Новости

Московский государственный университет
имени М.В. Ломоносова
Биологический факультет

На правах, рукописи

Чертопруд Елена Сергеевна

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
СООБЩЕСТВА HARPACTICOIDA (COPEPODA)
ЛИТОРАЛИ БЕЛОГО МОРЯ

03.00.18 - Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

Москва - 2005

Работа выполнена на кафедре гидробиологии Биологического факультета Московского государственного университета
имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:
     доктор биологических наук, доцент А.И. Азовский

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук, профессор А.Б. Цетлин,
     кандидат биологических наук, н.с. М.А. Милютина.

Ведущая организация: Зоологический институт РАН (г. Санкт-Петербург).

Защита состоится 12 мая 2005 г. в 15 часов 30 минут на заседании специализированного совета Д.501.001.55 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: Москва, 119899, Воробьевы Горы, МГУ, Биологический ф-т, ауд. 389.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан        2005 г.

Отзывы в двух экземплярах просьба направлять по адресу: 119992, Москва, Воробьевы горы, МГУ, Биологический факультет, кафедра гидробиологии.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Веслоногие ракообразные отряда Harpacticoida - одна из ведущих групп в большинстве морских мейобентосных сообществ. Они составляют от 4 до 95% обилия донного и от 11 до 60% - фиталыюго мейобентоса (Hicks, Coull, 1983). Гарпактикоиды представляют важное звено трофической цепи, будучи одними из основных потребителей микрофитобентоса (Carman et al., 1997).

Многочисленность и широкий экологический диапазон условий обитания гарпактикоид делают эти организмы удобной моделью для изучения структурно-функциональной организации сообществ в размерной группе мейобентоса. Кроме того, соотношение обилия гарпактикоид и нематод может служить для индикации загрязненности среды (Raffaelli, 1981; Warwick, 1981). Однако структура сообществ донных копепод до сих пор изучена слабо. Традиционно ее исследования направлены на анализ либо распределения в пространстве, либо временной изменчивости; при этом картина пространственной структуры сообществ в динамике остается невыясненной. Настоящей работой мы стремились восполнить этот пробел, а также рассмотреть трофические связи и структурные параллели организации сообщества гарпактикоид с размерной группой микробентоса.

Цель и задачи исследования. Цель нашей работы - изучение пространственного распределения и временной изменчивости сообщества Harpacticoida песчаной литорали Белого моря. В рамках этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучение видовой структуры и распределения гарпактикоид на песчаной литорали.
2. Оценка изменчивости структуры сообщества гарпактикоид в различных масштабах пространства и времени.
3. Исследование процесса формирования сообщества на безжизненном субстрате.
4. Изучение пищевого спектра гарпактикоид и оценка их влияния на биомассу пищевых объектов.
5. Сравнение пространственно-временной изменчивости сообществ гарпактикоид и микробентоса.

Научная новизна работы. Впервые изучено распределение гарпактикоид в трехмерном пространстве толщи песчаного грунта. Проведено изучение размещения гарпактикоид и управляющих им комплексов факторов в разных горизонтах песка, а также сопоставлена интенсивность вертикальных и горизонтальных миграций ракообразных. Проведена оценка временных (суточных, сезонных, межгодовых) и пространственных вариаций видового состава и обилия гарпактикоид, определен вклад отдельных компонент изменчивости в общую неоднородность обилия.

Рассмотрен процесс формирования сообщества гарпактикоид на безжизненных грунтах различного гранулометрического состава, выделены основные стадии сукцессии. Показано, что общий колонизационный пул видов - потенциальный источник разнообразия - шире, чем локальное видовое богатство, т.е. отдельные литоральные сообщества объединены общими миграционными потоками в единую систему.

При сравнении пространственно-временной изменчивости размерных групп мейо- и микробентоса оценено влияние подвижности и времени генерации организмов на неоднородность структуры сообщества. Показано, что в' масштабе дециметров более устойчивой во времени является структура сообществ организмов с низкой подвижностью, а в масштабе десятков метров - с продолжительным временем генерации.

Впервые изучен рацион природных популяций гарпактикоид, рассмотрены селективность и межвидовая изменчивость спектра питания. Показано, что пресс выедания донных копепод может влиять на видовую структуру и размерный спектр микрофитобентоса.

Основные защищаемые положения.

1. Общая картина пространственной структуры сообщества литоральных гарпактикоид представлена разномасштабной пятнистостью. Изменчивость микрораспределения - в масштабе дециметров - даже на малых временных отрезках очень высока. Однако, временные вариации обилия - как кратко-, так и долговременные - значительно уступают пространственным в масштабах от дециметров до нескольких километров.
2. Сезонная динамика численности и структуры доминирования в сообществе гарпактикоид различается в разных биотопах. Временная изменчивость обилия копепод определяется как их размножением, так и интенсивностью миграций между отдельными местообитаниями.
3. Процесс формирования сообщества гарпактикоид на безжизненном грунте проходит две стадии. На первом этапе идет активное заселение свободного субстрата, причем в большой степени видами редкими или вообще не отмеченными в окружающем сообществе. На втором этапе процесс иммиграции организмов замедляется и устанавливается относительно стабильная структура доминирования, близкая к фоновому сообществу.
4. Питание гарпактикоид диатомовыми микроводорослями высокоизбирательно как на размерном, так и на видовом уровне. Выедание сильно влияет на биомассу отдельных видов диатомовых и менее значительно - на обилие диатомовых водорослей в целом.
5. Масштабы пространственно-временных вариаций структуры сообществ гарпактикоид, инфузорий и микроводорослей значительно различаются. При этом в микромасштабе пространства наиболее стабильна структура ассоциаций организмов с низкой подвижностью, а в мезомасштабе - организмов с продолжительным временем генерации.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на IX Европейском Экологическом конгрессе (EURECO 02) (Лунд, Швеция, 2002); на 8-й конференции, посвященной Copepoda (Килунг, Тайвань, 2002); на конференциях: "The role of biodiversity in simple, physically driven ecosystems with special focus on sandy sediments" (Сопот, Польша, 2004); "Водные экосистемы и организмы" (Москва, 2002, 2004), Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 140-летию Н.М. Книповича (Мурманск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, 4 работы находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 11-ти глав, выводов и списка цитированной литературы, включающего 177 работы, из которых 129 на иностранных языках. Работа содержит 172 страницы текста, иллюстрирована 30 рисунками и 22 таблицами.