Автореферат диссертации на соискание научной степени




Скачать 257.78 Kb.
НазваниеАвтореферат диссертации на соискание научной степени
страница1/3
Дата публикации20.06.2013
Размер257.78 Kb.
ТипАвтореферат диссертации
lit-yaz.ru > Биология > Автореферат диссертации
  1   2   3


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. И. МЕЧНИКОВА


СОН Михаил Олегович



УДК 594:616-036.4


МОЛЛЮСКИ-ВСЕЛЕНЦЫ ПРЕСНЫХ И СОЛОНОВАТЫХ ВОД СЕВЕРНОГО ПРИЧЕРНОМОРЬЯ (современное состояние, оценка риска и экологический прогноз)

03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание научной степени

кандидата биологических наук


Одесса – 2010
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К концу XX – началу XXI века биологические инвазии стали одной из наиболее значительных составляющих эволюции биосферы. В числе их последствий можно назвать трансформацию природных экосистем, изменения в биоразнообразии отдельных регионов и десепаратизацию биоты – стирание границ биогеографических областей. Влияние биологических инвазий на хозяйственную деятельность человека столь велико, что оно способно приводить к значительным для экономики потерям. Так, подсчет убытков от видов-вселенцев в США за последние годы показал довольно значительную цифру – 120 миллиардов долларов в год [Pimentel et al., 2005]. Моллюски в связи с большим числом видов, разнообразием жизненных стратегий и важной ролью в экосистемах являются одной из ключевых групп организмов в процессах биологических инвазий. Экспансия многих видов моллюсков в водные экосистемы приводит к катастрофическим последствиям, как для природных экосистем, так и для хозяйственной деятельности человека. Среди таких последствий можно назвать помехи для судоходства, распространение паразитических заболеваний, тотальное уничтожение прибрежно-водной растительности (в том числе рисовых плантаций), нарушение работы атомных электростанций.

Исследования биологических инвазий является относительно молодым направлением. Современные исследования в этой области показали существование крупных инвазионных коридоров – путей экспансии общих для большого числа видов-вселенцев. Русла Дуная, Днепра и Дона после строительства каналов связали Северное Причерноморье с большей частью крупных речных бассейнов Европы. Это привело к формированию нескольких крупных инвазионных коридоров включающих в себя водные объекты Северного Причерноморья, что сделало его одним из ключевых регионов в изучении процессов биологических инвазий в мировом масштабе [Vaate, 2002].

^ Связь работы с научными программами, планами, темами. Исследования проводились согласно научно-исследовательской тематике Национальной Академии наук Украины «Основы формирования биологического разнообразия прибрежных морских и приморских водных экосистем» (№ ГР 0101U000163) и международного проекта “European Commission 6th Framework Program Integrated Project ALARM (contract GOCE-CT-2003-506675)”.

^ Цель и задачи исследований. Основной целью данной работы было изучить инвазии моллюсков-вселенцев в пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья, оценить риск этого процесса и дать прогноз его дальнейшего развития.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

1) выяснить современный видовой состав и экологию экзотических видов моллюсков, отмеченных как вселенцы в пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья;

2) изучить реликтовую малакофауну Азово-Черноморского региона как источник биологических инвазий;

3) установить пространственные особенности экспансии моллюсков-вселенцев в пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья;

4) разработать и протестировать экологические показатели, необходимые для анализа биологических инвазий: их интенсивности, экологического риска, уровня биологического загрязнения, связи с антропогенными воздействиями;

5) разработать подходы к экологическому прогнозированию биологических инвазий.

^ Объект исследований: инвазии видов-вселенцев как экологический процесс.

Предмет исследований: состав, распространение и экология моллюсков-вселенцев, экологический риск биологических инвазий в водных экосистемах.

^ Методы исследований: в работе использованы традиционные методы сбора и обработки первичного материала. Протестированы новые методы анализа, мониторинга и оценки риска биологических инвазий. Разработан и протестирован новый подход к прогнозированию биологических инвазий.

^ Научная новизна. Впервые получено целостное представление об инвазиях моллюсков в пресные и солоноватые воды Северного Причерноморья, выяснен их видовой состав, распространение и биотопическое распределение. В работе содержатся первоуказания экзотических моллюсков для следующих регионов: Украина (2 семейства, шесть видов), Крым (1 вид), Республика Молдова (2 вида), Юг России (1 вид); бассейны Днестра (3 вида), Днепра (2 вида), Дона и Таганрогского залива (2 вида), Нижнего Дуная (3 вида), придунайских эстуарных озер (4 вида), малых речных бассейнах (3 вида). Приведены принципиально новые данные о хронологии экспансии моллюсков. Впервые обозначено новое направление инвазий – Черноморский прибрежный инвазионный коридор (расселение вдоль побережий Азово-Черноморского бассейна по прерывистой цепочке прибрежных водоемов). Выделение этого направления инвазий существенно дополняет существующие концепции инвазионных коридоров, внося в них представление о существовании инвазионных коридоров, лежащих вне гидрографической сети.

^ Практическая ценность. Составленный перечень чужеродных видов моллюсков в пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья может использоваться национальными и региональными системами мониторинга Украины, Российской Федерации и Республики Молдова (использован для составления национального списка вселенцев Украины в проекте “Strategic Targeted Research Project DAISIE” и мониторинга состояния экосистем Нижнего Днестра в проекте: “Tacis CBC Action Programme: Technical Assistance for the Lower Dniestr River Basin Management Planning”). Часть первичных данных используются европейской системой быстрого реагирования в мониторинге инвазионных видов. Тестирование в Северном Причерноморье разработанного в рамках международного проекта “European Commission 6th Framework Program Integrated Project ALARM” комплекса методик мониторинга, анализа и оценки риска биологических инвазий во внутренних водах Европы показало возможность его использования в экологическом мониторинге региона. Обоснованная система прогнозирования инвазий на основании анализа потенциальных векторов вселения может использоваться для предотвращения биологических инвазий.

^ Личный вклад автора. Автор производил сбор и обработку первичного материала, самостоятельно анализировал полученные результаты. Автором были самостоятельно протестированы в изученном регионе методики, разработанные совместно с другими коллегами. Совместно с научным руководителем проводилась постановка цели и задач диссертации.

^ Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались на: международном симпозиуме “Molluscs, Quaternary faunal changes and environmental dynamics. A Symposium on occasion of 80th birthdays of Vojen Lozek” (Прага, 2005), международном совещании «Морские, пресноводные и наземные моллюски: Современные результаты исследований в области таксономии, экологии и филогении» (Санкт-Петербург, 2006), международных научно-практических конференциях: «Моллюски. Основные результаты, проблемы та перспективы исследований», «Экосистемные и морфоэволюционные исследования моллюсков», «Моллюски: перспективы развития и исследований» (Житомир, 2002, 2004, 2006), международных совещаниях проекта “European Commission 6th Framework Program Integrated Project ALARM” (Минск, 2007; Одесса, 2007; Вильнюс, 2008; Лейпциг, 2008), международных конференциях “Risk Assessment in European River Basins – State of the Art and Future Challenges” (Лейпциг, 2007), «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2007), «Эволюция морских экосистем под влиянием вселенцев и искусственной смертности фауны» (Ростов-на-Дону, 2003), “Aquatic Ecology at the Dawn of XXI Century” (Санкт-Петербург, 2005), “Water for Life: Research priorities for sustaining freshwater biodiversity” (Брдо, 2008), «Перифитон и обрастание: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2008), “5th European Conference on Biological Invasions – Neobiota: Towards a Synthesis” (Прага, 2008); международной школе-конференции «Дрейссениды: эволюция, систематика, экология» (Борок, 2008), международном симпозиуме «Чужеродные виды в Голарктике (Борок-2)» (Борок, 2005); IX съезде Гидробиологического общества РАН (Тольятти, 2006); научно-практических конференциях «Экологические проблемы Черного моря» (Одесса, 2002, 2005).

Публикации. Среди 17 основных работ, в которых изложены результаты исследований – 1 монография, 5 статей в специальных изданиях, рекомендованных ВАК Украины, 6 статей в заграничных рецензируемых изданиях, 4 публикации в материалах конференций, съездов и симпозиумов и 1 заметка.

^ Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 173 страницы, из них 47 страниц занимают приложения, список использованных источников и таблицы, полностью занимающие площадь страницы. Работа проиллюстрирована 11 таблицами в основном тексте диссертации и 11 в приложении, 24 рисунками (в тексте) и 30 авторскими фотографиями (в приложении). Список литературы содержит 219 источников (73 на кириллице и 146 на латинице).
^ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обзор литературы. Поскольку специальное изучение биологических инвазий начало формироваться только во второй половине XX века, специальная терминология и развитие общепринятых концепций в этом направлении находятся у стадии становления [Simberloff, Von Holle, 1994; Ricciardi, MacIsaak, 2000; Kolar, Lodge, 2001; Leppäkoski, Olenin, 2001; Миркин, Наумова, 2001; Биологические инвазии…, 2004; Falk-Petersen et al., 2006; Stohlgren, Schnase, 2006]. Некоторые моллюски, отмеченные как вселенцы в Северное Причерноморье [Grossu, 1951; Марковский, 1954; Стадниченко, 1987; Skolka, 1998; Юришинец, Корнюшин, 2001; Волошкевич, Сон, 2002; Сон, 2003, 2005б, 2005д, 2006а, 2006д, 2007а, 2007б; 2006в; Gomoiu et al., 2004; Therriault et al., 2004; Son, 2005, 2007b, 2008; Халиман, Анистратенко, 2006] уже имеют инвазионную историю в других регионах.

^ Материал и методика. За период исследований (1999-2008 гг.) был изучен широкий спектр водных биотопов Северного Причерноморья в большинстве значительных речных бассейнов региона (Рис.1).



Рис.1. Район сбора основного материала
Сбор моллюсков производился в бассейнах Дуная, Днестра, Дона, Днепра, Южного Буга и ассоциированных с ними эстуарных водоемов; Таганрогского залива; бассейнах Одесской, Аджалыкской и Тузловской групп лиманов, Тилигульского и Березанского лиманов, лиманах Приазовья; малых реках и родниках, впадающих в Черное и Азовское моря; бессточных водоемах (всего 410 станций). Сбор материала (более 15 тыс. экз. моллюсков) проводился согласно традиционным методикам [Жадин, 1952]. Обрабатывались фонды Зоологического музея Одесского национального университета, Дунайского биосферного заповедника НАНУ, Государственного естественнонаучного музея НАНУ, Зоологического института РАН, Института зоологии НАНУ; личные коллекции и отдельные пробы были переданы нам для определения. Сравнительный материал собирался в среднем течении Днестра, Днепра, Ю. Буга и Северского Донца (Украина), водохранилищах Верхней Волги и Невы (Россия), Финском заливе (Финляндия), р. Вилия (Литва), р. Иордан и оз. Кинерет (Израиль). Для расчета показателей фаунистического сходства и структурной организации таксоценозов использовались индекс Чекановского-Серенсена и метод ориентированных графов [Криволуцкий, Лебедева, 2002].

В рамках проекту "European Commission 6th Framework Program Integrated Project ALARM" был впервые разработан комплекс показателей, необходимых при мониторинге и анализе биоинвазий [Olenin et al., 2007, Panov et al., 2009]. В работе используется и тестируется ряд показателей (за исключением Biological Pollution Index, разработанных при нашем участии), отражающих следующие аспекты биозагрязнения: 1) интенсивность биоинвазий – Biological Contamination Rate (BCR) и роль отдельных векторов инвазии – Pathway-specific Biological Contamination rate (PBCR); 2) инвазивность вселенцев – Species-specific Biopollution Risk Index (Sbp-risk index); 3) риск биозагрязнения – Integrated Biopollution Risk Index (IBPR index); 4) локальное загрязнение сообщества чужеродными видами Site-specific Biological Contamination Index (SBCI); 5) влияние вселенцев на экосистему – Biological Pollution Index (BPI).

^ Представители моллюсков-вселенцев в пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья. В пресных и солоноватых водах Северного Причерноморья отмечены 15 видов экзотических моллюсков. Среди отмеченных видов большинство пресноводные (67 %), другие эвригалинные (20 %) или солоноватоводные (11 %). Регионы происхождения: Северная Америка (40 %), Южная и Восточная Азия (33 %), Африка (7 %), Новая Зеландия (7 %), Каспий (7 %), происхождение части видов не установлено. Довольно разнообразны стратегии размножения (27 % видов с нормальным половым размножением, 40 % гермафродитов, 20 % партено- и 13 % андрогенетиков) и типы развития (54 % с прямым развитием, 13 % живородящих, 13 % яйцеживородящих, 13 % с присутствием планктонной личинки, 7 % – личинки-глохидия).

Среди экзотических моллюсков в Северном Причерноморье отмечены как виды с локальным распространением (^ Corbicula spp., Sinanodonta woodiana, Hypanis glabra, Mytilopsis leucophaeata, Melanoides tuberculata), так и активно расселяющиеся по многим речным бассейнам (Potamopyrgus jenkinsi, Physella heterostropha, Ph. acuta, Costatella integra и Ferrissia fragilis). В течение последних лет эпизодически отмечался ряд видов, не сумевших, пока что, сформировать постоянные поселения в природных водоемах: Biomphalaria glabrata, Helisoma duryi, Ampulariidae genu sp., Thiara granifera. Работа с музейными коллекциями позволила получить новую информацию про начальные стадии проникновения экзотических видов в регион: независимое разновременное вселение корбикул на различные участки Дуная; принадлежность Ancylus lacustris brevis описанного из искусственного водоема Симферополя [Пузанов, 1925] к экзотического виду F. fragilis [Son, 2007] и др.

Среди автохтонных для региона моллюсков есть ряд агрессивных вселенцев, для которых отмечена экспансия во многих речных бассейнах. Экспансия таких видов в границах Северного Причерноморья отмечена для Dreissena polymorpha (Дунай-Днестровская и Нижнеднестровская оросительные системы, Крым, оз. Абрау, Дофиновский лиман, некоторые малые реки), Dreissena bugensis (низовья и эстуарии Днестра и Дона, бассейн Кальмиуса), Hypanis colorata (Дунай-Днестровская оросительная система), Theodoxus fluviatilis (оз. Сасик, Крым, бассейн Кальмиуса, дренажи г. Одессы). Для некоторых видов (Euxinipyrgula lincta, Lithoglyphus naticoides, Fagotia danubialis, Hypanis spp., Theodoxus spp.) в Северном Причерноморье отмечены единичные факты инвазий. Причинами расселения фауны понто-каспийского региона стали: зарегулирование рек, создание новых биотопов, строительство каналов, намеренная акклиматизация, интенсификация судоходства. Одновременно с этим происходит исчезновение или сокращение числа местообитаний автохтонных моллюсков в отдельных бассейнах. Было уменьшено воздействие части факторов, лимитирующих их распространение. Результатом стала гомогенизация понто-каспийской малакофауни в зонах ее реликтового обитания, вызванная как расселением отдельных видов, так и исчезновением стенотопных локальных эндемов: средний уровень сходства между эстуарными зонами – местонахождениями понто-каспийских моллюсков вырос более чем в полтора раза (с 26 % до 40 %).
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconАвтореферат диссертации на соискание ученой степени
Специализация – Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconАвтореферат диссертации на соискание ученой степени
На современной стадий развития театрального искусства и науки о нем стало необходимым исследованное по частям, осознать в единстве,...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconАктуальность работы
Графический материал к диссертациИ на соискание академической степени магистра техники и технологии по направлению подготовки «Информатика...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconАктуальность работы
Графический материал к диссертациИ на соискание академической степени магистра техники и технологии по направлению подготовки «Информатика...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconЖурнала, издания
Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconСписок членов совета д 212. 232. 62 по защите диссертаций на соискание...
Доктор педагогических наук, профессор, профессор кафедры русского языка как иностранного и методики его преподавания Санкт-Петербургского...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconСатьи, перводы
Пахомов С. В. Индуистская тантрическая философия. (Автореферат кандидатской диссертации). 94

Автореферат диссертации на соискание научной степени icon21 декабря 2013 года после тяжёлой и продолжительной болезни ушёлиз...
В. И. Ленина. В 1984 г защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата педагогических наук; в 1994 году окончил очную докторантуру...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconРекомендации по подготовке автореферата
По приводимым в автореферате данным судят об уровне диссертации и о научной квалификации её автора, в том числе и о его способности...

Автореферат диссертации на соискание научной степени iconДиссертация на соискание академической степени магистра
Магистерская специализация Информационное и программное обеспечение автоматизирован­ных систем



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
lit-yaz.ru
главная страница