XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Результаты наблюдений за потенциально новым инвазивным видом лёгочных моллюсков (кл. Gastropoda, п\кл. Pulmonata), обнаруженным в оранжерее Городского детского экологического центра г. Екатеринбурга Свердловской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Богданова М.С. 1

---

1Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования - Городской детский экологический центр

Швецова Т.Р. 1

---

1Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования - Городской детский экологический центр

Работа в формате PDF

813.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В 2023 г. в оранжерею Городского детского экологического центра в городе Екатеринбурге привезли папоротник асплениум гнездовой (Asplenium nidus) (Приложение 1, рис. 1 и 2). На его стебле обнаружили неизвестных мелких брюхоногих моллюсков, имеющих панцирь. С 2023 по 2026 было организовано наблюдение с целью изучить их биологические особенности.

Актуальность исследования обусловлена опасностью занесения в дикую природу и оранжерейную культуру инвазивных видов брюхоногих моллюсков, появления в России новых вредителей сельскохозяйственных культур, опасностью заражения животных и людей заболеваниями через моллюсков.

Новизна: нет информации о моллюсках, обнаруженных в данных оранжереях, вероятно, они не изучались; определение вида представляет трудность, определить вид не смог специалист по брюхоногим моллюскам (Институт экологии растений и животных УрО РАН); нет сведений об особенностях вида как инвазивного или вредителя растений.

Цель: провести наблюдение и изучить биологические особенности обнаруженного вида улиток для определения его возможного вреда для природы и сельского хозяйства.

Задачи:

1. Провести наблюдение за биологическим объектом на месте его обнаружения – в оранжерее, и в домашних условиях.

2. Определить, является ли вид чужеродным и потенциально инвазивным для Урала и России.

3. Выяснить, могут ли данные моллюски представлять опасность для сельскохозяйственных культур.

Объект: улитки, найденные в оранжереях Экоцентра.

Предмет: внешний вид, рацион, условия жизнедеятельности данного вида, примерное систематическое положение.

Гипотезы:

1. Данный вид моллюсков не встречается в России или на Урале. Тогда он может стать инвазивным видом, если попадет в дикую природу Свердловской области.

2. Изучаемый вид представляет опасность для сельскохозяйственных или декоративных культур закрытого грунта.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Моллюски

Улитки – это другое название класса брюхоногих моллюсков (Gastropoda). Они имеют ряд особенностей, мы выясним те из них, которые важны для целей исследования: внешние характеристики гастропод, их питание, среда обитания, возможный вред для природы, сельского хозяйства.

Тело брюхоногих моллюсков состоит из туловища, головы и ноги. Туловище может располагаться в раковине, некоторые имеют внутреннюю раковину (полуслизни), у иных она совсем отсутствует (слизни). На голове находятся одна или две пары чувствительных щупалец, рот и глаза. В ротовом отверстии расположен язык, покрытый радулой, или теркой. Нога имеет подошву. Ногу и голову улитки могут полностью втянуть в раковину через устье [1, 3].

Раковины различаются по параметрам: размер, цвет, тип (турбоспиральная, плоскоспиральная, колпачковидная), количество завитков, соотношение высоты и ширины раковины, форма устья, его высота и ширина, высота завитка и другим, бывают правозакрученные и левозакрученные, устье иногда имеет крышку [2, стр. 27-29].

Большинство брюхоногих моллюсков растительноядные и детритоядные, есть хищники и паразиты [3].

Гастроподы водятся почти везде на нашей планете: на суше, в морских и пресных водоёмах. Выделяют три подкласса: переднежаберные, заднежаберные, лёгочные моллюски. Нас интересуют лёгочные моллюски (п\кл Pulmonata). Они отличаются способностью дышать атмосферным воздухом, имеют орган дыхания, «лёгкое», и небольшое дыхательное отверстие. Обитают повсеместно. Делятся на два отряда: сидячеглазые, чаще это пресноводные виды, и стебельчатоглазые, чаще наземные виды [4].

Открытие новых видов моллюсков возможно и в наше время. Так, в 2025 году ученые МГУ обнаружили и описали новый вид и род голожаберных моллюсков Mgueolia almamater. Также в 2025 ученые МГУ описали три новых вида голожаберных моллюсков, обнаруженных японскими «гражданскими учеными», и отнесли их к новому семейству Hantazuidae [5, 6].

Наземные растительноядные улитки и слизни наносят вред сельскому хозяйству, поедая растения, примерами являются виноградная улитка (Helix pomatia) и испанский слизень (Arion vulgaris) [7]. Дикой природе ущерб наносят инвазивные виды, пример – новозеландская улитка (Potamopyrgus antipodarum) [8]. Улитки бывают промежуточными хозяевами паразитов, кустарниковая улитка (Fruticicola fruticum) является таким хозяином ланцетовидной двуустки (Dicrocoelium dendriticum), возбудителя дикроцелиоза. Чаще болеют копытные, в том числе домашний скот, также другие животные. Редко заражается человек, съев немытые плоды или зелень [9].

Инвазивность

Инвазивные виды (инвазионные) — это виды растений или животных, которые по какой-то причине оказались за пределами своих естественных мест обитания [10].

Инвазивность вида — это способность чужеродного (неаборигенного) вида активно распространяться в новой среде, внедряться в естественные сообщества и оказывать негативное воздействие на местные виды, экосистемы и человека. Определение инвазивности требует комплексного подхода, учитывающего биологические характеристики вида, его поведение в новой среде и последствия для экосистемы.

Критерии определения инвазивности: чужеродность (вид должен быть за пределами своего естественного ареала); активное распространение (вид демонстрирует тенденцию к расширению ареала, увеличению численности и занятию новых местообитаний); внедрение в сообщества; негативное воздействие на местные виды и экосистемы; переноса болезней или паразитов, к которым у местных видов нет иммунитета; др.

Экономический ущерб. Деятельность вида может наносить вред сельскому и другим видам хозяйства, требовать затрат на борьбу с ним или восстановление экосистем.

Потенциал к дальнейшему распространению. Вид обладает характеристиками, которые способствуют его расселению (например, эффективные механизмы распространения, высокая репродуктивная способность, устойчивость к различным условиям среды) [11].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Период наблюдений: 2023- начало 2026

1. Описание внешних параметров вида — 2025. Изучение литературных источников, в том числе работа с определителями (попытки определить вид моллюска), поиск в сети Интернет.

2. Длительное наблюдение за моллюсками в оранжереях ГДЭЦ ) — местах их обитания, их поведением, численностью, возможными кормовыми растениями, распространением по оранжереям) — 2023- начало 2026.

3. Определение растений, около которых найдены моллюски.

4. Измерение параметров окружающей среды с помощью прибора ЕТР-301 «почвенный рН-метр» для получения данных влажности, кислотности и освещенности почвы.

5. Длительное содержание пойманных в оранжерее особей моллюсков в домашних условиях, подбор кормовых растений.

СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследуемый моллюск относится к легочным наземным. Вид не определен, вероятно, это тропический представитель, поэтому он не был найден в доступных нам определителях. Мы описали внешнее строение объекта (Приложение 1, рис. 3): тело темное зеленовато-серое, на голове две пары щупалец; раковина плоскоспиральная, шириной до 8 мм, закручена вправо, коричневая блестящая, устье полукруглое вытянутое, крышки нет. Измерили одну из раковин: ширина 5 мм, высота 1,5 мм, соотношение высоты и ширины 0,3, количество оборотов 5. Изучили справочники для Урала и СССР [1, 2] и не нашли моллюсков, соответствующих данным характеристикам. «Школьный атлас» [2] содержит небольшой набор видов.

2. В домашних условиях улитки были помещены в пластиковую банку, в течение двух лет было взято 10 взрослых особей, велся дневник. Наблюдали и двух мелких улиток (вылупились здесь же), но обе погибли. Улиткам давали разные растения в качестве кормовых, также мел и яичную скорлупу для роста раковины. Они стали есть листья салатов, пекинской капусты, роз, лебеды, плоды огурцов (мякоть, но один раз прогрызли и кожуру) (Приложение 2, Таблица 1). На этих листьях можно было увидеть прогрызенные дырочки, а на ломтиках огурца – вмятинки (Приложение 1, рис. 4). Результаты эксперимента представлены в таблице, где плюсом обозначены съеденные корма, минусом – отвергнутые, двумя плюсами — самый предпочитаемый корм салат латук (Приложение 2, Таблица 2). Всего улиткам предлагали 15 видов корма, в результате из 15 видов они выбрали 6 видов, что составляет 40% (Приложение 3, рис. 7).

3. Длительное наблюдение в оранжереях показало, что днем улитки сидят на поверхности почвы, иногда чуть заглублены, встречаются на стебле асплениума, предпочитают увлажненные участки почвы под листьями. Вечером ползают по земле. Живут в основном в крупных контейнерах с почвой, могут размещаться на почве непосредственно под отдельно стоящими кашпо с растениями, а также на почве в зоне зарослей традесканции и других растений (Приложение 2, Таблицы 3, 5). Живут только на суше, на территории оранжерей имеются бассейны для полива, но улитки в них не обнаруживались. Не наблюдали моллюсков, сидящих на листьях, и характерных повреждений ими листьев. Предполагаем, что здесь они питаются детритом внутри почвы и на ее поверхности. Постоянно появляются новые мелкие особи.

4. Были измерены параметры среды в оранжереях и дома при помощи термометра и прибора ЕТР-301 (Приложение 1, рис. 5, 6). Оптимальными условиями обитания моллюсков оказались: температура воздуха 25^о С и выше, кислотность почвы 8 рН, влажность почвы 4-8 единиц, освещение 0 (во второй половине дня, после 16:00) и 100-500 (днем) (Приложение 2, Таблицы 3, 4, 5). Отмечена адаптивность по отношению к суточным колебаниям влажности почвы (Приложение 3, Рис.10).

5. Было произведено случайное наблюдение выживания в условиях засухи. В Экоцентре посадили в банку 10 улиток, увлажнили и накрыли банку бумагой. Они были разного размера: 6 крупных (около 5 мм шириной) и 4 мелкие (около 2 мм). Внезапно включили отопление, и улитки высохли. После опрыскивания водой все крупные улитки через несколько часов ожили, а все мелкие) — нет (Приложение 3, рис. 8).

6. Наблюдали случайное выживание особей данного вида после опрыскивания растений ядохимикатами (инсектицидами). Через несколько дней на почве нашли всего 15 улиток, из них живых было 7 (все 7 крупные), остальные 8 были пустыми панцирями (5 крупных, 3 мелких) (Приложение 3, рис. 9).

ВЫВОДЫ

1. На сегодня вид не был определен (даже с помощью ученых), возможно, это новый вид. Он не обитает на Урале и, вероятно, в России. Вид непрерывно успешно выживает в течение 2-3 лет в оранжереях при колебаниях плюсовой температуры в случае отключения отопления, но мы не изучали, способны ли эти моллюски пережить зиму. В эксперименте по подбору кормов улитки выбрали 40% кормов, то есть могут переходить с одного вида кормовых растений на другие. Можно сделать вывод, что вид может стать инвазивным, если попадет в дикую природу в теплом климате и при высокой влажности. Таким образом, гипотеза 1 подтвердилась частично.

2. Вид широко распространился по двум оранжереям и непрерывно успешно выживает в определённых условиях даже после применения ядохимикатов (инсектицидов). В эксперименте изучаемые моллюски выбрали в качестве корма овощные растения и одно декоративное, при этом, многим другим растениям, включая оранжерейные (комнатные), они не угрожают (погрызы не замечены). Отмечена приспособляемость вида к разным видам кормов, адаптивность к суточным колебаниям влажности. Потенциально вид способен стать вредителем посадок культурных растений в круглогодичных оранжереях и теплицах при выращивании салатов, огурцов, роз, на почве средней кислотности и с постоянной средней влажностью. Гипотеза 2 подтвердилась.

3. Для содержания в домашних условиях улиткам требуется подогрев и увлажнение.

4. В неблагоприятных условиях (засуха, опрыскивание ядохимикатами) легче выживают взрослые особи.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Возможно, следует разнообразить субстрат для изолированного содержания улиток в условиях эксперимента: например, дополнительно использовать в качестве субстрата мох сфагнум. А также увеличить размер террариума, и провести эксперимент по размножению моллюсков при содержании с нижним подогревом, используя специальный коврик под террариум.

Желательно продолжить изучение моллюска. Не исключается вероятность того, что данный вид является переносчиком или промежуточным хозяином возбудителей каких-либо заболеваний, опасных для растений, сельскохозяйственных и диких животных и человека.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Благодарим Максима Евгеньевича Гребенникова, старшего инженера лаборатории эволюционной экологии Института экологии растений и животных УрО РАН.

ЛИТЕРАТУРА

1. М.А. Козлова и И.М. Олигер. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. – Москва: Просвещение, 1991. – 206 с.

2. Хохуткин И.М. Моллюски Урала и прилегающих территорий. Семейства Acroloxidae, Physidae, Planorbidae (Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeiformes). Ч.2: монография / И.М. Хохуткин, М.В. Винарский; [отв. ред. И. А. Васильева]; Ин-т экологии растений и животных [и др.]. — Екатеринбург : Гощицкий, 2013. — 184 с.

3. Брюхоногие моллюски. Статья. – Текст: электронный // Большая российская энциклопедия: офиц.сайт. – URL: https://bigenc.ru/c/briukhonogie-molliuski-d9d98d (дата обращения: 01.12.2025)

4. Легочные моллюски. Статья. – Текст: электронный // Большая российская энциклопедия: офиц.сайт. – URL: https://bigenc.ru/c/liogochnye-molliuski-1c26ff (дата обращения: 01.12.2025)

5. Mgueolia almamater: моллюск МГУ. Статья. – Текст: электронный // Зоологический музей МГУ: офиц.сайт. – URL: https://zmmu.msu.ru/nauka-v-muzee/articles/bespozvonochnyie/mgueolia-almamater-mollyusk-mgu (дата обращения: 20.12.2025)

6. Ученые МГУ назвали новое семейство голожаберных моллюсков «Охотниками». Статья. – Текст: электронный // МГУ имени М.В.Ломоносова: офиц.сайт. – URL: https://msu.ru/news/novosti-nauki/uchenye-mgu-nazvali-novoe-semeystvo-golozhabernykh-mollyuskov-okhotnikami.html (дата обращения: 20.12.2025)

7. Вредители сельскохозяйственных растений. Статья. – Текст: электронный // Большая российская энциклопедия: офиц.сайт. – URL: https://bigenc.ru/c/vrediteli-sel-skokhoziaistvennykh-rastenii-aaecc7 (дата обращения: 10.12.2025)

8. Список инвазивных видов. Статья. – Текст: электронный // РУВИКИ: офиц.сайт. – URL: https://ru.ruwiki.ru/wiki/Список_инвазивных_видов (дата обращения: 12.12.2025)

9. Дикроцелиоз. Статья. – Текст: электронный // РУВИКИ: офиц.сайт. – URL: https://ru.ruwiki.ru/wiki/Дикроцелиоз (дата обращения: 22.12.2025)

10. Что такое инвазивный вид? Статья. – Текст: электронный // «Земля касается каждого»: офиц.сайт. – URL: https://earthtouches.me/articles/2025/07/21/chto-takoe-invazivnyj-vid/ (дата обращения: 22.12.2025).

11. А. П. Гусев, Н. С. Шпилевская Экология инвазий. Гомель, ГГУ им. Ф. Скорины, 2019. Статья. – Текст: электронный //: офиц.сайт. – URL: https://elib.gsu.by/bitstream/123456789/6459/1/Макет_ГусевШпилевская_Экология%20инвазий_2018.pdf (дата обращения: 22.12.2025)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ФОТОГРАФИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦЫ

Таблица 1.

Виды корма, съеденные моллюсками.

Таблица 2.

Предпочтения моллюсков в питании определенными видами растений и их частями, а также минеральными добавками

Таблица 3.

Количество найденных моллюсков около растений в Коллекционной оранжерее, условия их обитания в данный день и в данное время

(влажность, освещенность, кислотность почвы).

Дата: 17 февраля 2026 16:00-17:00

Всего: 37

Таблица 4.

Условия обитания моллюсков около растений в Коллекционной оранжерее,

(влажность, освещенность, кислотность почвы).

Дата: 22 февраля 2026 14:00-14:30

Всего моллюсков найдено в этот день: 20, из них: живых крупных 14, живая мелкая 1, пустых крупных 5, пустых мелких нет.

Таблица 5.

Количество найденных моллюсков около растений в Коллекционной оранжерее, условия их обитания в данный день и в данное время

(влажность, освещенность, кислотность почвы).

Дата: 24 февраля 2026 16:00-17:00

Всего: 27 – 40 (27 особей найдено на почве под определенными растениями, остальные 13 располагались хаотично на почве — в зарослях многовидовых композиций, либо на цветочных кашпо, где нет возможности определить привязку к растению).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ДИАГРАММЫ

Рис. 7. Соотношение предпочитаемых и отвергаемых моллюсками кормовых растений

Рис.10. Влажность почвы около конкретных растений, где были обнаружены моллюски, в оранжерее МБУ ДО — ГДЭЦ (за 3 дня наблюдений).