VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выявление очагов постодиплостомоза рыб в условиях природных водоемов Московской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Подлесных Р.А. 1

---

1МОУ Сынковская СОШ

Баусина В.Л. 1

---

1МОУ Сынковская СОШ

Работа в формате PDF

1.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В последнее время рыбаки Московской области обеспокоены появлением в улове рыбы, имеющей черные пятна на коже. Это – симптомы заболевания рыб постодиплостомозом. Не все люди знают, что данная инвазия не опасна для человека и пугаются, когда видят на рыбе чёрные точки, поэтому выкидывают улов. В связи с этим изучение паразитологической обстановки водоемов, на которых ведется рыбалка, имеет важное практическое значение.

Актуальность: Паразитологическое заболевание постодиплостомоз рыб имеет сложный цикл биологического развития: меняет на разных стадиях несколько видов животных–хозяев (брюхоногие моллюски– карповые рыбы – цапли). В связи с этим заболевшая рыба служит косвенным показателем популяционного неблагополучия здоровья всей фауны водоема, начиная с моллюсков, заканчивая птицами. По одному зараженному виду можно судить о здоровье целой экосистемы водоема. Нами проведено исследование плотвы четырех водоемов Московской области с целью выявления очагов этого гельминтоза.

При проведении исследования нами учтены следующие факторы:

Изучены биологические особенности постодиплостомоза рыб методом ознакомления с соответствующей литературой.

С помощью опроса рыболовов в феврале 2019 г. выявлены потенциальные очаги заболевания.

Исследован улов плотвы на предмет обнаружения очагов метацеркарий постодиплостомоза рыб четырех водоемов Московской области.

Полученные данные верифицированы (подтверждены) на кафедре Паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина).

В результате проведенных исследований нами выданы практические рекомендации.

Объект исследования: плотва четырех водоемов Московской области: прудов Чеховского района Ильино, Горнево, Богоявление и Рузского водохранилища (Г.о. Шаховская)

Предмет исследования: постодиплостомоз плотвы, выловленной в водоемах Московской области.

Цель исследования: путем исследования уловов плотвы выше названных водоемов, выявить очаги заболевания постодиплостомозом.

Задачи исследования:

На основании литературных источников изучить биологические особенности возбудителя постодиплостомоза рыб.

Выявить наличие возбудителя у отловленной рыбы.

Оценить численность популяции паразитов, исходя из заболеваемости плотвы водоемов Московской области, рассчитанных по данным контрольного улова.

Оценить полученный результат.

Гипотеза: По наличию заболевшей постодиплостомозом плотвы (которая является промежуточным хозяином инвазии) можно судить о здоровье всей фауны водоема: моллюсков, цапель, квакш.

 Методы исследования:

Изучение и анализ соответствующей литературы

Опрос

Наблюдение

Анализ данных

Обобщение

Новизна исследовательской работы: выявление очагов заболевания постодиплостомозом плотвы водоемов Московской области в 2019 году.

Практическая значимость работы: материалы данного проекта по биологии можно использовать при оценке популяционного неблагополучия здоровья всей фауны исследованных водоемов, а также в качестве дополнительного материала к урокам биологии и экологии в 6-11 классах.

1. Обзор литературы

1.1. Биологические особенности постодиплостомоза рыб

Возбудителем постодиплостомоза рыб являются метацеркарии трематоды Posthodiplostomum cuticola длиной 0,5—1,5 мм (приложение 1). Тело прозрачное, разделено на два отдела – расширенный передний и суженный задний. Длина переднего отдела в три- пять раз больше заднего. На переднем конце тела расположена ротовая присоска, в середине - брюшная.

Метацеркарии располагаются в коже и подкожной клетчатке и заключены в цисты (защитные оболочки), окруженные скоплением черного пигмента.

Развитие гельминта проходит с участием двух промежуточных хозяев. Первым промежуточным хозяином являются брюхоногие моллюски-катушки сем. Planorbidae (P. planorbis, P. carinatus), вторым – рыбы семейства карповых. Мирацидии внедряются в промежуточного хозяина - брюхоногих моллюсков и развиваются в церкарии, которые выходят наружу и внедряются в рыб, превращаясь в метацеркарии. Половозрелые трематоды в кишечнике окончательного хозяина (рыбных птиц - цапель и квакш) - выделяются яйца, которые с пометом попадают в воду. Яйца овальной формы, размером 0,07х0,09 мм с крышечкой на одном конце. В воде в яйцах развиваются личинки (приложение 2). [1,4,7]

Основным фактором возникновения очага постодиплостомоза является совпадение ареалов распространения промежуточного (брюхоногого моллюска-катушки), дополнительного (карповых рыб) и окончательного (дефинитивного – цаплевые птицы) хозяев данного возбудителя.

Другой фактор – биологические особенности хозяев паразита. Например, у рыб семейства карповых первые признаки заболевания появляются у 8—12-дневных мальков, затем резистентность (устойчивость) к данной инвазии повышается в связи с образованием чешуйчатого покрова, препятствующего проникновению церкарий в рыбу. Таким образом, данному заболеванию подвержена молодь карпа и мелкие сорные сорта карповых рыб (плотва, красноперка).[3,4,5,7]

Еще одним фактором формирования очага заболевания является эвтрофикация водоемов - обогащение экосистемы питательными веществами (основные химические элементы – фосфор и азот) за счет повышения продуктивности растительности. Процесс эвтрофикации водоема приводит к увеличению зооплангтона и беспозвоночных, что влечет повышение численности сорных сортов рыб. В связи с увеличением кормовой базы идет формирование цепи питания: зооплангтон – беспозвоночные – рыба – рыбоядная птица и создает благоприятные условия для развития инвазий. [10,11,12]

1.2. Симптоматика заболевания и постановка диагноза

У рыб в местах внедрения церкариев обнаруживают точечные кровоизлияния, темные пигментированные пятна. На месте пятен постепенно формируются небольшие черные бугорки, потому что возбудитель, развиваясь из церкария в метацеркария, образует вокруг себя капсулу и черный пигмент - гемомеланин. Этот пигмент - продукт распада гемоглобина крови и пигментных клеток (хроматофоров) кожи.

По мере роста мальков черные пятна увеличиваются, достигая 1-1,6 см в диаметре, бугорки врастают в мышечную ткань.

Тело пораженных мальков деформируется, искривляется позвоночник, теряется гибкость, замедляется рост. Больные рыбы поднимаются в верхние слои воды, становятся слабыми и их легко выловить. Черные пятна на коже образуются в различных местах: на плавниках, жабрах, хвосте, спине, брюшке, боках, роговице глаз, на слизистой оболочке ротовой полости и др. Количество таких пятен насчитывается по нескольку десятков и даже сотен.

Патогенез. С момента внедрения церкариев происходит травматизация кожных покровов и мышечной ткани с образованием капсул вокруг внедрившихся личинок, что приводит к размягчению мышечной ткани и кожи. Нарушаются обменные процессы на уровне клеточного строения.

При поражении кожи и мышечной ткани резко понижается их эластичность и гибкость. Иногда отмечается распад сильно пораженных участков, что ведет к искривлению позвоночника. Зараженная рыба худеет, снижается темп ее роста и развития. Многочисленные черные пятна на теле портят товарный вид рыбы.

Диагноз ставят на основании обнаружения черных пятен и пузырей на голове, жаберных крышках, коже, плавниках, чешуе.

Микроскопию бугорков проводят в лаборатории. Она затруднена черным пигментом.Препарат с метацеркариями фиксируют в 96%-ном этиловом спирте, затем поочередно обрабатывают 0,5%-ным раствором азотнокислого серебра, 3%-ным гипосульфитом натрия и готовят постоянные препараты. В таком препарате можно произвести их подсчет и определить видовую принадлежность. [2,3,4]

1.3. Меры борьбы и профилактика постодиплостомоза рыб

 Лечение постодиплостомоза не разработано. Важнейшим мероприятием является разрыв жизненного цикла возбудителя.

Профилактировать заболевание рыб можно путем уничтожения или резкого снижения популяции цапель или численности моллюсков в водоеме, так как развитие гельминта происходит с их участием.

Снижение численности моллюсков в прудах может быть достигнуто регулированием водного режима. При быстром сбросе воды моллюски остаются на откосах прудов, после чего их собирают, а пруд снова заливают водой. В прудовых хозяйствах применяют полный спуск воды и осушение прудов, содержат их без воды в зимнее время, проводят периодическое летование прудов, проводят культивацию ложа прудов с последующим посевом трав. Дезинфицируют пруды негашеной известью, особенно заболоченные участки ложа, где больше всего обитает моллюсков. Занос моллюсков из головных и водоснабжающих прудов можно предотвратить путем устройства заградительных решеток.

С целью снижения поголовья цапель, устраняют места возможного гнездования. Для этого проводят агромелиоративные работы: проводят культивацию береговой зоны, выкашивают растительность, обрезают кусты. [8]

2. Методика исследования и результаты наблюдений

2.1. Материалы и методы исследования

В рамках исследования, проведенного группой учащихся МОУ Сынковская СОШ под руководством Баусиной В.Л. в феврале – сентябре 2019 г., собраны данные по постодиплостомозу плотвы в экосистемах четырех искусственных водоемов, находящихся в Московской области: прудов Богоявление, Горнево, Ильино Чеховского района и Рузского водохранилища, находящегося на территории Г.о. Шаховская.

Пруд Богоявление образован двумя плотинами, перегородившими верховье малой реки Лопасня. Пруды Горнево и Ильино – одна водная система. Из пруда Горнево вытекает речка Десенка и через несколько километров впадает в пруд Ильино, затем речка меняет название на Чернишня (приток Нары). Согласно экологическому паспорту, Рузское водохранилище образовано на р. Рузе в результате ее подпора плотиной в районе д. Палашкино. На Рузском водохранилище нами исследована рыба с точки лова Беляная гора (приложение 3). [9]

По данным рыболовов стандартным временем рыбной ловли был промежуток с 8.00 до 13.00, средний улов составлял 30 особей.

В мою задачу входил анализ контрольных уловов плотвы с целью обнаружения и подтверждения наличия метацеркарий постодиплостом. Контрольные уловы проведены в самом начале исследований - в феврале 2019 г. Выполнен анализ полученного результата.

В процессе исследовательской работы нами собраны данные:

- путем опроса рыболовов мы узнали о наличие возможных очагов заболевания плотвы постодиплостомозом;

- получены у рыболовов и исследованы четыре улова (по одному с каждого водоема) на предмет подтверждения наличия постодиплостомоза;

- проведена верификация (подтверждение полученных данных) наших исследований заболевших рыб на кафедре Паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина;

- проведен количественный учет гельминтов путем расчета интенсивности инвазии (встречаемости паразитов) и индекса обилия.

Интенсивность инвазии это среднеарифметический показатель числа паразитов, приходящихся на одну зараженную особь:

ИИ = ,

где - число обнаруженных паразитов у N_p– число зараженных хозяев этим паразитом;

Индекс обилия – средняя численность определенного вида или группы паразитов у всех особей хозяина (включая незараженных):

ИО =

где - число обнаруженных паразитов у n обследованных животных. [9]

На основании полученных результатов, нами дана оценка популяционного неблагополучия здоровья плотвы обследованных водоемов по заболеваемости постодиплостомозом.

2.2. Результаты исследований контрольных уловов плотвы

Наша научно-практическая работа по исследованию контрольных уловов плотвы со всех четырех вышеперечисленных водохранилищ проведена с целью подтверждения наличия постодиплостомоза, о котором в процессе опроса мы узнали от рыболовов. Во всех пробах рыбы мы обнаружили особей с очагами поражения (приложение 4).

Для верификации (подтверждения) наших данных, мы обратились за консультацией к доценту кафедры Паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина Давыдовой О.Е. Она подтвердила наличие возбудителя в пробах. Также она обратила наше внимание на то, что микроскопия данного возбудителя затруднена из-за темного пигмента, который выделяют метацеркарии постодиплостомоза. В связи с этим диагноз ставят по обнаруженным очагам заболевания – характерным темным пятнам под кожей и на плавниках карповых рыб. Также она подтвердила, что заболевание имеет четкую видоспецифичную схему передачи возбудителя и для других видов фауны (в т.ч. человека) опасности не несет.

Все контрольные уловы получены в феврале 2019 года. Их особенностью были: подледный лов и укороченное время рыбалки, так как ее целью было получение образцов рыб с симптомами постодиплостомоза в максимально сжатые сроки между уловами с исследуемых водоемов.

Результат осмотра отловленной рыбы приведен в таблице 1.

Таблица 1

Заболеваемость постодиплостомозом плотвы в контрольных уловах

* Расчет проведен по формуле (п.2.1.)

На основании полученных данных методом количественного учета гельминтов проведен расчет встречаемости паразитов (интенсивности инвазии и индекса обилия).Число больных особей в улове было максимально на пруду Ильино (интенсивность инвазии составила 6,0) и связанным с ним единой экосистемой пруду Горнево (интенсивность инвазии-5,0). Индекс обилия также был максимален у плотвы пруда Ильино (3,7).

2.3. Обсуждение результатов исследований

Подледный лов имеет свои особенности. В том числе, встречаемость больной рыбы в зимнее время оказалась значительно выше, чем в остальные периоды. Это можно объяснить тем, что больная рыба держится ближе к поверхности воды и в условиях зимней рыбалки чаще попадалась в улов.

Особенности поведения зараженной рыбы делают ее более доступной для лова, что привлекает рыбоядных птиц, в том числе цапель, которые являются основным хозяином постодиплостом. Зараженная птица, селясь на берегах водоема, переносит гельминтов в желудочно-кишечном тракте. Этот факт иллюстрирует система прудов Ильино-Горнево: в наших исследованиях интенсивность инвазии (встречаемость паразитов в экосистеме) пруда Ильино составила 6,0, при этом популяция цапель была максимальна (рыболовы встречали до трех особей одновременно). Интенсивность инвазии пруда Горнево (5,0) выше, чем в пруду Богоявления (3,0) и Рузском водохранилище (3,8). Это можно объяснить тем, что пруды Горнево и Ильино являются единой экосистемой, причем пруд Ильино находится ниже по течению и в два раза мельче (4,5м) по сравнению с прудом Горнево (8 м) (приложение 3).

В наших исследованиях два пруда, находящиеся в Чеховском районе, имели минимальную глубину: пруд Богоявление - 3,5 м, пруд Ильино – 4,5 м, однако индекс обилия – в 4,6 раза выше в пруду Ильино по сравнению с прудом Богоявление (3,7 и 0,8 соответственно). Данный факт показывает, что основной фактор в образовании очага заболевания – не глубина водоема, а количество окончательного (дефинитивного) хозяина – цапель и плотность их популяции.

Полное завершение цикла развития постодиплостомоза в организме одного вида животного невозможно. Для того чтобы достичь инвазионной стадии, яйца или личинки гельминтов, выделенные животными, должны пройти несколько этапов развития во внешней среде и сменить нескольких хозяев. Это означает, что наличие зараженной рыбы свидетельствует о неблагополучии здоровья моллюсков, цапель и квакш всей экосистемы. Поэтому наличие заболевших животных – основной показатель при проведении мероприятий по выявлению очагов заболевания (эпизоотологического обследования). В наших исследованиях все четыре водоема оказались заражены постодиплостомозом. Наиболее зараженной оказалась экосистема пруда Ильино, на котором оказалась максимальная плотность популяции цапли (одновременно рыболовы встречали до 3 особей). Под угрозой постоянного перезаражения от пруда Ильино находится экосистема пруда Горнево.

Выводы

В результате проделанной научно-практической работы мы установили, что:

1. Во всех исследованных нами водоемах присутствует возбудитель заболевания постодиплостомоз рыб.

2. Из всех исследованных нами экосистем, максимально заражен возбудителем пруд Ильино.

3. Экосистема пруда Горнево находится под угрозой постоянного перезаражения от пруда Ильино.

4. На примере пруда Ильино видно, что основной фактор заражения постодиплостомозом – плотность популяции цапель (дефинитивного хозяина заболевания) .

5. Ведущим фактором возникновения очага постодиплостомоза является плотность популяции цапель как окончательного хозяина, ведущего активный образ жизни (по сравнению с квакшами) и способными не только повторно перезаражать свой водоем, но и являться переносчиком заболевания в ближайшие водоемы (как видно на примере экосистемы прудов Горнево-Ильино).

Выдвинутая нами гипотеза о том, что «по наличию заболевшей постодиплостомозом плотвы (которая является промежуточным хозяином) можно судить о здоровье всей фауны водоема: моллюсков, цапель, квакш», подтвердилась.

Заключение

Исходя из наших данных, мы можем дать следующие рекомендации:

1. Необходимо в ближайшее время провести мероприятия по разрыву жизненного цикла возбудителя постодиплостомоза на разных стадиях развития в экосистеме прудов Ильино – Горнево. Для этого:

- уменьшить количество половозрелых гельминтов, снизив поголовье цапель (устранить места возможных гнездовий: распахать землю, срезать жесткую траву, удалить кустарник);

- устранить личиночные стадии постодиплостом путем удаления с днища пруда водорослей вместе с пораженными моллюсками;

- после проведения выше описанных мероприятий, заменить сорные сорта пораженной постодиплостомозом рыбы на промысловые (например, карпа);

2. Проводить ежегодный мониторинг фауны экосистемы прудов Ильино-Горнево с целью выяснения стабилизации обстановки по заболеваемости постодиплостомозом в течение нескольких лет.

Библиография

1. Паразитология и инвазионные болезни животных/ М.Ш. Акбаев, А.А. Водянов, Н.Е. Косминков и др.; под редакцией М. Ш. Акбаева. – М.: Колос, 1998.–743 с.

Интернет источники:

2. Zooclub.ru Диплостомоз рыб.URL: https://zooclub.ru/rybki/bolezni-prudovyh-ryb/diplostomoz-ryb.shtml

3. Zooclub.ru Постодиплостомоз рыб.URL: https://zooclub.ru/rybki/bolezni-prudovyh-ryb/postodiplostomoz-ryb.shtml

4. Болезни рыб: Справочник Постодиплостомоз URL:https://fish_diseases.academic.ru/65/

5. Давыдова Л.Е.Черно-пятнистая болезнь рыб белгородского водохранилища: Вып. квалиф. раб. Белгородский гос. нац. исслед. универс. – Белгород , 2017 – 44 с. URL: ttps://nauchkor.ru/uploads/documents/5b887a127966e1073081b34f.pdf

6. Методы сбора и изучения гельминтов мелких млекопитающих: Учебное пособие/Аниканова В.С., Бугмырин С.В., Иешко Е.П URL: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/719/68719/42680?p_page=5

7. Постодиплостомоз рыб. РГАУ-МСХА зооинженерный факультет URL: https://www.activestudy.info/postodiplostomoz-ryb/

8. Прирост товарной рыбы: промышленное рыболовство онлайн URL: http://www.fishsearch.ru/ribovodstvo/254588.htm#.Xc7UOksufIU

9. Советы рыбакам. Рыбацкие хитрости. URL: https://fishermap.org/info/

10. Сорные рыбы: виды и описание, среда обитания, фото - Читайте подробнее на FB.ru URL: https://fb.ru/article/470174/sornyie-ryibyi-vidyi-i-opisanie-sreda-obitaniya-foto

11. Эвтрофикация – Википедия URL: https://wiki2.org/ru/%D0%AD%D0%B2%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

12. Эвтрофикация. Механизм воздействия эвтрофикации на водоемы URL: https://works.doklad.ru/view/puDECI9En84.html

Приложение 1

Фото 1. Метацеркарий Posthodiplostomum cuticola [5]

Приложение 2

Продолжение приложения 4

Фото 2. Контрольное исследование уловов плотвы

на наличие постодиплостомоза