ВНУТРИВИДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ БЕЗЗУБКИ (Anodonta) в р. ВАГАЙ

Министерство образования и науки

Российская научно – социальная программа

«Шаг в будущее»

Всероссийская  научно-практическая конференция

Молодых исследователей «Шаг в будущее» - 2013

ВНУТРИВИДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ БЕЗЗУБКИ (Anodonta)  в р. ВАГАЙ

Исследовательская работа

Автор: Козина Ирина Сергеевна

Россия, Тюменская область, Уватский район,

п. Туртас

МАОУ «Туртасская средняя общеобразовательная школа», 11 класс

Научный руководитель:

Никитина Валентина Николаевна

учитель биологии высшей категории

МАОУ «Туртасская средняя общеобразовательная школа»

Москва -  2013

Внутривидовая изменчивость беззубки в р. Вагай

Козина Ирина Сергеевна

Россия, Тюменская область, Уватский район, п. Туртас

МАОУ «Туртасская средняя общеобразовательная школа», 11 класс

Оглавление

1. Введение………………………………………………………………………………………3

2. Теоретическая часть

Общие сведения о биологии беззубки  (Anodonta)

2.1.  Строение, движение, питание беззубки (Anodonta) ………........................................4

2.2. Размножение беззубки……………………………...……………….…………………....6

3. Практическая часть

 Внутривидовая изменчивость беззубки в р. Вагай………………………………………......8

4. Заключение…………………………………………………………………………………...9

Литература…………………………………………………………………………………..…10

Приложение………………………………………………………………………………..…..11

Введение

Наша Тюменская область богата пресными водоемами,  многие из них ещё мало изучены. Многообразие флоры и фауны поражает своим богатством. В июле 2012 года я участвовала в работе «Областной эколого-краеведческой детской экспедиции ЧИР-2012»  , где проводились различные исследования животных и растений. Работы проводились на реке Вагай и озере Крюковском,  где обитает большое количество беспозвоночных и позвоночных животных.  Некоторые из них были  доступными объектами исследования.

Меня заинтересовали беспозвоночные животные, поэтому я выбрала тему «Внутривидовая изменчивость беззубки в р.Вагай». Для выполнения данной работы  я поставила перед собой

Цель: Изучить и выявить внутривидовую изменчивость беззубок в реке Вагай.

Задачи:

1. Собрать материал в реке Вагай.

2. Определить параметры беззубок: длину, ширину, толщину, возраст моллюсков.

3. Составить таблицу и проанализировать результаты.

Гипотеза: Если  в популяции беззубки обыкновенной присутствуют разновозрастные особи, то популяция моллюска в реке Вагай стабильна.

Предметом исследования являлись животные рода Беззубки (Anodonta) , объектом  исследования внутривидовая изменчивость животных.

Актуальность: Присутствие в популяции большого количества разновозрастных особей способствует очищению воды в реке Вагай.

Материалы и методы  исследования.

 В период с 11 по 17 июля мы провели исследование на реке Вагай. Материалом для исследования послужили беззубки. Для выполнения нашей работы мы воспользовались несколькими методами исследования:

1.Собирательный метод. Сбор материала проводился на мелководье р.Вагай.

2. Измерительный метод.

Для проведения измерений и получения нужных характеристик использовался               штангенциркуль.

3. Сравнительный метод. Создается сводная  таблица для    выявления изменчивости по длине, ширине и толщине, учету возраста моллюсков.

2. Теоретическая часть.

Общие сведения о биологии беззубки (Anodonta).

2.1 Строение, движение, питание беззубки (Anodonta).

На дне стоячих и медленно текущих водоемов часто можно заметить крупных (от 8 до 20 см) двустворчатых ракушек, полузарывшихся в грунт. Это беззубки (Anodonta), широко распространенные всюду пластинчатожаберных моллюски, или двустворки (класс Lamellibranchiata), относящиеся к семейству Unionidae.
В Тюменской области   распространена Anodonta cygnea L. (A. mutabilis Cless.). Этот вид действительно очень изменчив, в зависимости от экологических условий, и дает ряд морф, из которых назовем следующие:
Беззубка лебединая (А. cygnea L.) — самая крупная из всех, яйцевидной формы, сильно вздутая, 16-20 см в длину.
Беззубка рыбья (А. piscinalis Nils.) — широкая, угловатая, с острым задним краем и почти прямым спинным, длиною до 110 см.
Беззубка утиная (А. anatina L.) — мелкая морфа, длиною до см, по форме напоминающая предыдущие (рис. 181).
Беззубка удлиненная (А. cellensis Gm.) — очень вытянутая, причем задняя часть образует длинный узкий клюв длиною 12-16 см.
Реже встречается мелкий вид, достигающий не более 7 см в длину, беззубка гладкая (A. complanata Rossm.) яйцевидной формы с тонкостенной сжатой раковиной (рис).

Беззубка рыбья (Anodonta cygnea m. piscinalis). Уменьш.(По В. И. Жадину.)

Для моллюсков весьма характерна твёрдая минеральная раковина, нередко покрывающая или вмещающая всё тело животного. Раковина во многих случаях,  вместо того чтобы служить прикрытием для мягких частей тела, обрастает мантией и становится частично или полностью внутренней, в связи с чем обычно уменьшается в размерах, а иногда может и полностью редуцироваться.  Раковина беззубки (Anodonta)  состоит из двух выпуклых створок, которые, подобно прочным щитам, прикрывают нежное мягкое тело моллюска, защищая его от неблагоприятных условий. Створки соединены между собою замочной связкой (на спинном крае раковины). Противоположный край называется брюшным. Тупой округлый край раковины — ее передний конец; задний конец — более острый, удлиненный. Сверху раковина буро-зеленого или буро-желтого цвета; цвет зависит от покрывающего ее снаружи рогового вещества. Если поскоблить раковину ножом, нетрудно видеть, что темный роговой слой сходит, и под ним видно белое вещество — фарфоровый слой. Изнутри раковина выстлана блестящим слоем перламутра, который легко рассмотреть, найдя пустую створку какой-либо погибшей ракушки.  Раскрыть плотно замкнутые створки удается не без труда, причем образовавшаяся щель сейчас же замыкается вновь. Створки удерживаются благодаря работе сильных замыкающих мышц на переднем и заднем концах раковины. При раскрывании раковины бросается в глаза мантия животного — желтая слизистая выстилка, покрывающая изнутри створки раковины.

При движении моллюска створки  раскрываются, образуя щель, через которую высовывается мягкий, желтоватый, тупой отросток — нога моллюска. При помощи этого отростка моллюск может закапываться в песок своим передним концом или же медленно ползать по дну, оставляя за собой на песке характерные борозды. Скорость этого движения, однако, весьма незначительна: едва ли более 20-30 см в час.
Дыхание беззубки происходит при помощи жабр. Выставив из грунта свой задний конец, спокойно сидящее животное открывает на нем две короткие трубки, образованные краем мантии: вводной сифон, с черными бахромчатыми краями, через который вода поступает в жаберную полость моллюска, омывая жабры, и выводной сифон, через который вытесняется отработанная вода. Жабры представляют собой нежные  поперечно-исчерченные пластинки буро-желтого цвета, по паре с каждой стороны тела.

 У двустворчатых моллюсков фильтрующий тип питания. Одна особь за сутки пропускает через себя несколько литров воды,  поглощая при этом не только питательные вещества и кислород, но и болезнетворные бактерии и токсичные вещества.  Моллюск заглатывает их, загоняя в свое ротовое отверстие при помощи мягких выростов, которые носят название ротовых лопастей и сидят в количестве двух пар на переднем конце. В желудке  моллюсков обычно обнаруживаются песчинки. Они способствуют перетиранию и измельчению пищевого комка. Благодаря этому моллюски прекрасно очищают воду. Питание беззубки совершается одновременно и параллельно с ее дыханием, так как ток воды, увлекаемый в жаберную полость, несет с собою мелкие взвешенные в воде живые существа.

2.2 Размножение беззубки. 
Размножение Беззубки сопровождается любопытным превращением, связанным с временным паразитизмом. Яйца попадают во внутренние пространства наружных жабр ее и, набиваясь в большем числе, вызывают значительное утолщение жабр; здесь происходит первоначальное развитие зародыша, продолжающееся около 4 месяцев и ведущее к образованию личинок (глохидий), настолько отличающихся от взрослых, что первоначально они были приняты за паразитов Беззубки и получили название Glochidium parasiticum. Они имеют треугольную раковину, створки которой соединены между собой на самой короткой из сторон треугольника связкой и единственным замыкательным мускулом, на противолежащих замочному краю (брюшных) углах вооружены каждая одним сильным, крючковато-загнутым внутрь и усаженным шипами хитиновым придатком, или зубом. Между тем как у взрослых Беззубок  не существует биссона, глохидии снабжены особой железой в ноге, приготовляющей длинную клейкую нить; на самом краю лопастей мантии находится по 4 пучка щетинок, сидящих каждый на одной клетке и принадлежащих, вероятно, к органам чувств. Освободившись из лицевых оболочек и выйдя из жабр самки в воду, глохидии прикрепляются биссоновой нитью к какому-нибудь предмету и висят на ней, причем постоянно хлопают раковиной при помощи замыкательного мускула, попеременно открывая и закрывая ее. Дальнейшее развитие их идет паразитным путем на коже различных рыб;  при помощи той же клейкой нити глохидии прикрепляются к жабрам, плавникам или другим частях плавающих мимо рыб и вонзаются в кожу при помощи зубьев своей раковины; на пораженном месте клетки эпидермы рыбы начинают разрастаться и обрастают как бы чехлом прикрепившихся глохидий. Более двух месяцев личинки Беззубок живут таким образом в коже рыб, и в это время довершается их развитие, формируются окончательно органы, между тем как биссоновая железка и пучки щетинок исчезают. Наконец кожная ткань, окружающая личинки, постепенно утончаясь, лопается, и молодые Беззубки  падают на дно, где и вырастают постепенно до окончательной величины. Зародышевая раковинка их обыкновенно остается на верхушках створок окончательной раковины в виде острого выступа. Таким образом, потомство одной и той же Беззубки  разносится рыбами в различные воды и, попадая в разные условия жизни (из озер в реки и т. п.), развивается в особи, отличающиеся по форме раковины.

3. Практическая часть.

 Географическое положение места исследования.  Вага́й — река в Тюменской области, левый приток Иртыша.

Длина реки — 555 км, площадь бассейна — 23 тыс. км². Протекает по территории Омутинского, Голышмановского, Аромашевского и Вагайского районов Тюменской области.

Питание снеговое, весной сильно разливается, летом мелеет. Средний расход воды 8,2 м³/сек. Притоки Балахлей, Агитка (правые), Ашлык (левый). Долина Вагая густо заселена, но крупных населённых пунктов нет. В верховьях по долине проходит железнодорожная ветка Тюмень — Омск (часть Транссиба).

Вагай впадает в Иртыш в 55 км выше Тобола, по азимуту и 108 км по руслу Иртыша.

Наша «Областная эколого-краеведческая детская экспедиция ЧИР-2012»  проходила  на базе « Тополек».

В период с 11 по 17 июля мы провели исследование на реке Вагай.

Так как взрослые беззубки обитают на дне , для их ловли мы применяли сачок. Сачок погружали   в грунт и  протаскивали  несколько метров. Затем промывали собранный материал, выбирали  пойманных беззубок и складывали в ёмкость с водой. Вылов беззубок проводили  в прибрежной области на мелководье и на глубине до 2 метров.

Измерение животных проводились в импровизированной лаборатории. В течении 3 дней нами было  собрано 40 особей беззубок. Мы измеряли штангенциркулем длину, ширину, толщину, а так же определяли возраст животных.  Возраст  беззубки определяли по годовым кольцам в  виде сгущений линий.  Чем старше животное , тем больше таких сгущений.  Данные занесли в сводную таблицу №1 «Возраст и морфологические признаки беззубки (Anodonta)» .

Проанализировав результаты мы выявили,    определённую внутривидовую изменчивость беззубки: длина варьировала от 46 до 72 мм, ширина варьировала от 27 до 43 мм, толщина варьировала от 15 до 27 мм. Данные признаки обладают широкой  нормой реакции. Мы выяснили, что возраст беззубки варьировал от 2 до 8 лет.

При  анализе возраста выловленных моллюсков мы выявили, что преобладают особи 2-5 лет (28 особой), животных 6-8 лет (12 особей) было меньше. Присутствие в популяции разновозрастных животных  говорит об устойчивом состоянии популяции беззубок в реке Вагай. Внутривидовая изменчивость очень велика.

Мы предполагаем,  что вода в реке Вагай относительно чиста и не загрязнена органическими веществами. Считаем,  что условия обитания моллюска благоприятны. Популяция беззубки в реке Вагай стабильна.

В результате исследования наша гипотеза подтвердилась: «Если  в популяции беззубки обыкновенной присутствуют разновозрастные особи, то популяция моллюска в реке Вагай стабильна».

4. Заключение.

1. Проанализировав результаты мы выявили,    определённую внутривидовую изменчивость беззубки: длина варьировала от 46 до 72 мм, ширина варьировала от 27 до 43 мм, толщина варьировала от 15 до 27 мм. Данные признаки обладают широкой  нормой реакции. Мы выяснили, что возраст беззубки варьировал от 2 до 8 лет.

2. Присутствие в популяции разновозрастных животных  говорит об устойчивом состоянии популяции беззубок в реке Вагай. Внутривидовая изменчивость очень велика, что говорит о хорошем состоянии воды в реке Вагай.

            3. При  анализе возраста выловленных моллюсков мы выявили, что преобладают особи 2-5 лет (28 особой), животных 6-8 лет (12 особей) было меньше. Мы предполагаем , что вода в реке Вагай относительно чиста и не загрязнена органическими веществами. Считаем,  что условия обитания моллюска благоприятны. Популяция беззубки в реке Вагай стабильна.

4. В результате исследования наша гипотеза подтвердилась: «Если  в популяции беззубки обыкновенной присутствуют разновозрастные особи, то популяция моллюска в реке Вагай стабильна».

Литература

1. Яхонтов А.А. Зоология для учителя. Введение в изучении науки о животных. Беспозвоночные. М: Просвещение, 1982. (стр. 126-135)
2. Мир живой природы. Радость познания. Популярная энциклопедия в 4-х томах. Том 2. М: Мир, 1984. (стр.86, 87)
3. Жизнь животных. Том 2. М: Просвещение, 1988. (стр. 5-8, 65-72)  
4. http://www.ecosystema.ru/
5. http://dic.academic.ru/
6. http://ru.wikipedia.org/wiki
7. http://ours-nature.ru/
8. http://www.ecololife.ru/

Приложение.

Приложение №1.

 Таблица №1 «Возраст и морфологические признаки беззубки (Anodonta)» .

Приложение 2.