ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ СЕРЕБРЯНОГО КАРАСЯ

VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ СЕРЕБРЯНОГО КАРАСЯ

Нечаева А.П. 1
1Филиал МАОУ Тоболовская СОШ-Карасульская СОШ
Завьялова М.Л. 1
1Филиал МАОУ Тоболовская СОШ-Карасульская СОШ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

Важным показателем состояния популяций рыб в водных экосистемах являются морфометрические признаки. На морфологические признаки рыб оказывают влияние абиотические и биотические факторы среды, в том числе антропогенное загрязнение окружающей среды – влияние человека (Иванов, 2003). Кроме того, один из главных факторов является видовое разнообразие водной экосистемы и взаимосвязи организмов между собой. Повышенное значение изменчивости морфометрических признаков у карася может быть направлено на увеличение выживаемости молодых особей в исследуемом водоёме и отражает особенности роста и развития молодых возрастных групп (Ковальский, 2005).

Серебряный карась (CarassiuscarassiusGibelio) – один из самых распространённых видов рыб в озёрах и реках Тюменской области, поэтому имеет значимое биоиндикаторное значение. В литературе мало сведений о состоянии популяций видов рыб в водоёмах юга Тюменской области и Приишимья (Блащеница, Ибрагимова, 2013, Дергачёв, 2014, Коломин, Фефелов, 2013, Левых, Пузынина, 2012, Левых, Ермолаева, 2013, Усольцева, 2014). Отсутствие систематических исследований состояния популяций рыб в водоёмах данной территории обосновывает актуальность изучения изменчивости морфометрических признаков серебряного карася.

Цель работы: анализ изменчивости морфометрических признаков карася серебряного в озёрах Кислое и Травное Ишимского района Тюменской области.

Гипотеза: обитание карасей в разных водных экосистемах оказывает влияние на морфометрические признаки популяций.

Для достижения цели и проверки гипотезы были поставлены следующие задачи:

Исследовать представительные выборки серебряного карася в озёрах Кислое и Травное Ишимского района, определить возраст отловленных особей и выбрать двулеток.

Провести стандартное морфометрическое исследование серебряного карася.

Провести биометрическую обработку полученных данных и межпопуляционное сравнение морфометрических признаков между популяциями двулеток из озёр Кислое и Травное.

Объект исследования: серебряный карась.

Предмет исследования:морфометрические признаки.

Проект имеет практическую значимость для оценки состояния популяции самого распространённого промыслового вида рыб на территории юга Тюменской области, в том числе Ишимского района – серебряного карася.

Новизна работы заключается в том, что сведений о состоянии популяций карася серебряного в озере Кислое недостаточно.

Глава I. Материалы и методы исследования.

Материалом для нашей работы послужили выборки серебряного карася из озёр Кислое и Травное Ишимского района юга Тюменской области (по 30 экземпляров), выловленных 22 декабря 2018 года. Отлавливали рыбу мормышкой, в качестве приманки использовали мотыль и опарыши.

Эти озёра являются частью особо охраняемой природной территории – водно-болотные угодья «Тоболо-Ишимская лесостепь», которая объединяет 10 заказников и памятник природы «Минеральные озёра» (Глазунов, Николаенко, 2003). Исследуемые озёра расположены вдоль автотрассы «Ишим – Новотравное». Относятся к пресной группе озёр, мелководные, заросшие водной и околоводной растительностью, с заболоченными берегами (рис.1).

Рис. 1. Топографическая карта озёр Приишимья (https://www.google.ru/maps/place/.)

Озеро Травное площадью около 6,5 км2 располагается к востоку от села Новотравное (Ишимский район). Относительная площадь открытого водного зеркала составляет около 4,5 км2. Наибольшая глубина – 5 м отмечена в центре озера. Озеро Кислое имеет площадь 5,4 км2. Относительная площадь открытого водного зеркала составляет 3,6 км2.

Обследовав улов особей из озёр Кислое и Травное, определили относительный возраст по годичным кольцам прироста на чешуе, используя общепринятые обозначения возраста (Правдин, 1966; Баклашова, 1990). Отобрали по 30 экземпляров двулеток из каждого озера для анализа межпопуляционной изменчивости. Согласно рисунку 2 у каждой особи измерили 18 стандартных морфометрических признаков, отражающих общие размеры и пропорции тела (Моисеев, 1981) и данные занесли в таблицы 1,2. (Приложение 1)

Рис.2. Схема измерений карповых рыб: признаки: (а-б) – длина всей рыбы; (а-в) – длина тела; (а-к) – длина головы; (д-ж) – диаметр глаза; (м-т) – наибольшая высота тела; (ш-щ_ - наименьшая высота тела; (з-и) – высота головы у затылка; (о-п) – наибольшая высота спинного плавника; (ж-к) – заглазничное пространство; (а-д) – длина рыла; (а-г) – длина головы; (а-н) – антедорсальное расстояние; (р-в) – постдорсальное расстояние; (н-р) – длина основания спинного плавника; (л-с) – длина грудных плавников; (л-у) – расстояние между грудным и брюшным плавниками; (у-ф) – расстояние между брюшным и анальным плавниками; (ц-в) – длина хвостового стебля; (по: Веселов, 1977).

Для измерения пользовались штангенциркулем и сантиметровой линейкой, снимая показания с точностью до 1мм. Для анализа межпопуляционной изменчивости по каждому признаку рассчитали выборочные показатели: среднее арифметическое значение признака (Xср), ошибку репрезентативности (Sx), дисперсию (σ 2), среднее квадратичное значение признака (σ ), коэффициент вариации (CV), показатель точности измерений (Сs). Точность среднего показателя, которым оцениваются результаты наблюдений, считаются вполне удовлетворительной, если показатель точности (Сs) не превышает 3-5% (Лакин, 1990, Левых, 2012). Выборочные показатели занесли в таблицы 3 и 4. (Приложение 2)

Глава II. Результаты исследования и их обсуждение.

Сравнение выборок популяций серебряного карася из озёр Кислое и Травное по среднему арифметическому значению морфометрических признаков:

В результате наших исследований установлено, что обнаружены достоверные различия по среднему арифметическому значению абсолютной, или зоологической длины тела (а-б) и составляют 165,93 мм у карасей из озера Кислое и 162,3 мм соответственно из озера Травное, по промысловой длине (а-в) – 137,35 мм и 135,9 мм соответственно.

Это объясняется тем, что в озере Кислое в настоящее время содержится достаточное количество корма для карася, чем и объясняется доминирование размеров. Пищей для молоди карася служат мелкие планктонные организмы, с возрастом он переходит на питание донными беспозвоночными животными - мелкими ракообразными, личинками хирономид, стрекоз и подёнок, в небольшом количестве потребляет водоросли и остатки водной растительности, а также детрит.

Выборка из озера Кислое характеризуется в сравнении с выборкой из озера Травное наибольшими отличиями таких параметров как: длина головы от вершины рыла до наиболее удалённой точки крышечной кости без перепонки (а-к), диаметр глаз (д–ж), антедорсальное расстояние (а-н), высота головы у затылка (з-и), расстояние между грудным и брюшным плавниками (у-ф).

Двулетки из озера Кислое характеризуются достоверно большим значением наибольшей высоты тела (м-т), наименьшей высотой тела в области хвоста (ш-щ), длиной рыла (а-д), заглазничным пространством (ж-к), расстоянием между грудным и брюшным плавником (л-у), длиной головы (а-г) по сравнению с травнинской выборкой. Необходимо отметить, что у карасей из озера Травное достоверно больше постдорсальное расстояние – пространство от вертикали заднего конца основания спинного плавника до основания хвостового плавника (р-в), чем у особей из озера Кислое.

Поэтому, в целом, можно сделать вывод, что караси из озера Кислое обладают большими размерами, высокие, с более длинными головами. У особей озера Травное отмечена наименьшая высота хвостового стебля.

Таким образом, особи из озера Кислое отличаются большими значениями большинства признаков от таковых же морфометрических признаков травнинской популяции карася серебряного. Только наибольшая высота спинного плавника у особей обеих выборок достоверно одинакова (25,6 мм и 25,61 мм соответственно).

Сравнение выборок карася серебряного из озёр Кислое и Травное по коэффициенту вариации (Cv ):

В результате сравнения выявлены достоверные значительные различия по коэффициенту вариации диаметра глаза (Cv – 10,15% и 2,78%), постдорсального расстояния (Cv – 9,19% и 24,48%), длине основания спинного плавника (Cv – 5,17% и 29,54%), расстоянию между грудным и брюшным плавниками (Cv – 8,81% и 18,35%). По всем выше перечисленным признакам выборка из озера Травное характеризуется большими значениями, чем выборка карасей из озера Кислое.

Показатель вариации отражает степень разбросанности значений независимо от их масштаба и единиц измерения (Лакин,1990). Самый высокий процент вариации в наших исследованиях равен 29,54. При небольших размерах озёр и меньшей наследственной однородности популяции увеличение коэффициентов вариации некоторых морфометрических признаков в озере Травное можно объяснить более сильной антропогенной нагрузкой на водоём. Озеро расположено в непосредственной близости от населённого пункта, и в него осуществляется как не преднамеренный, так и преднамеренный сток загрязняющих веществ различного происхождения. В литературе указывается (Шварц, 1968), что увеличение коэффициентов вариации морфометрических признаков может наблюдаться при действии на популяцию дополнительного фактора, например антропогенного загрязнения.

Анализируя показатели изменчивости (среднего квадратичного отклонения, дисперсии, коэффициента вариации), можно отметить большую изменчивость морфометрических признаков у особей обеих популяций. Это указывает на экологическую пластичность изучаемых признаков.

Выводы.

Исследовали представительные выборки серебряного карася в озёрах Кислое и Травное Ишимского района, определили возраст отловленных особей и выбрали двулеток.

Провели стандартное морфометрическое исследование серебряного карася.

Особи каждой популяции отличаются своеобразными пропорциями тела, что объясняется наследственной уникальностью и приспособленностью к условиям разных экосистем. Популяция карася серебряного из озера Кислое отличается большими размерами тела, что отчасти можно объяснить лучшей кормовой базой в условиях более высокой трофности водоёма. У карасей обеих популяций отмечен высокий уровень изменчивости многих морфометрических признаков, что указывает на их высокую пластичность и достаточно высокий потенциал популяций. Выборка карася серебряного из озера Травное характеризуется более высоким коэффициентом вариации большинства морфометрических признаков, что возможно обусловлено более сильным антропогенным воздействием на данную экосистему.

Список литературы:

Блащеница Н.А., Ибрагимова Л.З. Морфологическая характеристика серебряного карася, обитающего в водоемах Тюменской области // Вестник Тюменского государственного университета. - 2013. — № 6. — 64—67 с.

Веселов, Е.А. Определитель пресноводных рыб фауны СССР [Текст]: пособие для учителей/ Е.А. Веселов М.: Просвещение, 1977. – 238 с.

Глазунов, В.А, Николаенко, С.А. Роль водно-болотных угодий «Озёра Тоболо-Ишимской лесостепи» в сохранении биологического разнообразия растительного покрова лесостепной зоны Тюменской области // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Тюмень, 2003, Вып. 4. — 18-24 с.

Дергачёв С.Н. Популяционно-экологический анализ плотвы из реки Алабуга // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. №4. [Электронный ресурс] — Режим доступа. URL: http://research-journal.org/featured/biology/populyacionno-ekologicheskij-analiz-plotvy-rutilus-rutilus-iz-reki-alabuga/

Иванов А.А. Физиология рыб. М.: Мир, 2003. — 284 с.

Ковальский Н.Г. Современное состояние популяции золотого карася Carassiuscarassius (L.) Чухломского озера Костромской области: Дисс. канд. биол. наук. Кострома, 2005. — 116 с.

Коломин Ю.М., Фефелов В.В. Биология обыкновенного окуня реки Ишим в пределах Казахстана // Вестник Ишимского государственного педагогического института им. П.П. Ершова. — 2013. — №6 — С. 28-31.

Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биол. спец. вузов, 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1990. — 352 с.

Левых А.Ю., Пузынина Г.Г. Оценка благополучия среды по показателям стабильности развития растений и животных // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2012. — Т. 14. — № 5(3). — С. 611-615.

Левых А.Ю., Ермолаева А.В. К вопросу об оценке состояния реки Ишим методами биоиндикации // XXIII Ершовские чтения. Ч. 2. Ишим, 2013.— С. 170-174.

Левых А.Ю. Методы биологических исследований: учеб. пособие для студ. биол. спец. пед. вузов. Ишим: ИГПИ им. П.П. Ершова, 2012. — С. 175.

Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных) [Текст] / И.Ф. Правдин; под ред. П.А. Дрягина, В.В. Покровского. – М. : Пищевая пром-ть, 1966. – 267 с.

Усольцева Ю.А. К вопросу об оценке качества пресных вод по показателям флуктуирующей асимметрии неметрических признаков рыб // Экологический мониторинг и биоразнообразие. — 2014. — № 2(9). — 106-111.

Шварц С.С. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных [Текст] / С.С. Шварц, В.С. Смирнов, Л.Н. Добринский. – Свердловск, 1968. – 387 с.

(Приложение 1)

Таблица 1: Морфометрические (экстерьерные) признаки карася озера Кислое.

признак

№п/п

а-б

а-в

а-к

д-ж

м-т

ш-щ

ц-в

а-д

ж-к

а-н

р-в

н-р

о-п

л-у

л-с

з-и

а-г

у-ф

 

174

138

30

10

61

22

24

10

21

75

33

50

24

32

23

32

36

48

 

183

137

43

9

71

23

23

12

21

80

40

52

23

34

26

40

32

45

 

168

136

36

9

72

24

20

10

19

57

35

49

28

31

25

10

37

45

 

168

131

37

8

61

22

21

10

18

60

31

55

25

30

25

35

36

46

 

162

136

35

8

62

20

21

11

18

62

27

50

23

28

26

38

37

43

 

165

138

37

7

61

21

22

11

20

61

26

50

25

30

24

38

36

50

 

155

132

33

9

60

22

25

11

18

60

30

50

22

30

24

31

35

45

 

171

129

36

9

63

23

28

12

18

70

32

48

24

31

26

32

38

49

 

171

128

39

8

65

25

24

15

19

62

32

52

25

33

25

35

40

47

 

178

135

37

10

65

25

25

10

19

63

33

52

26

33

27

35

38

49

 

181

146

40

10

68

25

27

10

23

74

35

56

28

36

22

37

39

49

 

171

142

41

9

61

23

24

10

26

77

34

52

26

33

26

38

39

51

 

161

137

35

9

61

21

24

10

27

69

30

48

26

32

25

35

37

47

 

166

136

36

9

59

22

25

11

21

73

32

46

27

32

25

37

40

47

 

179

146

40

10

75

23

33

11

20

79

32

52

26

36

25

33

37

54

 

165

134

35

9

73

23

29

9

19

74

33

49

25

31

24

30

35

49

 

174

143

39

9

64

26

35

12

20

80

29

51

27

39

24

34

39

52

 

165

138

37

9

62

24

31

11

17

76

27

47

23

33

25

31

37

49

 

163

133

39

10

63

23

33

12

22

80

33

49

26

35

27

34

40

50

 

163

133

41

8

64

23

32

14

19

79

30

50

25

34

26

32

42

50

 

179

154

41

10

68

24

28

12

20

76

32

56

25

35

30

39

40

56

 

160

134

38

10

59

23

21

11

21

65

31

50

24

33

25

33

35

49

 

164

138

37

9

61

24

21

11

20

70

32

51

30

31

26

32

38

48

 

176

140

40

10

62

22

25

13

20

76

33

51

26

32

25

27

38

47

 

158

129

37

8

60

21

22

11

20

61

28

51

23

32

21

28

36

46

 

163

136

36

9

62

24

26

10

19

76

32

53

26

39

24

26

36

49

 

145

131

35

7

60

21

24

11

18

68

32

50

25

28

24

29

35

43

 

153

136

34

8

57

21

22

12

19

70

29

49

24

27

23

33

34

45

 

153

135

35

8

53

20

20

10

17

68

30

46

23

30

24

32

36

45

 

144

128

32

8

53

20

21

8

17

69

27

44

24

27

23

29

33

46

Таблица 2: Морфометрические (экстерьерные) признаки карася озеро Травное.

признак

№п/п

а-б

а-в

а-к

д-ж

м-т

ш-щ

ц-в

а-д

ж-к

а-н

р-в

н-р

о-п

л-у

л-с

з-и

а-г

у-ф

 

163

139

34

8

60

21

23

9

20

76

39

49

24

35

24

26

37

46

 

173

138

34

9

67

22

23

10

20

77

40

50

26

35

25

28

32

44

 

170

132

36

9

70

22

23

9

21

79

38

48

25

39

26

31

35

45

 

165

130

34

7

60

23

20

10

20

57

31

48

24

27

24

33

36

45

 

167

139

36

7

59

21

20

11

18

58

28

55

26

22

25

31

36

46

 

162

137

39

8

61

20

21

11

19

61

27

56

24

34

25

32

36

48

 

153

132

31

9

61

19

21

10

18

60

26

52

25

26

26

26

35

44

 

163

130

30

10

62

22

23

11

18

61

30

47

27

26

25

30

38

50

 

170

130

38

7

62

23

28

10

19

70

30

48

30

35

25

30

39

47

 

171

138

32

8

68

24

28

9

20

63

29

50

27

27

25

28

40

46

 

174

141

38

7

65

23

25

11

24

63

25

52

23

22

24

32

38

48

 

166

141

40

9

58

24

26

11

21

71

27

51

29

34

23

27

37

50

 

157

131

34

9

59

20

26

9

26

59

30

51

23

22

24

32

37

46

 

163

135

36

9

70

22

20

8

27

58

28

45

25

39

25

26

38

47

 

169

141

39

7

69

23

31

9

19

71

35

46

27

32

24

29

36

53

 

161

134

38

7

74

24

31

10

17

79

32

47

26

27

23

28

38

48

 

171

140

34

8

69

22

28

9

18

76

45

48

25

26

24

29

35

51

 

165

134

36

9

61

24

28

9

19

78

49

49

29

27

25

33

38

48

 

163

132

39

8

61

23

35

10

20

77

48

45

22

26

24

33

34

51

 

162

133

41

9

60

24

35

11

20

64

47

47

30

40

21

32

40

50

 

171

149

38

10

62

23

30

11

19

77

49

54

24

40

22

28

41

54

 

153

150

35

10

63

23

20

9

18

65

50

49

26

39

24

30

35

50

 

161

135

34

8

62

23

20

10

17

64

50

50

24

34

26

28

36

46

 

170

141

39

8

69

22

23

11

23

74

46

46

26

39

24

32

34

46

 

155

132

36

9

57

21

24

9

18

73

48

47

23

28

24

332

34

47

 

164

133

34

8

60

22

22

8

17

65

52

52

24

36

22

30

36

48

 

143

131

30

9

60

23

23

10

19

68

50

50

27

28

20

32

37

42

 

153

131

29

9

59

23

20

9

19

74

48

47

29

33

24

27

34

42

 

150

138

40

7

57

21

20

9

16

61

47

46

25

28

24

32

35

47

 

141

130

34

7

58

21

22

11

15

60

43

43

24

25

23

33

32

46

Таблица 3. Выборочные значения морфометрических признаков выборки из озера Кислое.

Признак

Стат. пок-ли

а-б

а-в

а-к

д-ж

м-т

ш-щ

ц-в

а-д

ж-к

а-н

р-в

н-р

о-п

л-у

л-с

з-и

а-г

у-ф

Xср

165,93

137,35

37,59

10,75

63,81

22,96

26,01

11,28

20,29

71,63

31,86

50,77

25,6

32,75

25,14

34,19

37,44

50,63

С

3849,88

960,24

274,67

23,47

771,47

74,66

576,25

56,97

155,48

1460,69

240,68

195,9

91,46

233,67

82,17

415,5

148,96

373,003

σ 2

132,75

33,11

9,47

0,81

26,6

2,57

19,87

1,96

5,36

50,37

8,3

6,76

3,15

8,06

2,83

14,33

5,14

12,86

σ 

11,52

5,75

3,08

0,9

5,16

1,6

4,46

1,4

2,31

7,1

2,88

2,6

1,77

2,84

1,68

3,79

2,27

3,59

CV

6,71

4,22

8,32

10,15

8,2

7,06

17,7

12,69

11,68

10,1

9,19

5,17

7,04

8,81

6,77

11,31

6,13

7,18

Cs

1,22

0,77

1,5

1,8

1,5

1,28

3,21

2,36

2,11

1,85

1,69

0,93

1,27

1,61

1,25

2,06

0,38

1,32

Таблица 4. Выборочные значения морфометрических признаков выборки из озера Травное.

Признак

Стат. пок-ли

а-б

а-в

а-к

д-ж

м-т

ш-щ

ц-в

а-д

ж-к

а-н

р-в

н-р

о-п

л-у

л-с

з-и

а-г

у-ф

Xср

162,3

135,9

35,6

8,3

62,77

22,27

24,63

9,8

19,5

67,97

38,9

48,93

25,61

31,03

24

30,03

36,3

47,37

С

2078,3

787,89

299,19

28,3

605,36

192,55

580,96

26,8

199,75

1597,76

2629,1

201,96

105,51

977,14

56

161,89

140,3

264,07

Ǒ2

70,67

27,17

10,32

0,98

20,87

6,64

20,03

0,92

6,89

55,1

90,66

6,96

3,64

33,69

1,93

5,58

4,84

9,1

Ǒ

8,47

5,21

3,21

0,99

4,57

2,58

4,48

0,96

2,62

7,42

9,52

2,63

1,91

5,8

1,39

2,36

2,2

3

CV

5,22

3,83

9,02

2,78

7,28

10,46

18,17

9,79

13,46

10,92

24,48

29,54

7,44

18,35

5,79

7,87

6,06

6,33

Cs

0,96

0,7

1,65

0,51

1,33

1,91

3,32

1,79

2,45

1,99

4,47

0,98

1,34

3,35

1,06

1,43

1,12

1,16

Просмотров работы: 430