С. А. Остроумов, М. П. Колесников. Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках С, N, P, Si, Al // дан. 2001. Т. 379. №. 3, с. 426-429
Скачать 53.63 Kb.
|
| С. А. Остроумов, М. П. Колесников. Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках С, N, P, Si, Al // ДАН. 2001. Т. 379. №. 3, с.426-429. ** Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках С, N, P, Si, Al Авторы: С. А. Остроумов*, М. П. Колесников** *Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Биологический факультет, Москва 119991, Воробьевы горы; **Институт биохимии им. А. Н. Баха РАН, 117071 Москва, Ленинский просп., 33 (oпубликовано: С. А. Остроумов, М. П. Колесников. Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках С, N, P, Si, Al // ДАН. 2001. Т. 379. №. 3, с.426-429. Translated into Eng.: Ostroumov S.A., Kolesnikov M.P. Pellets of some mollusks in the biogeochemical flows of C, N, P, Si, and Al. – Doklady Biological Sciences, 2001. Vol. 379, P. 378-381. [DOI 10.1023/A:1011620817764; ISSN 0012-4966. Distributed by Springer, orderdept@springer-sbm.com ]) Поступила в редакцию 01.02.2001 г. представлено академиком М.Е.Виноградовым По техническим причинам таблицы доступны только в скачиваемом варианте статьи Водные беспозвоночные экскретируют пеллеты [1,2], включающие продукты неполного пищеварения и псевдофекалии. Усвояемость пищи составляет для различных таксонов (в %): Rotatoria, 48-80; Bryozoa, 41.6; Gastropoda, 42-82; Bivalvia, 40-47; Cladocera, 50.5-85.5; Copepoda, 30-88; Mysidacea, 84.2-95; Isopoda, 68; Amphipoda, 5.5-98; Decapoda, 38.7-96.1; личинки Odonata 20-97.2; Ephemeroptera, 41-72; Plecoptera 9-73; Trichoptera, 5-51; Diptera, 1-31.4 [2]. Оседая на дно водоемов под действием гравитации, пеллеты вносят вклад в вертикальный перенос химических элементов через экосистемное звено биосферных биогеохимических циклов, в “биогенную миграцию атомов в биосфере” [3]. Цель работы – получить информацию о потенциальной способности пеллет моллюсков [на примерах Lymnaea stagnalis (L. ) и двустворчатых моллюсков (Unionidae)] вносить вклад в вертикальный перенос химических элементов через водную экосистему. Моллюски L. stagnalis собраны в июне в пруду в пойме верховья реки Москвы; затем их содержали как описано в [4]. Двустворчатые моллюски (Unionidae) собраны с частично заиленного песчаного дна реки Москвы в верхнем течении (выше города Звенигорода). Собранные двустворчатые моллюски представляли выборку из естественного бентосного сообщества. Преобладали Unio tumidus и U. pictorum (от общего числа экземпляров выборки 63.21 % и 27.36 %, соответственно). Меньшую долю составляли Crassiana crassa и Anodonta cygnea (7.55 % и 1.89 %, соответственно). Для получения осадка пеллет собранных двустворчатых моллюсков (суммарная биомасса 3 302 г сырого веса с раковиной, средний вес одного моллюска 21.9 г) после изъятия из природной экосистемы, где они отфильтровывали природный сестон, инкубировали в одном широком сосуде с отстоенной водопроводной водой в течение 24 ч. Собранный осадок был ресуспендирован в стеклянном цилиндре на 300 мл. Осевшая за 15 сек фракция песка (“Фракция 1″) была отделена от надосадочной жидкости (собственно суспензии материала пеллет). Последнюю декантировали и перенесли в другой стеклянный цилиндр. Материал пеллет осел из полученной суспензии за 3 ч (осадок был назван “Фракцией 2”) и был отделен декантацией надосадочной жидкости. Сухой вес полученного осадка (“Фракция 2”) составил 1 434 мг. [page] Содержание углерода в растительном материале и в пеллетах устанавливали окислением 10%-ным K2Cr2O7 в присутствии смеси концентрированной H2SO4 и Н3РО4 [5] с последующим улавливанием СО2 с помощью 0.5 М NaOH и оттитровыванием остатка щёлочи соляной кислотой. Использовали также фотометрический метод, определяя оптическую плотность раствора (после окисления материала бихроматом) при 590 нм. Органический азот определяли по методу Кьельдаля минерализацией смесью H2SO4-Н2О2 с использованием автоматического анализатора (Kjeltec Auto 1030-Analyzer, Tecator, Швеция). Фосфор определяли методом фосфорномолибденовой сини (ФМС) в рабочем растворе, содержащем ионы ортофосфата и ортокремниевой кислоты в 15.0 мл 1 н. H2SO4 [6]. Сумму органогенного и растворимого (минерального) кремния определяли модифицированным методом кремниевомолибденовой сини (КМС) без предварительного озоления растительного материала [6]. Для определения алюминия аликвоту HNO3-гидролизата (1.5-2.5 мл) нейтрализовали аммиаком, разбавляли водой до 25.0 мл, прибавляли 2.0 мл 1% аскорбиновой кислоты и устанавливали рН 2.5; добавляли 0.04%-ный водный раствор эриохромцианина R (рН 2.5), 5.0 мл CH3COONH4 (50%-ный раствор, рН 7.0) и доводили обьем до 50.0 мл водой; определяли оптическую плотность при 535 нм. Дополнительные детали химического анализа приведены в [4, 6 ]. Элементный состав пеллет моллюсков L. stagnalis приведен в табл. 1 Установлен состав пеллет при использовании двух видов корма – листьев Nuphar lutea и Taraxacum officinale. Видно, что состав пеллет L. stagnalis для двух видов корма отличается весьма незначительно. В пеллетах L. stagnalis содержание N и P несколько (но ненамного) превышало содержание этих элементов в фитомассе N. lutea, а содержание Si заметно превышало таковое в фитомассе (обоих видов растений), служившей кормом для моллюсков. Пеллеты двустворчатых (см. левую колонку в табл. 3) близки по составу пеллетам L. stagnalis. Можно отметить несколько более высокую зольность пеллет двустворчатых и несколько меньшее содержание кремния. Из данных о питании L. stagnalis в условиях микрокосма можно рассчитать, что на 1 г съеденной биомассы растений образуется 143.6-153.2 мг пеллет (сухой вес) (табл. 2), из которых 96.9-106.8 мг (67.5-69.7 %) составляет углерод. Интересно, что образование пеллет при питании фитомассой совершенно различных видов происходило с близкими скоростями. Сравнение результатов расчета удельных скоростей переноса элементов (на 1 г биомассы моллюсков) и масштабов переноса (на единицу площади экосистем) может быть проведено с помощью данных, приведенных в таблицах 3 и 4. Удельная скорость переноса вещества (сухой вес пеллет на 1 г биомассы моллюсков) у L. stagnalis (табл. 4) оказалась значительно выше, чем у двустворчатых моллюсков (табл. 3). Однако, масштабы переноса в расчете на единицу площади экосистемы различаются не столь сильно благодаря тому, что плотность биомассы двустворчатых моллюсков (на 1 м2) значительно выше, чем у L. stagnalis. Биомасса моллюсков на единице площади в природных экосистемах может сильно изменяться и соответственно будет изменяться перенос вещества через их популяции. Поэтому авторы осторожно относятся к полученным цифрам и воздерживаются от того, чтобы считать их характерными и для других экосистем или участков экосистем с иной плотностью популяций моллюсков. Опыты с микрокосмами показали, что при воздействии поверхностно-активного вещества (ПАВ) тетрадецилтриметиламмоний бромида (ТДТМА) снижалась трофическая активность L. stagnalis, измерявшаяся по выеданию фитомассы листьев в течение трех суток после начала инкубации [4]. Установлен ингибирующий эффект ПАВ ТДТМА при концентрации 2 мг/л. Ингибирование составляло 27.9-70.9 %, в зависимости от периода времени.Одновременно происходило ингибирование пеллетообразования. В условиях воздействия ТДТМА образование и суммарное накопление на дне пеллет в расчете на единицу веса моллюсков составило лишь 58.3 % от контроля [4]. В аналогичных опытах ПАВ додецилсульфат натрия (ДСН) также ингибировал трофическую активность L. stagnalis. В условиях экспериментов (длительностью 17 ч) степень ингибирования выедания фитомассы T. officinale составила при концентрации ДСН 1 мг/л 52.2%, а при 2 мг/л – 44.9 %. Сходным образом, синтетическое моющее средство (СМС) Tyde-Lemon ингибировало трофическую активность L. stagnalis. В опыте длительностью 23 ч степень ингибирования выедания фитомассы того же вида растений составила 36% при концентрации СМС 75 мг/л. Выедание фитомассы определялось на единицу веса моллюсков (на 1 г сырого веса L. stagnalis). Таким образом, трофическая активность моллюсков и связанный с этим перенос вещества и энергии по трофической цепи (фитомасса-фитофаг-экскретируемые пеллеты) ингибировались под воздействием ПАВ. Это вместе с другими данными [7-12] указывает на новый вид потенциальной опасности антропогенного нарушения биогеохимических потоков в биосфере. Авторы благодарят А. Ф. Алимова, В.В.Малахова, Е.А.Кузнецова, М.В.Чертопруда, других сотрудников МГУ и РАН за обсуждение, помощь и советы. Работа одного из соавторов (С.А.Остроумова) поддержана грантом Open Society Support Foundation, grant RSS No. 1306/1999. [page] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Алимов А. Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. Л.: Наука, 1981. 248 с. 2. Монаков А. В. Питание пресноводных беспозвоночных. ( = A.V.Monakov. Feeding of Freshwater Invertebrates). М.: ИПЭЭ, 1998. 321 c. 3. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука, 1965. 374 с. 4. Остроумов С.А., Колесников М.П. // ДАН. 2000. Т. 373. №. 2. С.278-280. 5. Dalal R.C. //Analyst (London). 1979. V.104. P. 151-154. 6. Колесников М.П., Абатуров Б.Д. // Успехи совр. биол. 1997. Т.117, В.5. С.534-548. 7. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу. ( = S.A.Ostroumov. Biological effects of surfactants in connection with the anthropogenic impact of the biosphere). М.: МАКС-Пресс, 2000. 116 с. 8. Остроумов С.А. Донкин П. (Donkin, P.), Стафф Ф. (Staff, F.) // ДАН. 1998. Т.362. № 4. С. 574-576. 9. Остроумов С.А. // ДАН 2000. Т. 372. № 2. С. 279-282. 10. Остроумов С.А. // ДАН. 2000. Т. 374. № 3. С. 427-429. 11. Остроумов С.А. // ДАН. 2000. Т. 371. № 6. С. 844-846. 12. Остроумов С.А. // ДАН. 2000. Т. 375. № 6. С.847-849. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Опубликовано: Остроумов С. А. Дисбаланс факторов, контролирующих... Суде в отношении тех Высоких Договаривающихся Сторон, которые выразили свое согласие применять на временной основе положения Протокола... | | Государственное образовательное учреждение Центр Образования №429... Конспект урока русского языка в 4 классе «Б» гбоу сош №56 имени академика В. А. Легасова |
| Остроумов С. А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы... Мы признаем критически важную роль, которую играют малые фермерские хозяйства, особенно под руководством женщин, в трансформации... | | «01» сентября 2011 года Настоящее положение определяет порядок создания и функционирования группы продлённого дня в гоу цо №429 «Соколиная гора» Настоящее... |
| Патентам и товарным знакам (19) А, 23. 06. 1992. De 202004021326, 30. 08. 2007. Jp 2001-303173, 31. 01. 2001. Jp 2001-214236, 07. 08. 2001. Jp 09-176786, 08. 07.... |  | Н. Г. Колесников N. G. Kolesnikov Информационные аспекты моделирования агломераций: плотность как категория новой экономической географии |
| Согласно Приложению n 3 к Указу Президента Республики Башкортостан... Согласно Приложению n 3 к Указу Президента Республики Башкортостан от 3 октября 2012 г. N уп-379 «Порядок формирования и подготовки... | | Календарный план работы гбоу г. Москвы сош №426 на декабрь 2013 года Дошкольное отделение |
| Габриелян О. С программа курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений Программы курса химии для X-XI классов общеобразовательных учреждений (базовый уровень). Авторы: И. Г. Остроумов, А. С. Боев. (Программы... | | Учебник О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, Н. С. Пурышев, С. А. Сладков,... Учебник О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, Н. С. Пурышев, С. А. Сладков, В. И. Сивоглазов«Естествознание. 10 класс», Москва, Дрофа,... |
| Учебник по русскому языку для 5 класса. Электронная версия Введенская Л. А., Колесников И. П. Этимология: Учебное пособие. – Спб.: Питер, 2004 | | С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских... Рецензия на книгу: С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения" (Москва,... |
| Темы семинаров по зоологии Адаптации пластинчатожаберных моллюсков к пассивному образу жизни биофильтраторов | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Государственное Образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №426 |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Государственное Образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №426 | | М., Наука. 1972, с. 371–379. О структуре самовоспроизводящихся систем Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Связи с общественностью» протокол № от 20 г |
