XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Видовое разнообразие и распределение мокриц в городе Черноголовк
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Изучение биологического разнообразия животного мира всегда привлекало как профессиональных ученых, так и натуралистов-любителей. И, казалось бы, весь животный мир нашей страны хорошо изучен еще в 20м веке, в подробностях описана биология большинства видов и ареал их обитания. Несмотря на это биология мелких почвенных животных все еще остается малоизученной по причине мелких размеров и скрытного образа жизни. В последние десятилетия деятельность человека оказывает огромное влияние на все природные сообщества что, несомненно, приводит к изменению, как видового состава, так и численности многих видов. Все больший интерес исследователей привлекает изучение городских сообществ, в которых относительно быстро меняются условия среды и многие виды развиваются параллельно городу.
Актуальность нашей работы заключается в том, что видовой состав животных города Черноголовка и окрестностей никогда подробно не изучался и не описывался. Несмотря на близкое расположение к Москве, фауна которой хорошо изучена, в фауне Черноголовки возможны некоторые особенности по разным причинам. Данная работа посвящена мокрицам, это малозаметные животные, но играющие большую роль в любой экосистеме.
Цель работы: изучить видовое разнообразие мокриц и их распределение в городе Черноголовка.
Задачи:
-
Изучить литературу по мокрицам европейской части России.
-
Исследовать ландшафт города Черноголовки в поисках мокриц.
-
Определить видовую принадлежность найденных особей и отметить находки на карте города.
-
Описать условия среды для каждого вида.
Биология мокриц и их значение для экосистем (Литературный обзор).
Подотряд мокрицы – это единственная группа равноногих ракообразных, полностью перешедшая к сухопутному образу жизни. Ни одна из стадий развития этих видов не нуждается в открытой воде. Мокрицы как и их водные родственники дышат с помощью жабр и именно поэтому вынуждены жить во влажных местах несмотря на некоторые преобразования в строении тела. Размеры мокриц достигают от нескольких миллиметров до пяти сантиметров в зависимости от вида. Чаще всего покровы мокриц имеют цвет: от темно-серого до светло-серого, пестрые с зеленым и желтым оттенками. Тропические виды бывают яркоокрашенными. Между особями одного и того же вида часто встречается обилие вариаций по цвету и рисунку. Мокрицы приобрели две основные черты для освоения суши:
1. Спинно-брюшное уплощение тела дало им стабильную «приземистую» позу при ходьбе.
2. Сохранение молодых особей в выводковой камере, заполняя ее жидкостью, что защищает подрастающее поколение от высыхания, в течение первых нескольких недель после появления малышей из яиц на свет.
Мокрицы активны в ночное время суток, либо в пасмурную погоду после дождя, что помогает им защититься от высыхания. В дневное время обычно прячутся под камнями, корягами, в трещинах почвы и других местах где сохраняется повышенная влажность (Залесская, 1982).
В мировой фауне насчитывают около 3600 видов мокриц. Обитают эти животные в почве, в лесной подстилке, под корой гниющих деревьев, а некоторые виды приспособились к синантропному образу жизни. В зависимости от мест обитания защиты от неблагоприятных условий и хищников всех мокриц можно разделить на несколько жизненных форм (Хисаметдинова, 2009):
Почвенные формы – виды, скрыто живущие в толще почвы, в ее трещинах, норах и пещерах. Такие виды имеют мелкие размеры вытянутое тело, отсутствие окраски. На поверхности появляются очень редко по сезонам или не появляются вовсе.
Формы, живущие на поверхности в лесной подстилке и т.д. среди которых выделяют: бегающие, цепляющиеся и сворачивающиеся. Бегающие формы имеют узкое тело с относительно длинными и сильными конечностями. От хищников спасаются бегством пока не спрячутся в укрытие. Цепляющиеся формы имеют широкое уплощенное тело с цепкими конечностями, при опасности животное крепко прижимается к субстрату и остается неподвижным. В большинстве случаев хищнику трудно отделить мокрицу от поверхности. Сворачивающиеся формы имеют полукруглое поперечное сечение и при опасности сворачиваются в идеальный шар.
В качестве питания мокрицы потребляют мертвые растительные остатки, а многие виды также потребляют животные остатки и плесневые грибы, что способствует их дальнейшей минерализации и гумификации. Многие виды также питаются живыми растениями, которые служат им как источник влаги. Следовательно, мокрицы являются ключевыми организмами для круговорота питательных веществ во многих наземных экосистемах.
В пищевых цепях биоценозов мокрицы выступают не только как потребители готовой продукции, но наряду с почвенными микроорганизмами утилизируют разлагающиеся растительные и животные остатки, и принимают активное участие в восполнении запасов минеральных элементов в почве, то есть обогащают почву органическими веществами. Как и большинство беспозвоночных, мокрицы являются кормом для других животных
Некоторые мокрицы довольно часто обитают по соседству с человеком. Однако, по отношению мокриц к строениям человека встречаются виды, которые обитают только за пределами населенных пунктов, другие – в строениях и за их пределами, третьи – только в строениях людей, и за их пределами пока отмечены не были (Островский, 2019).
В природе мокрицы, как и другие почвенные животные играют незаменимую роль почвообразования, причем не только очищая поверхность почвы от гниющих растительных и животных остатков. Но и накапливая и разлагая продукты промышленных загрязнений, тяжелые металлы и органические ядохимикаты, используемые в сельском и лесном хозяйстве. Именно эти незаметные существа поддерживают в чистоте наш общий дом - Землю. И именно почвенные животные первыми принимают на себя удар, когда человек неразумно относится к природе. Ведь всякое изменение, любые нарушения окружающей среды отражаются на почве, любые частицы, загрязняющие воздух, в конце концов попадают в почву. Поэтому почвенные животные – универсальный биоиндикатор, сигнализирующий о состоянии окружающей среды и даже о направлении почвообразовательного процесса (Островский, 2020).
Методы исследования.
Работа проводилась с августа по октябрь 2025 года. Были охвачены различные биотопы города Черноголовка. Искали мокриц во всех дворах и прилегающих к строениям зарослях деревьев и кустарников. При поиске осматривали газоны и стены строений, под бытовым и строительным мусором, под камнями, корягами и опавшей листвой. Встреченных мокриц определяли с помощью определителей (Залесская, 1982; Островский, 2020; Хисаметдинова, 2014). Отмеченные в городе виды хорошо отличались друг от друга и проблем с определением не возникало. Численность в данной работе не учитывали, поскольку она зависела от наличия укрытий, но все виды встречались массово в подходящих биотопах.
Результаты и обсуждение.
По итогам учетов на территории города Черноголовка и его окрестностей было обнаружено 5 видов мокриц, все виды характерны для Московской области. Места находок отмечены на карте (рис. 1)
1 -Trachelipus rathkii – самый обычный и многочисленный вид для Европейской части нашей страны, встречается как в городе, так и в его окрестностях (рис. 2). Предпочитают селиться в биотопах с сомкнутым травостоем. Нами было отмечено 12 точек с колониями этого вида, как в городе, так и в лесной зоне. Мокриц находили под опавшей листвой, под корягами, под старыми досками, под осыпавшейся штукатуркой, под кусками бетона и битого кирпича.
2 -Porcellio spinicornis – широко распространенный в Европейской части нашей страны вид, часто встречается в городской застройке (рис. 3). Предпочитают селиться у подножия кирпичных зданий и железобетонных конструкций. Нами было отмечено 4 точки в городской среде с крупными колониями этого вида и одна немногочисленная локация в лесу вдоль железобетонного забора. Мокриц находили под опавшей штукатуркой, в щелях фундамента жилых строений и на старых кирпичных кладках. У данного вида в одной из колоний нами были обнаружены особи с мутацией окраски (рис. 3).
3 -Porcellio scaber – вид считается космополитом, который повсеместно предпочитает жить по соседству с человеком в сырых подвалах и под строительным мусором (рис. 4). Нами было обнаружено две крупные колонии по периметру крупных продуктовых магазинов работающих с 1970х годов, возле других городских зданий этот вид не найден. Мокрицы находились в щелях фундамента, под отпавшей штукатуркой, под старыми кусками бетона и кирпичей.
4 -Cylisticus convexus – широко распространенный вид в Европейской части страны предпочитает селиться в городах у подножия зданий (рис. 5). Нами было обнаружено 5 крупных колоний у подножия кирпичных зданий. Мокриц находили в щелях фундамента и под опавшей штукатуркой.
5 -Hyloniscus riparius – Европейский вид мокриц, в нашей стране считается инвазивным, для Московской области описан сравнительно недавно (Гонгальский, 2010) (рис. 6). Вид предпочитает места с повышенным увлажнением и часто селится по берегам водоемов. Нами обнаружено две колонии этого вида по берегам реки Черноголовка возле железобетонных мостов. Мокриц находили под старым строительным мусором и корягами.
Город Черноголовка расположен в 50 км от Москвы в северо-восточном направлении, основан в 50х годах 20 века и все здания типичной советской застройки 60х – 80х годов. Из мокриц для данной местности характерен только Trachelipus rathkii, остальные виды, скорее всего, были завезены людьми еще в 20м веке со стройматериалами, грунтом, саженцами, продуктами и т.д. и прижились в подходящих условиях. Городская среда, по видимому, дает мокрицам некоторые преимущества для выживания: 1) летними ночами в городе на несколько градусов теплее; 2) зимой почва на теплотрассах и в подвалах не промерзает; 3)старая штукатурка обеспечивает мокриц кальцием. В итоге видовое разнообразие мокриц в городе выше, чем за его пределами, схожую картину отмечают и другие авторы (Алексанов, 2008; Островский, 2019). На численность мокриц во многом влияет наличие убежищ, во многих микрорайонах города нами не обнаружено мокриц. В большинстве случаем это связано с хорошей работой коммунальных служб, отсутствие строительного мусора и листового опада не дает им массово размножаться, а единичные экземпляры мы могли не найти.
Выводы.
1. На территории города Черноголовка и окрестностей было отмечено 5 видов мокриц, из которых, четыре вида являются синантропами и за пределами города не встречаются.
2. На площади около 2 кв. км были обнаружены и отмечены на карте:
1 -Trachelipusrathkii – 12 колоний; 2 -Porcelliospinicornis – 5 колоний; 3 -Porcellioscaber – 2 колонии; 4 -Cylisticusconvexus – 5 колоний; 5 -Hyloniscusriparius– 2 колонии.
3.Hyloniscusripariusсильно зависит от влажности среды поэтому селится только по берегам рек, как под строительным мусором, так и под корягами. Остальные синантропные виды тесно связаны с каменными зданиями, предпочитая щели в фундаменте, осыпавшуюся штукатурку и другой строительный мусор по периметру. У Porcellioscaber выявилась привязанность к продуктовым магазинам. У Trachelipusrathkii нет явной привязанности к определенному типу убежищ, но прослеживается тяга к наличию травостоя.
Список использованной литературы
1. Алексанов В.В. Распределение мокриц (Isopoda, oniscidea) в городе Калуге // Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития. – Ишим, 2008. – С.167-169.
2. Гонгальский К.Б., Кузнецова Д.М. Дополнения к фауне мокриц (Isopoda: Oniscidea) Московской области // Бюлл. МОИП., отд. биол. − 2010. −T. 115, № 3. – С. 46–47
3. Залесская Н.Т, Рыбалов Л.Б Фауна мокриц (Crustacea, Isopoda, Oniscoidea) Москвы и Московской области. Почвенные беспозвоночные Московской области. – М: Наука, 1982. – С.170-178.
4. Круглова О. Ю. Класс Crustacea – Ракообразные : метод. рекомендации. Ч. 2. Высшие ракообразные. – Минск : БГУ, 2014. – 43 с.
5. Островский А. М. К фауне мокриц (Crustacea: Isopoda: Oniscidea) юго-востока Беларуси // Трансформация экосистем. – 2019. – Т 2, № 2 (4). – С. 69–78.
6. Островский А.М. Определитель синантропных видов мокриц (Isopoda: oniscidea) юго-востока Беларуси // Известия Гомельского гос. ун-та, №6 (123), 2020. - С. 69-74.
7. Хисаметдинова Д.Д. Жизненные формы мокриц (Isopoda, Оniscidea) Ростовской области // Известия Вузов. Северо–Кавкавский регион. – 2009. –№ 5. – С. 104–107
8. Хисаметдинова Д.Д. Определитель мокриц (Isopoda: oniscidea) Ростовской области. Известия вузов Северо-Кавказкий регион. Естественные науки 2014 №2. - С. 72-76
Приложение
Рис. 1. Локализация крупных колоний мокриц в черте города Черноголовка.
(Цифрами обозначены виды мокриц согласно тексту 1 -Trachelipusrathkii, 2 -Porcelliospinicornis, 3 -Porcellioscaber, 4 -Cylisticusconvexus, 5 -Hyloniscusriparius)
Рис. 2. Trachelipusrathkii
Рис. 3. Porcelliospinicornisпредставители трех цветовых морф.
Р ис. 4. Porcellio scaber
Рис. 5. Cylisticus convexus
Рис. 6. Hyloniscusriparius