабрумом).

Ø семейство: комары-звонцы (Chironomidae)

род: звонец обыкновенный (Chironomus Mg.)

вид: комар-звонец обыкновенный (Chironomus plumosus) (Linnaeus, 1758)

Личинки мясо-красного цвета, живут в иле различных водоёмов, в том числе и сильно загрязнённых, с низким содержанием кислорода в воде. У них нет потребности в атмосферном воздухе: поглощение кислорода, растворённого в воде, и выделение углекислого газа происходит у них через трахейные жабры и частично через покровы тела. Личинки (называемые «мотыль») очень охотно поедаются рыбами, для которых служат одним из главнейших пищевых источников, и хорошо известны любителям аквариумного рыбоводства;

Ø семейство: сцизиомиды (Scysiomidae)

род: Iliones

вид: Ilione lneata (Fallen, 1820)

Небольшое семейство высших двукрылых. Личинки нападают на водных и наземных моллюсков или на яйцекладки моллюсков. Тело удлинённое, сужено к переднему концу и несколько расширено к заднему, где располагается дыхательная пластинка, окружённая мясистыми выростами; способны втягивать передний конец тела. Окраска бурая. Широко распространён. Личинки питаются моллюсками семейства Sphaeriidae;

Ø семейство: мухи-береговушки (Ephydridae)

род: Notiphila

вид: Notiphila stagnicola (Robineau-Desvoidy, 1830)

Личинки мелкие. Тело цилиндрической формы, сужено к переднему концу, состоит из 11 сегментов (3 – грудь, 8 – брюшко) и головы. Восьмой брюшной сегмент вытянут в тонкую дыхательную трубку, раздвоенную на конце. Головная капсула редуцирована. Личинки метапнейстические, с единственной парой дыхалец. Передвигаются с помощью ложных ножек. Покровы желтоватые, полупрозрачные. Головной сегмент (псевдоцефал) разделён на вершине на две максиллярные области. Антенны дву- или трёхчлениковые. Передний отдел несёт также пару максиллярных щупиков, позади которых располагаются сенсорные органы. Ротовое отверстие окружено предротовыми зубцами или щетинками, сгруппированными в неправильные ряды. Сапрофаги. Используют кислород аэренхимы для дыхания. Пупарии часто плавают на поверхности воды;

v личинки подёнки:

Ø семейство: Caenidae

род: Brachycerus

вид: Brachycerus harrisellus (Curtis, 1834);

5 глаз (пара фасеточных, 3 – простых). Антенны щетинковидные, число члеников не определено. Грызущий ротовой аппарат. Есть зачатки крыльев, направленные вершинами назад, задние крылья отсутствуют. Брюшко – 10 сегментов (на первых семи сегментах имеется по паре подвижно причленённых придатков – тергалий. Есть 3 хвостовые нити – церки;

v ручейники (Trichoptera):

Ø семейство: Limnephilidae

род: Limnephilus

вид: Limnephilus rhombicus (L., 1758)

Субэрукоидные личинки с хорошо развитыми грудными ногами. Сильно склеротизированная голова с тремя хорошо развитыми швами на дорсальной поверхности. Ротовой аппарат грызущего типа. Грудь – передние три сегмента тела, несущие ноги. Переднегрудь очень прочная и сильно выпуклая. На стерните переднегруди развивается длинный тонкий изогнутый в виде рога вырост. Ноги ходильные, передние короче и сильнее средних и задних; на конце есть непарный коготок с эмподиальным придатком у основания. Брюшко девятисегментное и не имеет сегментов. Анальные ноги короткие служат для фиксации тела в домике. Детритофаги;

Ø семейство: Limnephilidae

род: Anabolia

вид: Anabolia nervosa (Curtis, 1834);

v разноногие раки:

Ø семейство: Бокоплавы (Gammaridae)

род: Бокоплав (Gammarus)

вид: Бокоплав озёрный (Gammarus lacustris) (G. O. Sars, 1863)

Распространен в озерах Юго-Западной Сибири. Размножение у гаммаруса начинается в апреле - мае и заканчивается к концу лета или осенью (в зависимости от температуры), половозрелым он становится на следующий год после рождения. Окраска пресноводного гаммаруса буровато-желтая, зеленоватая. Гаммарус является пищей для многих видов рыб. Наличие в нем многих питательных веществ обусловливает быстрый рост и высокие вкусовые качества потребляющей его рыбы, поэтому гаммаруса разводят не только во многих вновь созданных водохранилищах, но и в тех озерах, где его раньше не было.

Результаты

Был изучен биотоп – река Нижний Кучук.

Были изучены литературные источники по видовому разнообразию членистоногих-гидробионтов Степного Алтая.

Было собрано и определено 8 видов членистоногих, относящихся к четырём отрядам.

На первый взгляд кажется, что проведённый анализ, полученных результатов выявил, что несмотря на, казалось бы, благоприятные факторы для жизнедеятельности живых организмов, видовое разнообразие обследованного биотопа небольшое (всего 8 видов). Однако все пойманные организмы были собраны не по берегам реки и не на дне, в привычных, для данных организмов, условиях обитания, а «сняты» с проплывавших по реке водорослей в среде совершенно несвойственной данным организмам (все пойманные позвоночные представители бентоса). Из этого можно заключить, что обследованный биотоп является крайне благоприятным местом обитания беспозвоночных гидробионтов и биоразнообразие реки Нижний Кучук действительно велико.

Богатое видовое разнообразие обследованного биотопа можно объяснить наличием течения, которое участвует в распространении корма и удаления продуктов обмена веществ. Также важными факторами являются малая глубина водоёма, что позволяет реке хорошо прогреваться, густая прибрежная растительность и высокая заиленность дна, которые создают большое число благоприятных мест, служащих как «охотничьи угодья», где можно устроить засаду и подкараулить добычу, так и укрытия от хищников.

Небольшое же количество пойманных особей можно объяснить, непродолжительностью летней полевой практики во время которой, собственно, и были собраны организмы, отбору материала в несвойственных организмам местах обитания, краткостью времени, выделенного на сбор, а также недостаточным количеством оборудования, необходимого для более глубокого исследования.

Наибольшую долю среди, пойманных беспозвоночных составляли личинки двукрылых насекомых, в составе которых преобладали мухи-береговушки (Notiphila stagnicola). Наименьшую – личинки ручейников, представители которых Limnephilus rhombicus и Anabolia nervosa были встречены в единственном экземпляре так же, как и личинка сцизиомиды(Ilione lneata).

Из всего вышесказанного, из всей работы можно сделать вывод о том, что видовое разнообразие некоторых групп пресноводных гидробионтов Благовещенского района Алтайского края крайне велико, как качественно, так и количественно.

Таким образом, наша гипотеза о том, что река Нижний Кучук, так же, как и большинство степных рек бедна видовым разнообразием опровергнута.

Выводы

Класс	Отряд	Семейство	Род	Вид	Количество	Обнаружен
Insecta	Diptera	Scysiomidae	Ilione	Ilione lneata	1	Fallen, 1820
		Ephydridae	Notiphila	Notiphila stagnicola	20	Robineau-Desvoidy, 1830
		Chironomidae	Psectrotanupus	Psectrotanupus varius	10	Kieffer,1909
		Chironomidae	Chironomus	Chironomus plumosus	5	Linnaeus, 1758
	Ephemeroptera	Caenidae	Brachycerus	Brachycerus harrisellus	6	Curtis, 1834
	Trichoptera	Limnephilidae	Limnephilus	Limnephilus rhombicus	1	L., 1758
		Limnephilidae	Anabolia	Anabolia nervosa	1	Curtis, 1834
Crustacea	Amphipoda	Gammaridae	Gammarus	Gammarus lacustris	7	G. O. Sars, 1863

Таблица 1.

Таксономия пойманных беспозвоночных

Список литературы

1. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий под общей редакцией С.Я.Цалохина, т.2 Ракообразный; СПб.: Наука, 1995.

2. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий под общей редакцией С.Я.Цалохина, т. 3. Паукообразные. Низшие насекомые; СПб.: Наука, 2001.

3. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий под общей редакцией С.Я.Цалохина, т. 4 Двукрылые насекомые; СПб.: Наука, 2000.

4. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий под общей редакцией С.Я.Цалохина, т. 5 Высшие насекомые; СПб.: Наука, 2001.

5. Беспозвоночные. Методическое руководство к экскурсии на пресный водоем. НГУ. Кафедра общей биологии. Новосибирск 1991.

6. Мамаев Б.М и др. Определитель насекомых европейской части СССР. Учеб. Пособие для студентов биологических специальностей и пед. Институтов. М.: «Просвещение» 1976. – 304с;

7. Жизнь пресных вод СССР. Том 1-4 (ред. Жадин В.И., 1940)

8. Райков Б.Е. Римский-Корсаков М.Н. Зоологические экскурсии. М.: «Цитадель-трейд», 2002. -604с.

9. Общая гидробиология. Константинов А.С. М.: «Высшая школа» 1986.

Ресурсы интернета:

1. http://www.ecosystema.ru/

2. http://medbiol.ru/

3. http://coleop123.narod.ru/

Рис. 1 Местоположение лагеря и точки сбора на реке Нижний Кучук

Место сбора

Лагерь