Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Влияние токсических водорослей на рыб.
(1 голос, среднее 3.00 из 5)
Статьи - Экологические аспекты ихтиотоксикологии

Влияние токсических водорослей на рыб.

Бурно развивающаяся во всех индустриально развитых странах мира химизация сельского хозяй­ства включает в себя широкое использование минеральных удобрений. Ежегодно человечество применяет на полях свыше 300 млн. т минераль­ных удобрений, значительная часть которых поступает в водоемы с питаю­щими их водами. Вынос из почвы и поступление в водоем азота может достигать 25%, а фосфора до 5% общего количества, внесенного с удобре­ниями. В результате многие миллионы тонн азота и фосфора попадают вместе с сельскохозяйственными стоками в водоемы, вызывают их ант­ропогенное эвтрофирование. Это один из главных, но далеко не единст­венный источник поступления биогенов антропогенного происхождения в природные водоемы, значительная часть которых поступает также с про­мышленными и хозяйственно-бытовыми стоками, содержащими огромное количество детергентов и различных моющих средств. В отдельные годы поступление азота и фосфора с промышленными и бытовыми стоками в водохранилища Днепровского каскада достигает уровня, равного их по­ступлению с речным стоком.

Резкое увеличение содержания биогенных элементов в сочетании с замедленным водообменом и хорошей прогреваемостью толщи воды в озерах и водохранилищах приводит к бурному развитию синезеленых во­дорослей, названному с легкой руки поэтически настроенного автора "цветением" воды. Это цветение, занимающее подчас 80—90% акватории за­грязненных водохранилищ, более уместно назвать биологической "чумой", пагубное действие которой распространяется на все звенья пресноводных экосистем, в том числе и на рыб. Чрезмерное развитие отдельных компо­нентов водорослевых сообществ оказывает существенное влияние на весь комплекс внутриводоемных процессов и конечную биологическую продук­тивность экосистем водоема.

Антропогенное эвтрофирование водоемов — проблема старая. В США, например, она возникла в середине прошлого, а в нашей стране — в 30-х годах текущего столетия.

Время заостряет нерешенные проблемы, и се­годня в США из 12—15 тыс. озер площадью не менее 40 га каждое от 1,5 до 3 тыс., расположенных в основном в черте города или близко к нему (10—20%), эвтрофированы. Более того, в 50-х годах накопилось достаточ­но данных для уверенных предположений, что даже такие громадные прес­ные водоемы, как Великие озера, не застрахованы от антропогенного эвтрофирования. Серьезное ухудшение в этом отношении первым испыта­ло оз. Эри — самое мелкое и наиболее загрязненное из пяти Великих озер. Впоследствии подобные же изменения качества воды были обнаружены в южной части оз. Мичиган, в оз. Онтарио и в других районах Великих озер. Сегодня стало вполне очевидным, что биогены (РО4, NO3, NOj, NH4) антропогенного происхождения, поступающие как из точечных, так и нето­чечных источников, ведут к быстрому и серьезному ухудшению качества воды за счет катастрофической вспышки численности водорослей, форми­рующих биотический фон водоема.

Массовое развитие синезеленых водорослей приводит к резкому ухуд­шению газового и гидрохимического режимов водоема:

  • снижается со­держание кислорода;
  • увеличивается количество углекислоты;
  • накапли­вается органическое вещество на различных стадиях деструкции; изме­няются концентрация водородных ионов, содержание аммиака, сероводо­рода.

Все эти многоплановые изменения, возникающие в водоемах, подвергающихся антропогенному эвтрофированию, оказывают неблагоприятное воздействие на условия обитания рыб и их кормовых организмов, ведут к снижению резистентности рыб. Последнее обстоятельство особенно существенно, ибо синезеленые водо­росли, так же, как жгутиковые, перидиниевые и др., в процессе жизнедея­тельности выделяют биологически активные экзогенные метаболиты, в том числе и токсины, которые оказывают угнетающее действие на другие виды водорослей, а также на беспозвоночных и рыб.

Первое упоминание о токсичности синезеленых водорослей появилось более века тому назад, однако систематическое изучение этого вопроса, т. е. природы их токсичности, наличие специфического фактора токсич­ности — токсинов, состава и физико-химических свойств, характера влия­ния экзогенных метаболитов на других гидробионтов, началось много позже. Оказалось, что среди огромного количества видов (около 1400) синезеленых водорослей токсичными свойствами обладают лишь немногие из них. Согласно полученным к настоящему времени данным представители 10 родов вырабатывают токсины: Anabaena, Microcystis, Aphanizomenon, Nodularia, Gleotrichia, Coelosphaerium, Glenodinium, Gymno- dinium, Prymnesium, Rivularid.

Существует мнение, что образуемые некоторыми группами водорослей токсины предназначены для уничтожения конкурентных видов водорослей.

 Во всяком случае, продуцируемые синезелеными водорослями эк­зогенные метаболиты оказывают выраженное угнетающие действие на пред­ставителей зеленых и диатомовых водорослей. В результате формируются биоценозы, в которых синезеленые водросли занимают доминирующее положение. Так, например, водоросли рода Prymnesium могут стать доминирующими спустя 3—5 сут. после их появления. Интен­сивность продуцирования и выделения экзогенных метаболитов определя­ется многими факторами, в том числе видовой принадлежностью, време­нем года, температурой, величиной рН, плотностью популяций, особен­ностями физиологического состояния водорослей. Повышение ток­сичности водорослей и их метаболитов отмечено в период роста, деления и формирования спор.

Специальными исследованиями установлено, что экзогенные метабо­литы водорослей — это высокоактивные биологические соединения, пред­ставленные различными по природе веществами, в том числе органически­ми кислотами (винная, лимонная, щавелевая, яблочная, янтарная), ами­нокислотами и пептидами, летучими кислотами, альдегидами, кетонами, производными терпенов и др.. В процессе жизнедеятельности сине-зеленые водоросли выделяют антиокислители, обеспечивая тем самым для себя оптимальные условия, а гибель этих водорослей ведет к накоплению в воде токсических продуктов. Экзогенные метаболиты синезеле­ных водорослей оказывают разностороннее влияние на гидробионтов, в том числе и на водных беспозвоночных. Влияние это на различных фазах развития синезеленых водорослей (донная, планктонная и нейстонная) — сложное и разнонаправленное, т. е. в одни периоды жизнедеятельности оно стимулирующее, а в другие — угнетающее.

Так, например, в начале планктонной фазы развития синезеленые во­доросли оказывают положительное действие на некоторых представителей зоопланктона. Однако в период массового развития синезеленых водорослей (нейстонная фаза) наступают ухудшение условий питания зоопланктона, снижение интенсивности их размножения и исчезновение зоопланктеров из "пятен цветения". Вместе с тем в литературе встречаются сведения о том, что именно в период пика развития синезеле­ных водорослей численность и биомасса зоопланктона может быть мак­симальной. Многое при этом определяется видовым составом водорослей, их количеством и особенностями физиологического состояния, а также видовой принадлежностью зоопланктеров. Дафнии и циклопы, например, нормально живут, размножаются и развиваются внутри скоплений водоросли Gloeotrichia nataus, а образующиеся в период распада Microcystis aeruginosa продукты высоко токсичны для дафний и вызывают их гибель в течение 30—40 мин. Это согласуется с более ранними наблюдениями  о высокой токсичности для дафний водных вытяжек, полученных из микроцистиса.

Степень опасности водоросли афанизоменон для различных видов зоо­планктона неодинакова.

 Водные вытяжки из этих водорослей оказывали более слабое токсическое действие на дафний, чем вытяжки из микроцис­тиса. Между тем массовое развитие Aphanisomenon flos-aquae в прудах сопровождалось даже нарастанием количества дафний при одновременном резком снижении численности веслоногих и коловраток. Массовая гибель дафний отмечена при бурном развитии осциляторий (Oscillatoria lacustris). Токсичной для дафний оказалась и анабена (Anabaena vareabilis).

Таким образом, сложные связи между фито и зоопланктоном, их динамическое равновесие, характерные для "нормального" во­доема, претерпевают существенные нарушения в "цветущем" водоеме под влиянием массового развития синезеленых водорослей. Об этом одно­значно свидетельствуют результаты экспериментальных работ  и по­левых наблюдений, согласно которым усиленное развитие фитопланк­тона приводит к снижению видового разнообразия и численности зоопланк­тона вплоть до его полного отсутствия в "пятнах цветения". Причины тому могут быть разные: избегание зоопланктерами мест скоплений водорослей, которые создают неблагоприятные условия для нормальной жизнедеятель­ности снижение и даже полное прекращение размножения  и, наконец, непосредственная гибель под влиянием продуктов вы­деления синезеленых водорослей.

Массовое развитие синезеленых и других ядовитых водорослей влияет также на численность и видовой состав бентосных беспозвоночных, однако вопрос этот изучен менее полно в сравнении с тем, что известно о влиянии водорослей на планктонных беспозвоночных. Устой­чивость бентосных организмов и прежде всего моллюсков, по-видимому, значительно выше планктонных, поскольку в литературе известны много­численные данные  об отравлении животных и людей при использовании ими в пищу различных гидробионтов, главным образом рыб и моллюсков, извлеченных из водоемов с интенсивным развитием во­дорослей. Естественно, возникает вопрос о том, каким образом рыбы и беспозвоночные становятся токсичными в "гиперцветущих водоемах". Отвечая на него, можно выделить две основные причины: использование гидробионтами токсичных водорослей в пищу или поступление и накоп­ление в их организме токсинов, к которым эти гидробионты имеют повы­шенную устойчивость. Обращаясь к первому из этих предположений, не­обходимо прежде воего подчеркнуть, что данные об использовании сине-зелёных или других потенциально ядовитых водорослей в качестве корма зоо­планктоном и зообентосом весьма противоречивы.


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2017