IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВУХ ЧУЖЕРОДНЫХ ВИДОВ СЛИЗНЕЙ DEROCERAS CAUCASICUM (SIMROTH, 1901) И DEROCERAS RETICULATUM (MüLLER, 1774) В ЦЕНТРЕ ГОРОДА КАЛУГИ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сошина П.Р. 1

---

1ГБУ ДО КО "ОЭБЦ"

Алексанов В.В. 1

---

1ГБУ ДО КО "ОЭБЦ"

Работа в формате PDF

537.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Важной экологической проблемой современности являются биологические инвазии, или вторжения чужеродных видов растений и животных. Чужеродные виды нередко неконтролируемо размножаются на новой территории, поскольку не имеют естественных врагов. Они могут вытеснять местные виды в ходе конкуренции и наносить большой вред культурным растениям. Человек нередко непреднамеренно завозит наземных моллюсков – улиток и слизней. Перевозятся как сами моллюски, так и их яйца с почвой и с растениями (Шиков, 2016).

Одним из наиболее заметных чужеродных видов моллюсков в нашей стране является Кавказский слизеньDerocerascaucasicum (Simroth, 1901). Родина этого вида – Кавказ и Крым. Во второй половине ХХ – начале ХХI века этот слизень при помощи человека существенно расширил свой ареал в северной Евразии (Прозорова и др., 2014). В 1950 г. он появился в садах и огородах Ташкента и Душанбе, затем распространился шире по территории Узбекистана и Таджикистана в процессе развития орошения, проник в Киргизию и на юго-восток Казахстана, где с начала 1970-х годов стал одним из основных сельскохозяйственных вредителей (Рымжанов, 2009). В конце ХХ века данный вид проник на Дальний Восток России (Прозорова, 2013). В начале ХХI века слизень встречается во многих населенных пунктах Украины (Балашов, 2016). В центре Европейской части России (Московская и Тверская области) слизень известен с 2004 г. (Шиков, 2016).

В местах завоза этот вид обитает по соседству с человеком, то есть является синантропным видом. Но может вселяться и в природные биотопы (Прозорова и др., 2014).

Кавказский слизень входит в род полевых слизней Deroceras. Среди этой группы в качестве сельскохозяйственного вредителя в литературе детально изучен сетчатый слизень Derocerasreticulatum (Müller, 1774). Он тоже считается для нашего региона чужеродным видом, но заселился намного раньше, вместе с распространением земледелия (Шиков, 2016).

Биология сетчатого слизня изучена хорошо, но в основном на особях из более западных по сравнению с Калужской областью регионов (Лихарев, Виктор, 1980). Биология кавказского слизня исследована в Средней Азии и Казахстане, а также на Дальнем Востоке (Рымжанов, 2009; Прозорова, 2013, 2014). Установлено, что в этих регионах кавказский слизень серьезно вредит сельскому хозяйству.

Для борьбы со слизнями применяется вещество узкого действия (моллюскоцид) – метальдегид. Изучено его действие на сетчатого слизня (Лихарев, Виктор, 1980). Специальных работ по действию яда на кавказского слизня не было. Метальдегид привлекателен для слизней, они ищут и поедают его. Метальдегид действует как кишечный яд и как яд нервнопаралитического действия. При попадании на тело слизней он вызывает выделение слизи и обезвоживание. Метальдегид продается в форме разных пестицидов. Изучение разных пестицидов, в состав которых входит метальдегид, проводили, например, в Аргентине (Salvio et al., 2008). Работ про современные отечественные препараты метальдегида мы не нашли.

Цель: изучить особенности биологии двух видов слизней Derocerascaucasicum и D. reticulatum на сельскохозяйственном участке в центре города Калуги.

Задачи

оценить количественное соотношение двух видов слизней на участке,

сравнить массу двух видов слизней,

сравнить подвижность двух видов слизней,

изучить питание слизней растениями на участке,

выявить результативность и эффективность пестицидов по отношению к слизням

Изучаемые виды слизней различаются между собой и отличаются от других видов несколькими особенностями внешнего и внутреннего строения. Это мы выяснили по определителям (Лихарев, Виктор, 1980; Балашов, 2016). Как у всех слизней этого рода, дыхательное отверстие у них находится в задней части мантии (отличие от семейства Arionidae). Средняя доля подошвы ноги с V–образными поперечными бороздками (отличие от рода Limax).

Derocerascaucasicum: окраска грязно-белая, серовато-желтая или серовато-розовая, передний конец тела (голова) более темный (рис.1). Кожа тонкая, через нее просвечивают внутренние органы. Систематический признак определяется при вскрытии: внутри пениса имеется твердая известковая пластинка со шпорой. Слепая кишка может быть выражена в различной степени.

Derocerasreticulatum: имеется четкий рисунок из черноватых пятен на более светлом фоне. Известковой пластинки нет. Слепая кишка хорошо развита.

В нашем регионе могут быть и другие виды слизней, но в результате предыдущих исследований установлено, что на изучаемом участке обитают только эти два вида. Поэтому вскрытию подвергли только часть особей. Остальных слизней распознавали по внешним признакам и изучали прижизненно.

Слизни были учтены на участке областного эколого-биологического центра в сентябре – ноябре 2017 г. Участок расположен по адресу г. Калуга, пер. Старообрядческий, д. 4. Площадь участка - 4883 кв. м. Слизни на участке были на капусте и в других местах. Но наиболее надежные сборы слизней были под деревянными пеньками, которые стоят в саду, между яблонями и огородом с капустой.

Слизни для эксперимента были собраны на участке 25 сентября 2017 г. Взяли по 12 особей двух видов Derocerascaucasicum и Derocerasreticulatum. Каждый слизень был помещен в отдельный пластиковый контейнер объемом 250 мл. На дно контейнера насыпали слой почвы и положили кусочек листа капусты размером 2,5×2 см, массой около 0,4 г. Также для создания благоприятных микроклиматических условий в контейнеры положили листья растений, которые растут в местах находки слизней. Это сныть обыкновенная, лютик ползучий, яблоня домашняя. На этикетках напечатали видовое название слизня, место сбора и условный номер. Этикетки положили в пакетики с замком, чтобы слизни не съели бумагу, и поместили в контейнеры (садки).

6 октября вечером садки проверили, убедились в сохранности всех слизней, выяснили, какие растения слизни съели. Измерили массу слизней на электронных весах. В этот же день в несколько садков положили гранулы препаратов, которые используются для борьбы со слизнями. В три садка для каждого вида положили по грануле препарата «Гроза» (масса пакета 15 г), в три садка – гранулы препарата «Слизнеед» (масса пакета 30 г), три садка оставили без препаратов для контроля. Контейнеры расставили в лаборатории так, чтобы емкости с пестицидами и без пестицидов чередовались (рис. 2). Осмотр садков проводили утром 7, 9 и 10 октября, отмечали живых и погибших слизней, оставшиеся гранулы.

Второй эксперимент по влиянию пестицидов на слизней провели 2 ноября 2017 г. Использовали слизней, оставшихся от первого эксперимента. Также взяли по три новых слизня каждого вида с участка. Измерили массу слизней и в три садка положили гранулы препарата «Гроза». Осмотр садков проводили утром 4 ноября и 6 ноября.

На пакетах с пестицидами указывается только общая масса пакета. Массу одной гранулы мы определяли на электронных весах, взвешивая по 5 штук каждого пестицида (рис. 3). Гранулы брали пинцетом.

Для оценки подвижности слизней по 10 животных каждого вида помещали на дно открытых пластиковых контейнеров объемом 500 мл и при помощи секундомера отмечали, за какое время слизни выберутся из контейнера.

А

Рис. 1. Кавказский слизень Derocerascaucasicum: А – живые слизни, Б – фиксированный экземпляр, В – вскрытый экземпляр

Рис. 2. Эксперимент по изучению чувствительности слизней к пестицидам. А – общий вид стола лаборатории с экспериментальными контейнерами. Б – один садок сверху.

Рис. 3. Измерение массы гранул пестицидов.

Во всех убежищах, которые мы обследовали, были обнаружены оба вида слизня. Однако D. caucasicum был почти в 10 раз более многочисленным, чем D. reticulatum (рис. 4).

Derocerascaucasicum в среднем оказались значительно крупнее, чем D. reticulatum (рис. 5). Это согласуется с литературными данными. Согласно книге И.М. Лихарева и А.Й. Виктора (1980), длина кавказского слизня в сокращенном состоянии – до 40 мм, а длина сетчатого слизня – до 25 мм (в западных частях Европы слизни бывают и крупнее).

Рис. 4. Число особей слизней двух видов, под пеньками на участке в центре города Калуги

В первом испытании три особи кавказского слизня вылезли из садка за 28 секунд, прочие особи – в течение одной минуты. Сетчатые слизни все это время оставались в садке.

Во втором испытании слизни были менее подвижны. Первый экземпляр кавказского слизня вылез наружу через 1 минуту 12 секунд, прочие выбирались различное время (табл. 1). Сетчатые слизни также оставались в садке.

Таким образом, Derocerascaucasicum действительно отличается высокой подвижностью.

Рис. 5. Средняя масса двух видов слизней, которые были собраны на участке в центре города Калуги. Полоса погрешностей означает стандартную ошибку.

Таблица 1. Быстрота выбирания слизня Derocerascaucasicum из открытого садка в испытании № 2

Точно измерить прожорливость слизней не удалось. В некоторых садках капуста была съедена полностью, в других – не полностью. Но в этих случаях поедались также другие растения – зеленые листья сныти, лютика и гниющие листья яблони. В любом случае это доказывает, что оба вида слизней являются многоядными животными, они могут кормиться не только на культурных, но и на дикорастущих растениях.

Почти сразу же после внесения в садок слизни стали поедать гранулы пестицида. На следующий день, примерно через 17 часов после внесения пестицида, все слизни были живы. А 9 октября, через 2,5 суток после внесения пестицида, все слизни, в садки с которыми был положен пестицид, были обнаружены погибшими. Только один слизень Derocerascaucasicum в садке с пестицидом 9 октября был жив, а через день 10 октября найден погибшим. Остатки гранул в большинстве садков были обнаружены. То есть слизни съедали пестицид не полностью. Все слизни, к которым не был положен пестицид, остались живыми. Различий в действии пестицидов «Гроза» и «Слизнеед» не обнаружено.

Во втором эксперименте через 1,5 суток после внесения пестицида, 4 ноября все слизни были живы. А через 2,5 суток, 6 ноября все слизни, к которым был добавлен пестицид, погибли. Слизни без пестицида остались живы.

Таким образом, оба отечественных моллюскоцида на основе метальдегида – «Гроза» и «Слизнеед» оказались результативными для борьбы с двумя видами слизней.

Остатки гранул указывают, что для уничтожения одного слизня одной гранулы пестицида избыточно. Чтобы оценить, какая доза пестицида нужна для уничтожения слизня, мы обратились к литературе. Оказалось, что летальная доза метальдегида для Derocerasreticulatum при поедании яда в твердой форме принимается равной 0,06 мг метальдегида при массе тела 400-800 мг (Cragg et al., 1952), или 63 микрограмма при средней массе слизня 0,5 г (Triebskorn et al., 1998).

Пестициды «Гроза» и «Слизнеед» содержат 6% действующего вещества метальдегид. Следовательно, чтобы получить 0,06 мг метальдегида, слизню нужно съесть 1 мг пестицида. Средняя масса 1 гранулы пестицида «Гроза» составила 13,8 мг (табл. 2). То есть для получения летальной дозы слизень может съесть 1/13 часть гранулы. Слизни D. caucasicum крупнее, чем D. reticulatum, для которого летальная доза указана в литературе. Поэтому его летальная доза будет больше, чем у D. reticulatum, но все равно намного меньше гранулы. При этом возможна такая ситуация, что один слизень съест гранулу целиком. Поэтому более эффективны такие пестициды, где размер гранулы меньше, то есть в 1 г пестицида содержится больше гранул. Гранула пестицида «Слинеед» в среднем весит 48 мг, то есть более чем в три раза тяжелее, чем гранулы «Грозы». С этих соображений для борьбы со слизнями удобнее применять препарат «Гроза».

Таблица 2. Характеристика двух препаратов для борьбы со слизнями, в которых содержится метальдегид.

На сельскохозяйственном участке в центре города Калуги новейший вселенец Derocerascaucasicum во много раз более многочисленный, чем древний вселенец D. reticulatumи какие-либо другие виды слизней.

D. caucasicum имеет значительно большую массу тела, чем D. reticulatum.

Оба слизня многоядны, питаются не только культурными видами растений, но и сорными.

D. caucasicum отличается более высокой подвижностью по сравнению с D. reticulatum.

Препараты «Гроза» и «Слизнеед», в которых содержится метальдегид, являются результативным средством уничтожения обоих видов слизней D. caucasicum и D. reticulatum. Гибель слизней наступает между 1,5 и 2,5 суток. Летальная доза составляет намного меньше, чем одна гранула препарата.

Балашов И.А. Фауна Украины. Том 29. Моллюски. Вып. 5. Стебельчатоглазые (Stylommatophora). – Киев: Наукова думка, 2016. – 592 с.

Лихарев И.М, Виктор А.Й. Слизни фауны СССР и сопредельных стран (Gastropoda terrestria nuda). (Фауна СССР. Моллюски. Т. III, вып. 5). -Л.: Наука, 1980.- 438 с.

Прозорова Л. А. Вселение слизня-вредителя Deroceras caucasicum (Simroth, 1901) на острова залива Петра Великого (Японское море) // Бюллетень Дальневосточного малакологического общества. – 2013. – №. 17. – С. 233-237.

Прозорова Л. А., Пономаренко М. Г., Беляев Е. А. О жизненном цикле слизня-вселенца Deroceras caucasicum (Simroth, 1901) (Gastropoda: Agriolimacidae) на юге Приморского края //Амур. зоол. журн. – 2014. – Т. 6. – №. 3. – С. 245-247.

Шиков Е.В. Адвентивные виды наземной малакофауны центра Русской равнины // Ruthenica. 2016. vol. 26. No. 3-4. С. 153-164.

Cragg J. B., Vincent M. H. The action of metaldehyde on the slug Agriolimax reticulatus (Müller) // Annals of Applied Biology. – 1952. Vol. 39. – №. 3. – P. 392-406.

Salvio C. et al. The efficacy of three metaldehyde pellets marketed in Argentina, on the control of Deroceras reticulatum (Müller)(Pulmonata: Stylommatophora) // Spanish Journal of Agricultural Research. – 2008. – Vol. 6. – №. 1. – P. 70-77.

Triebskorn R., Christensen K., HEIM G. Effects of orally and dermally applied metaldehyde on mucus cells of slugs (Deroceras reticulatum) depending on temperature and duration of exposure // Journal of Molluscan Studies. – 1998. – Vol. 64. – №. 4. – P. 467-487.