Введение
Одним из основных видов активного отдыха человека и в то же время способом получения продуктов питания, является рыбалка. В последнее время рыбаки Московской области обеспокоены появлением в улове большого количества рыбы, изобилующей черными пятнами на коже. Это – симптомы заболевания рыб постодиплостомозом. Данная инвазия является непатогенной для людей, однако снижает товарный вид рыбы и служит косвенным показателем популяционного неблагополучия здоровья всей фауны водоема, начиная с моллюсков, заканчивая птицами. В связи с этим изучение паразитологической обстановки в водоемах, 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 по одному зараженному виду можно судить о здоровье целой экосистемы водоема. Нами проведено исследование зависимости наличия и степени зараженности рыбы постодиплостомозом от экологических факторов, вызывающих очаг этого гельминтоза.
Цель исследования: путем статистических исследований улова плотвы на водоемах Московской области дать оценку популяционного благополучия/неблагополучия здоровья всей фауны водоема, установить зависимость зараженности рыб постодиплостомозом от экологических факторов.
Задачи исследования:
1. На основании официальных данных гидрометцентра, литературных источников, наблюдений рыболовов оценить экологическую обстановку (абиотические факторы - t°; биотические факторы – частота встречаемости цапли, наличие кормовой базы для промежуточных хозяев; антропогенные – наличие загрязнения водоемов и проведение мероприятий по их очистке).
2. Выявить наличие возбудителя у отловленной рыбы.
3. Оценить численность популяции паразитов, исходя из заболеваемости плотвы водоемов Московской области, рассчитанных по данным среднестатистического улова.
4. Установить зависимость количества больной рыбы от экологических факторов.
Предмет исследования: связь заболевания (постодиплостомоз рыб) с экологическими факторами и здоровьем фауны водоема.
Гипотеза: Абиотические, биотические и антропогенные факторы в совокупности влияют на численность популяции паразитов, что в свою очередь отражается на здоровье всей экосистемы водоема.
Обзор литературы
Возбудителем постодиплостомоза рыб являются метацеркарии трематоды Posthodiplostomum cuticola. Развитие гельминта проходит с участием двух промежуточных хозяев. Первым промежуточным хозяином являются брюхоногие моллюски-катушки сем. Planorbidae, вторым – рыбы семейства карповых. Личинки первой стадии развития 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. В воде в яйцах развиваются личинки. [1,5,13]
Ухудшение экологической обстановки ведет к снижению общей сопротивляемости рыб болезням, поэтому в последние годы области распространения многих заболеваний рыб расширяются.
Рассмотрим факторы, влияющие на распространение постодиплостомоза.
Гельминт теплолюбивый, развитие происходит при температуре не ниже 10°С, оптимальная температура 24°С. С повышением температуры сроки развития сокращаются. [5]
Общая мелководность водохранилища повышает сапробность воды (наличия благоприятной среды для зооплангтона- кормовой базы беспозвоночных), что обуславливает высокую численность моллюсков, а также влияет на температурный режим водоема. [1]
Основным биотическим фактором возникновения очага постодиплостомоза является совпадение ареалов распространения промежуточного (брюхоногого моллюска), дополнительного (карповых рыб) и дефинитивного (цаплевые птицы) хозяев данного возбудителя, а также их плотности населения. [13]
Процесс эвтрофикации водоема приводит к преобладанию сорных сортов рыб в водоеме в связи с увеличением кормовой базы, что является еще одним фактором в формировании очага заболевания. [3,4, 12]
Антропогенные факторы чаще всего они несут неблагоприятное действие за редким исключением (создание заповедников и т.п.), также они более глобальны, необратимы и стремительны. Природа не всегда может компенсировать их действие. Антропогенная эвтрофикация вызвана попаданием основных антропогенных источников фосфора и азота в необработанные сточные воды (особенно с животноводческих комплексов) и смыв удобрений с полей. [2,4,6]
Антропогенная эвтрофикация также повышает сапробность воды и запускает процесс образования кормовой базы для зооплангтона. Это приводит к формированию цепи питания: зооплангтон – беспозвоночные – рыба – рыбоядная птица и создает благоприятные условия для развития инвазий.
Лечение постодиплостомоза не разработано. Важнейшим профилактическим мероприятием является разрыв жизненного цикла возбудителя.
Методы исследования
В рамках исследования нами 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. Согласно экологическому паспорту, Рузское водохранилище образовано на р. Рузе в результате ее подпора плотиной в районе д. Палашкино. [8,11, 14]
В процессе исследовательской работы нами собраны данные: путем опроса рыбаков о наличие цапель и квакш на водоемах; среднем улове рыбы и встречаемости в нем зараженных особей; контрольно исследовано четыре улова (по одному с каждого водоема) на предмет подтверждения наличия постодиплостомоза; проведена верификация наших исследований заболевших рыб на кафедре Паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина.
Метод количественного учета гельминтов проводят путем расчета экстенсивности инвазии (встречаемости паразитов). Экстенсивность инвазии показывает процент зараженных хозяев конкретным видом или группой паразитов:
P = 
,
где Np – число зараженных хозяев; n – общее число хозяев [9]
Проведен анализ различных экологических факторов: абиотических - средняя температура воздуха в исследуемые период, глубины прудов. Рассмотрено влияние антропогенного фактора (возможные сбросы N и P) в водоемы. Изучено наличие основного, дополнительного и промежуточного хозяина постодиплостомоза в видовом составе фауны, способствующих поддержанию очага заболевания.
На основании полученных данных нами дана оценка популяционного неблагополучия здоровья всей фауны водоема, установлена зависимость экстенсивности инвазии постодиплостомоза рыб от экологических факторов.
Результаты исследований
Абиотические факторы. Основным абиотическим фактором для возникновения очага постодиплостомоза является температура воздуха (этот гельминт теплолюбив). Мы провели анализ среднемесячных температур с февраля по сентябрь 2019 года. Согласно данным Гидрометцентра, температура с конца апреля по сентябрь была комфортна для развития возбудителя.[15]
Опосредовано на температуру воды водоема влияет его глубина и размеры. Площадь водного зеркала Рузского водохранилища составляет – 33 км2, полный объем – 183,0 млн. м3, площадь водосборного бассейна – 1150 км2. Пруды Чеховского района имеют гораздо меньшую площадь. Глубины водоемов на месте лова рыбы измерены эхолотом во время рыбалки. Максимальная глубина рузскоо водохранилища – 21, 0 м, пруда Горнево – 8, 0 м, Ильино – 4,5 м, Богоявление – 3,5 м. [11]
Антропогенные факторы. На формирование органогенных отходов оказывает влияние плотность населения и близость предприятий, осуществляющих сброс. Эти факторы связаны с размером водохранилища (протяженностью его береговой линии, на которой возможны размещения различных антропогенных объектов) и его удаленностью от городов, где высока плотность населения и имеются различные производства. Также необходимо учитывать, что мусор образуют отдыхающие и рыболовы. Плотность населения согласно Всероссийской переписи населения 2002 и 2010 года: в деревне Горнево не было постоянного населения, в деревне Ильино -76 человек, село Богоявление – 12 человек. На берегах Рузского водохранилища расположились несколько домов отдыха и пионерлагерей, посёлок Беляная Гора и село Осташёво. Несмотря на то, что Рузское водохранилище является источником питьевого водоснабжения Москвы и Московской области, в настоящее время оно находится в федеральной собственности и является водным объектом общего пользования (популярным местом отдыха и рыбалки). [7,11]
Биотические факторы. Наша научно-практическая работа начата с исследования контрольных уловов плотвы всех четырех выше перечисленных водохранилищ. Во всех пробах рыбы мы обнаружили особей с очагами поражения.
Для верификации 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.
Таблица1
Заболеваемость рыбы постодиплостомозом
|
*Показатели |
Рузское водохранилище |
Пруд Горнево |
Пруд Ильино |
Пруд Богоявление |
|
Размер плотвы, г |
80-160 |
30-90 |
30-100 |
30-100 |
|
Больная рыба |
0-2 |
3-4 |
12-15 |
1-2 |
|
**Экстенсивность инвазии, % |
0-6,7 |
10,0-13,3 |
46,7- 50,0 |
3,3-6,7 |
* Средний улов 30 особей (с 8.00 до 13. 00) ** Рассчитана по формуле (п.2.1.)
Как видно из таблицы, минимальный (до 70 г) и средний (70-100г) размер рыбы встречается в прудах, причем самая мелкая плотва водится в пруду Горнево. На Рузском водохранилище рыба средняя и крупная.
На основании полученных данных методом количественного учета гельминтов проведен расчет встречаемости паразитов (экстенсивности инвазии).Число больных особей в улове максимально на пруду Ильино (экстенсивность инвазии составила 46,7-50, 0%).
Опрос рыбаков с целью выявления наличия основного хозяина паразита, показал, что во всех экосистемах присутствует серая цапля, причем встречаемость ее на пруду Ильино максимальна – до трех особей одновременно.
Обсуждение результатов исследований
Антропогенные факторы: как видно из собранных нами данных, плотность населения около прудов Чеховского района невелика. Рузское водохранилище как источник питьевой воды для Москвы и Московской области имеет второй пояс санитарной охраны. Поэтому, несмотря на то, что все исследованные водохранилища являются местами активного отдыха и рыболовства, они не имеют серьезной антропогенной нагрузки. Следовательно, антропогенные факторы не создают экологическую напряженность в отношении образования очага постодиплостомоза рыб.
Абиотические факторы: в исследуемый период (февраль – сентябрь 2019 года) температура воздуха с конца апреля по сентябрь превышала 10°С, что способствовало развитию заболевания.
Биотические факторы: На всех водоемах присутствует главный биотический фактор, способствующий созданию очага постодиплостомоза – рыбоядная серая цапля, являющаяся окончательным (дефинитивным) хозяином данного паразита. Причем в наших исследованиях экстенсивность инвазии (встречаемость паразитов в экосистеме) пруда Ильино составила 50,0 % и совпадает с максимальной встречаемостью птицы рыбаками (до трех особей единовременно).
Экстенсивность инвазии в пруду Горнево составляет 10,0-13,3%. Это в 4-5 раз ниже чем в пруду Ильино, однако выше, чем в пруду Богоявления и Рузском водохранилище, где экстенсивность инвазии доходит до 6,7%. 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).
В наших исследованиях два пруда, находящиеся в Чеховском районе, имели минимальную глубину: пруд Богоявление - 3,5 м, пруд Ильино – 4,5 м. Однако экстенсивность инвазии на этих водоемах сильно отличается. Она составила 6,7 % и 50,0 % соответственно. Данный факт показывает, что глубина водоема не является ведущим фактором в образовании очага заболевания. Необходимо несколько факторов, способствующих заражению, причем ведущим является численность окончательного хозяина - цапель.
Выводы
В результате проделанной научно-практической работы мы установили, что в отношении образования очага постодиплостомоза в исследованных нами водоемах Московской области:
1. Антропогенные факторы не создают экологическую напряженность
2. Абиотический фактор среднемесячная температура способствовал поддержанию очага постодиплостомоза с конца апреля по сентябрь 2019г.
3. Ведущим биотическим 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).
4. Экосистемы пруда Богоявление и Рузского водохранилища поражены возбудителем постодиплостомоза (экстенсивность инвазии около 6,7 %), однако серьезной угрозы общему здоровью фауны он пока не представляет, так как плотность популяции цапель на водоемах невысокая.
5. В результате нашего исследования в прудах, образующих единую экосистему, выявлено неблагополучие здоровья всей фауны водоема пруда Ильино (50 % экстенсивности инвазии) и высокого риска перезаражения пруда Горнево.
6. Проявление экстенсивности заболевания плотвы экосистемы пуда Ильино в 50,0 % - результат сочетания нескольких факторов: среднемесячной температуры воздуха не ниже 10°С, небольшой глубины водоема (max – 4,5 м), высокой плотности популяции окончательного хозяина заболевания – цапель.
Выдвинутая нами гипотеза «абиотические, биотические и антропогенные факторы в совокупности влияют на численность популяции паразитов, что в свою очередь отражается на здоровье всей экосистемы водоема», подтвердилась.
Библиографическая ссылка
Осипова А.А. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ ОЧАГА ПОСТОДИПЛОСТОМОЗА РЫБ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ // Международный школьный научный вестник. – 2020. – № 2. ;URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=1300 (дата обращения: 23.04.2024).