"Изучение крабов, как индикаторов чистоты морских вод" (Исследовательская работа)

Владимирская область

Суздальский район

поселок Садовый

МБОУ «Садовая средняя общеобразовательная школа»

Изучение крабов, как индикаторов чистоты морских вод

(исследование прибрежных вод – Черного моря у мыса Гуавга на территории Всероссийского детского центра «Орленок»)

Работу выполнил: Зиняков Михаил

ученик 8 класса

Руководитель:

Ежкина Наталья Алексеевна  

учитель географии

МБОУ «Садовая СОШ»

2013 год

Содержание

 1.Введение:                                                                                   стр. 1- 3

Цель

Задачи

Место проведение

Методика

2. Географическое положение ВДЦ «Орленок»                стр. 4 - 6

3. Характеристика отряда крабов                                           стр. 6 - 9

4. Результаты                                                                               стр. 9 - 12

5.Выводы                                                                                      стр. 13

6. Литература                                                                               стр. 13 - 14

7. Приложение                                                                              стр. 15 -20

Ведение

      Нам учащимся МБОУ «Садовая  средняя общеобразовательная школа», представилась возможность побывать на VII Всероссийском слете экологических объединений, где мы были участниками Экологического проекта «Исследовательская деятельность подростков. Экологическая полевая практика», которая проходила с 1 по 5 сентября 2013 года  во Всероссийском детском центре «Орленок» на берегу Черного моря.

     В программу  экологической полевой практики входила ежедневная дыхательная гимнастика на берегу моря,  изучение водных беспозвоночных пресных водоемов,  анализ качества пресной речной и соленой морской воды, знакомство с породами и минералами,  ориентирование по звездному небу,  отборка проб и отмывка морского песка. Все это было очень интересным и увлекательным, но больше всего меня заинтересовала гидробиология. И я решил сделать небольшую исследовательскую работу, тем более что эта моя первая самостоятельная работа. Моя исследовательская работа проходила на территории мыса Гуавга, который находится на территории ВДЦ «Орленок», Туапсинского района Краснодарского края Российской Федерации. (рис.1) Пляж на территории лагеря шириной от 3 до 20 м  сложен песком. Длина береговой линии в районе «Орленка» - 3,7 км. представляет собой плавную дугу (бухта Голубая), ограниченную с юга мысом Гуавга. А вот в районе этого мыса ширина пляжа всего около 6 метров, и покрыта сплошным слоем гальки и ракушек различных видов моллюсков. Такое большое количество ракушек мы на территории лагеря больше нигде не встречали, поэтому с огромным удовольствием набрали домой их, как сувениры.  Мыс Гуавга - это крайняя южная точка "Орлёнка", где заканчивается территория лагеря. В этом месте проходят сточные воды от очистных сооружений. Вдоль моря протягивается относительно широкая (2- 5 км ) плоская, слабонаклоненная зона черноморского побережья. Имеется слабый уклон в сторону моря. Пляжи со стороны суши ограничены высокими (до 50 м ) береговыми обрывами, для которых характерны многочисленные сейсмо-гравитационные и обвально-оползневые смещения горных пород. Широкое развитие смещений горных пород отразилось на морфологическом строении побережья, в связи с этим данный тип берега называют обвально-оползневыми. Выступающие в море (на 50 - 100 м ) участки береговых уступов являются оползневыми языками. Между этими выступами расположены наибольшие (100-200 м) западины, обычно заполненные водой.

    Вот в таких, выступающих в море береговых уступах и проводил я свое исследование, а точнее на опытных заложенных площадках отлавливал крабов.

Цель:

     Изучить видовой состав отряда  крабов  Чёрного моря  на мысе Гуавга на территории ВДЦ «Орленок» и сделать вывод о чистоте воды в районе этого мыса.

Задачи:

1. Изучить географическое положение ВДЦ «Орленок»

2. Познакомиться с видовым составом  отряда крабов Чёрного моря с помощью дополнительной литературы и интернета.

3. Заложить пробные площадки и обследовать прибрежные воды Чёрного моря у мыса Гуавга и на территории лагеря «Олимпийский» ВДЦ «Орлёнок».

4.Провести подсчет особей крабов с целью выяснения чистоты прибрежной зоны.

Место проведения :

Всероссийский детский центр «Орленок», южный береговой мыс Гуавга.

Методика.

1. Метод закладки пробных площадок

2. Метод сбора.                                         

3.Метод подсчета .

Физико-географическое положение

      Место нашего базового лагеря находилось на территории зоны отдыха «Олимпийский», которая принадлежит Всероссийскому детскому центру «Орлёнок». ВДЦ «Орленок» расположен в 30 км северо-западнее Туапсе, на берегу Чёрного моря в Краснодарском крае. Площадь центра 217 га.

     Ближайший к базе населенный пункт - посёлок Новомихайловский расположен в 2 км .

     На территории ВДЦ «Орленок» имеется одна небольшая река Мал.Пляхо и множество мелких ручьев. Они имеют истоки недалеко в горах, а устья находятся на побережье.

     Климат района Туапсе и прилегающих территорий близок к средиземноморскому. Для этого климата характерны сухое и жаркое лето и дождливая мягкая зима при наибольшем количестве осадков в ноябре, декабре и январе, а наименьшим - в мае и августе. Однако от типичного средиземноморского климата он отличается более частыми вторжениями холодных воздушных масс в зимний период, поэтому такой тип климата обычно относят к субсредиземноморскому .

     Наличие водной массы теплого незамерзающего Черного моря и барьер, в виде Главного Кавказского хребта, защищающий район от холодных воздушных масс с севера, определяют климат Туапсинского района. Например, холодные ветры «бора», часто дующие в Новороссийске, в Туапсе наблюдаются редко, они иногда возникают в феврале. В летний период преобладают северо-восточные и южные ветра. Осенью - западные и южные.

     В этом районе достаточно жарко, часто видно на небосклоне солнце. По температурам замечено следующее распределение: средние температуры января составляют +4,7  С, а наиболее теплого месяца - августа +23,4  С. Летом часты температуры +27-28  С. Длительность безморозного периода 255 дней в году, заморозки начинаются в конце ноября. Осень теплее весны, и средняя температура осенью +14  С, а весной +11 С. Снежный покров бывает зимой в отдельные дни на побережье и более длительное время в глубине района. Зимой иногда бывают оледенения, из-за которых погибает растительность. Температура во время нашего пребывания (конец августа-начало сентября) держалась на отметке примерно +25  С.

     В этом районе наблюдаются опасные для населения и хозяйственной деятельности человека снегопады, грозы, смерчи, речные паводки, селевые потоки, сильные ветры, туманы и гололед. Мы наблюдали на море штор силой в 1 – 2 балла, наблюдали за формированием над морем смерча (их было сразу несколько). Если у нас, на территории Суздальского района, посмотрев вдаль в ненастную погоду, можно наблюдать, как вдали выпадает дождь, то над морем, точно также, формируется смерч – темная полоса  воздушного пространства, исходящая от моря и поднимающаяся в небо.

     Рассматривая физическую географию данного региона нельзя не рассказать о Черном море. Черное море - типичное внутреннее море. Его глубина достигает 2245 м . Большая часть Черного моря заполнена сероводородом. В рельефе дна четко выделяются три основные формы - шельф, материковый склон и глубоководная котловина. Шельф начинается от современной береговой линии и заканчивается там, где уклон подводного склона резко меняется, в среднем на глубине 110 м .

     Направо от пляжа Орленка, если встать лицом к морю - горы, крутыми уступами спускающиеся к морю за поселком Лермонтово, налево - каменный профиль мыса Гуавга. Большая часть российских берегов Черного моря окаймлена скалами.

    Черное море - со всех сторон окружено сушей, но все же, оно - не озеро: соединяется со Средиземным морем узким проливом Босфор и более широким – Дарданеллы.

    Важная особенность Черного моря, определяющая большинство других его необычных свойств: в это, почти замкнутое, отделенное от Океана море, впадает множество полноводных рек. Они собирают воду с четверти Европы.

Реки приносят пресную воду, но значительная ее часть испаряется с поверхности моря. Поэтому - Черное море - соленое: соленость поверхностного - до 100 метров в глубину - слоя черноморской воды составляет 17‰ (промилле, грамм соли в литре), в два раза ниже океанической (35‰).

     Черное море - замечательный пример того, как редкое сочетание природных условий - и следующее из них богатство, продуктивность морской экосистемы - привели к развитию и выдающейся роли всего региона в истории.

     К сожалению, стараниями наших предков, все изменилось с тех далеких времен. Промысловых видов рыбы стало меньше - в основном, из-за ее хищнического перелова: крайне редкими стали лосось, осетр, пеламида, только восстанавливаются после катастрофического спада конца прошлого века популяции ставриды, луфаря, других хищных рыб. Практически исчезли тунец и скумбрия, когда-то приходившие сюда, как на летнее пастбище из Мраморного моря - рыба отказывается преодолевать Босфор, сверхзагрязненный городскими стоками Стамбула. Основой черноморского рыболовства стал промысел мелкой, питающейся планктоном, рыбы - хамсы и шпрота.

     Мощный приток питательных веществ (в первую очередь, это - азот- и фосфорсодержащих соли) с реками порой приводит к сильному росту планктонных одноклеточных водорослей, морская вода у берега меняет цвет - становится зеленой, бурой или красной - «цветет». Морская экосистема не может справиться с таким обилием пищи, морские бактерии не успевают разлагать останки жизни, и поэтому в теплый период года в черноморской воде присутствует большое количество  взвеси органических частиц -  детрита.   И детрит, и живой планктон, и частицы глины, которые в изобилии выносят в море реки после дождей - замутняют черноморскую воду.

      Прозрачность воды Черного моря в прибрежье редко превышает 7 метров; исключением являются южные берега Крыма - там, случается, даже летом, прозрачность воды достигает 15-20 метров.

 Характеристика отряда крабов

     Прежде, чем залезть в море и чего то там искать, мой руководитель предложил изучить данный отряд подробно, чтобы знать характеристику крабов и их внешний ви, потому что раньше я никогда не держал их в руках.

Десятино́гие ракообра́зные (лат. Decapoda) — обширный отряд класса высших раков, содержащий около трети всех его видов. Особый коммерческий интерес представляют представители семейства омаров. Для десятиногих раков характерно симпластическое строение сердечной мышцы, в отличие от других многоклеточных, сердце которых имеет клеточное строение

     Крабы (Brachyura) - инфраряд десятиногих ракообразных, у подавляющего большинства которых задняя часть тела ("хвост") очень укорочена, из-за чего они получили научное название (от греческого : brachy = короткий, ura = хвост), это животные, в которых брюшко полностью скрыто под головогрудьмы. Обычно крабы имеют очень толстый наружный скелет и пару клешней. Распространенные во всех океанах, также существует много пресноводных и сухопутных крабов, особенно в тропиках. Размеры крабов изменяются в больших пределах: так краб-горох достигает лишь нескольких миллиметров в ширину, тогда как размах конечностей японского краба-паука может достигать четырех метров.

     Крабы чрезвычайно интересны и ученым и просто любителям природы. Они принадлежат к большому классу ракообразных, которых иногда называют «водными насекомыми». И действительно, крабы (crabs) и их родственники - раки (crayfish) и креветки (shrimps)- имеют много черт, сходных с жуками, кузнечиками и тараканами – наружный хитиновый скелет, глаза-фасетки и много другого, что известно только биологам. Все эти животные объединены в тип членистоногих и, глядя на краба, сразу понимаешь, как метко выбрано это название.

     Действительно - голова, тело, усики, ножки – все состоит из сегментов. Ног у краба – десять, в отличие от восьминогих пауков и шестиногих насекомых. На восьми ногах крабы ходят, а две ноги переродились в хватательные клешни, которыми краб и знаменит. Большие крабы используют клешни для открывания раковин моллюсков, которыми они питаются.

     Наличие панциря – наружного скелета – дает крабам большие преимущества.

Крабы вместе с панцирем  сбрасывают даже оболочку глаз и внутреннюю поверхность желудка. Они сочетают подвижность с отличной защищенностью от врагов. Однако это серьезно затрудняет их рост – каждый раз, когда краб подрастает, он должен менять свой панцирь. Те «мертвые крабики», которые мы сотнями находим на пляжах Ванкувера – на самом деле старые ненужные панцири. Крабы «переодеваются» полностью – вместе с панцирем они сбрасывают даже оболочку глаз и внутреннюю поверхность желудка. Интересно, что старые «шкурки» остаются после этой операции практически целыми...

     А если посмотреть внимательно на панцирь краба, то можно задать себе интересный вопрос: «Каким образом краб вытягивает гигантскую клешню из своего наружного скелета – ведь основание ее чрезвычайно узкое.» Это же практически невозможно! Оказывается, что крабы перед линькой разжижают свое тело. Они даже переваривают часть своих собственных мускулов. Краб, перелинявший минуту назад, водянистый, как медуза, и поэтому совершенно беззащитен. У мелких крабиков отвердение нового панциря занимает часы, у крупных – несколько дней, и в это время голые рыцари прячутся под камни или зарываются в грунт.

     Молодые крабы линяют каждую неделю. Старые - раз в год. Помимо роста, линька помогает восстановить оторваные ноги и вообще «отремонтировать» свое тело.

     Крабы размножаются икрой. Но как и насекомые, они проходят через несколько стадий развития – из икры вылупляются плавучие личинки – те дают жизнь личинкам совершенно другого облика– и так несколько раз, пока не появится маленький крабик. Последняя стадия развития личинки напоминает креветку, и это не случайно. Крабы и креветки – близкие родственники, только крабы «пошире в плечах», и хвост у них подвернут под брюхо и плотно прижат к телу.

     В крабов пять пар ног, первая из которых превратилась в клешни, и не участвует в передвижении. Почти во всех крабов брюшко скрытое под головогрудьмы (цефалотораксом). Ротовые органы крабов прикрыты плоскими максилипедамы, а передняя часть карапакса не образует длинных роструму. Жабры представлены плоскими образованиями (филобранхии), напоминающие жабры креветок, но имеют иное строение.

     В большинстве крабов явно выраженный половой диморфизм, поэтому самцов и самок легко различать. В самцов брюшко, которое спрятано под цефалоторакс, узкое, а у самок - наоборот брюшко гораздо шире через большее количество плеоподы. Такое приспособление необходимо самкам для вынашивания оплодотворенных яиц (свойственно всем плеоциематам). У видов, у которых не прослеживается половой диморфизм по ширине брюшка, самцов от самок можно отличить по расположению гонопорив. У самок они находятся на третьем перейоподи или вблизи него на стерниты (у высших крабов), а у самцов гонопоры находятся у основу пятой перейоподу или вблизи него на стерниты (у высших крабов).

     По форме тела крабы отличаются от других ракообраз­ных тем, что брюшко у них во взрослом состоянии укоро­чено и подогнуто вниз, так что сверху видна только голо­вогрудь, имеющая в общем округлую форму.

     Такое строение брюшка лишает крабов возможности плавать, но зато брюшко не может служить им помехой при ползании, а так как ходильные грудные ноги у крабов длинные и сильные, то крабы бегают довольно проворно, когда им приходится спасаться от врагов или преследовать добычу. При этом бегают они обычно в боковом направ­лении, то есть вправо и влево, а не головным концом вперед. Большинство крабов ведет донный образ жизни, но некоторые живут и в прибрежной полосе на суше.

     В жизни крабов наступает серьезный и очень ответственный момент — линька. Все крабы имеют внешний скелет. Эта броня спасает их от невзгод подводной жизни. Но, плотно окутывая тело краба, она препятствует росту. Поэтому крабы растут лишь за короткий период после линьки. Хорошо откормившись и накопив питательные запасы, краб прячется в надежное убежище. Под старым, толстым панцирем у него уже выросла тонкая, мягкая кожица. И вот вдали от посторонних взглядов он осторожно выбирается из старого панциря. Первые несколько часов после линьки — самые опасные в жизни полинявшего краба.

     Крабы являются всеядными. Питаются преимущественно водорослями, но при случае разные виды крабов могут поедать также моллюсков, червей, других ракообразных, грибы, бактерий и детрит. У многих видов крабов наличие в рационе как растительного, так и животной пищи ведет к ускоренного развития и большей устойчивости к неблагоприятным условиям среды.

     Крабы составляют до 20% всех морских ракообразных, добываемых или искусственно разводятся по всему миру. Ежегодно потребляется более 1,5 млн тонн крабов, причем потребление вида Portunus trituberculatus составляет пятую часть этого числа.

     Первые ископаемые останки, которые точно можно отнести к крабов, известные из юрского периода, однако каменноугольный род Imocaris, описан лишь за карапаксом, вполне вероятно относился к примитивным крабов. Радиацию крабов можно объяснить разделением Гондваны или одновременным радиацией костных рыб - главных хищников крабов.

     Около 850 видов крабов пресноводные, сухопутные. Они найдены по всему свету в тропиках и субтропиках. Ранее считалось, что все они родственны, но теперь их разделяют минимум на две большие группы, одна в Старом Свете, другая в Новом.

Результаты

     Заложить экспериментальные  площадки не составило труда даже в воде, потому что прибрежная полоса недостаточно много залита водой. Мы отмерили 2 площадки 10х10 метров, взяв за ориентиры камни, лежавшие в воде. Площадка № 1 на прибрежной территории лагеря «Олимпийский», где мы проживали   и купались. Площадка № 2  на прибрежной полосе мыса Гуагва. Обследование начали с площадки № 2, так как именно здест проходят сточные воды после очистных сооружений. Местное подводное население встречает нас уже на берегу - среди гальки, в выбросах водорослей перебегают по камням коричневые мраморные крабы. Между камней, поросших разноцветными водорослями, и под ними - можно найти много интересных животных. Вглядываемся, осторожно переворачиваем камни, смотрим кто под ними. Здесь - много быстро прячущихся мраморных крабов (фото № 3, Фото № 4), часто встречается и более медлительный, сиреневый краб, или краб-водолюб Xantho poressa ( фото № 5) - с овальным панцирем и большими, тяжелыми клешнями. Это один из немногих видов, живущих на разных донных грунтах - его можно найти и на камнях, и на песке, и на ракушке.

     Изучив подробно строение крабов, мне еще больше захотелось их найти, то есть выловит руками и рассмотреть. На площадке № 2 я нашем только 2 вида крабов: Мраморного и Сиреневого.

Систематика

     Мраморный краб - вид крабов, получил свое название из-за характерного рисунка - тёмных волнистых линий на панцире. Другие названия: краб-паук, морской паук.

Обитания мраморного краба охватывает Чёрное и Средиземное моря, Атлантический океан от Северо-Западного побережья Франции до Азорских островов.

      Мраморный краб питается донными беспозвоночными и органическими остатками. Обычная продолжительность жизни мраморного краба 3 года, редко больше. Размер панциря взрослой особи достигает 10см в диаметре. Самка способна отложить до 87 000 яиц, которые вынашивает под брюшком

     Мраморный краб (лат. Pachygrapsus marmoratus) — вид крабов, получил свое название из-за характерного рисунка — тёмных волнистых линий на панцире. Другие названия: краб-паук, морской паук. Местное название на юго-восточном побережье Крыма (г. Феодосия, пос. Коктебель, пос. Орджоникидзе) — цыган.

     Карапакс прямоугольный, слегка шире, чем длинней. Ходильные ноги длинные, обильно покрыты волосками. Мраморный краб питается донными беспозвоночными и органическими остатками. Обычная продолжительность жизни мраморного краба 3 года, редко больше. Размер панциря взрослой особи достигает 10 см в диаметре. Самка способна отложить до 87 000 яиц, которые вынашивает под брюшком. Личинка планктонная. Ареал обитания мраморного краба охватывает Чёрное и Средиземное моря, Атлантический океан от Северо-Западного побережья Франции до Азорских островов. Мраморный краб встречается на побережье Кавказа и Крымского полуострова на небольших глубинах со скальным или каменистым дном. Мраморный краб способен выходить на берег и некоторое время обходиться без воды. Численность мраморного краба невелика, он занесён в Красную книгу Украины. Охраняется в украинских природных заповедниках Мыс Мартьян и Карадагском. К сожалению, значительное количество этих крабов бесконтрольно вылавливается для изготовления кустарных сувениров на продажу туристам.

        Сиреневый краб  (краб-водолюб) (Xantho pоressa), Ксанто поресса. 

     Длина до 26 мм, ширина 42,3 мм. В Черном море постоянно встречается у берега на глубине менее 1 м, главным образом под камнями среди галечного грунта и щебня, реже попадаются и на других грунтах до глубины 15 м. Широко распространен по всему побережью Крыма и Кавказа. Конечности короткие. Иногда называют фиолетовый или лиловый краб.

     Цвет панциря серо-зелёный, с тёмными точками. Часто имеет лиловый, синий или фиолетовый оттенок. Карапакс овальный, заметно шире, чем длинней, в ширину достигает 42 мм. Ходильные ноги короткие. Последнюю пару ходильных ног ксанто поресса может подгибать за спину, а не под брюшко. Эта особенность позволяет ему прикрывать себя сверху небольшим камнем либо прочно держаться в щели среди камней. Клешни крупные и сильные, кажутся непропорционально большими для животного такого размера. Пальцы клешней тёмные, иногда совсем чёрного цвета. Ксанто поресса питается органическими остатками и мелкими донными безпозвоночными. Плодовитость данного вида невысокая в сравнении с другими крабами. Самка способна отложить всего лишь 800-1400 яиц, которые вынашивает под брюшком. Личинка планктонная, проходит 4 стадии зоэа и мегалопу.

      Ареал обитания ксанто поресса охватывает Чёрное и Средиземное моря, Атлантическое побережье Африки (Канарские острова). Известен у берегов Турции и Болгарии. Ксанто поресса обитает на побережье Крымкого полуострова и Кавказа на небольших глубинах (до метра) с галечным дном. Изредка встречается на глубине до 15 метров с песочным или илистым грунтом. Обычно этот краб прячется в щели под камнями. Ксанто поресса медлительнее, чем крабы других видов, и поэтому становится лёгкой добычей туристов и местных жителей, которые изготавливают сувениры из крабов. Численность ксанто поресса сокращается.

Выводы:

1. В прибрежной зоне мыса Гуавга на площадке № 2 были обнаружены особи отряда крабов.

Мы отыскали большое количество Мраморного краба – 15особей, и лишь две особи Сиреневого краба. Мраморный краб занесён в Красную книгу Украины и охраняется в украинских природных заповедниках.

На камнях прибрежной зоны мы обнаружили большое количество слизи, что соответствует загрязнённой воде.

2. На контрольной площадке № 1 крабов я не нашел, и я думаю, не случайно, потому, что это зона купания для детей. Здесь нет условий для обитания крабов – нет прибрежных камней, нет камней в воде, нет сточных вод. Да и постоянное нахождение детей в воде пугает морских обитателей.

 3.Прибрежная зона у мыса Гуавга сильно загрязнена, здесь спускают воды с очистных сооружений ВДЦ лагеря «Орленок». Крабы  - индикаторы чистоты  вод - обитатели грязных водоемов.  

Литература.

Булгурков, К. 1968. Callinectes sapidus Rathbun (Crustacea - Decapoda) в Черном море. Известия НИИ рибно стопанство и океаногрфия, 9, Варна, с. 97-99.

Кобякова З.И., Долгопольская М.А. 1969. Отряд десятиногие – Decapoda. – Определитель фауны Черного и Азовского морей. Том 2. Свободноживущие беспозвоночные. Ракообразные. Киев, "Наукова думка", с. 270-306, табл. 1-7.

Черное море. 1983. Л., Гидрометеоиздат, 408 с., илл. [крабы: с. 125-126].

Жизнь Черного Моря (А.О.Вершинин, 2003, 2007)

Сайты:

 http://blacksea.orlyonok.ru

http://ru.wikipedia.org/wiki/

http://ruhunt.org/

http://blacksea-education.ru/1.shtml

Веб-сайт программы морского экологического образования Живое Черное Море

во Всероссийском Детском Центре Орленок.