Морфометрические параметры яиц грача на территории крупных городов Полесья (на примере г. Гомеля)

Важным показателем, характеризующим морфометрические параметры яйца, является пространственно-временная организация колонии птиц. Ус­тановлено, что в центре колонии успешность выведения птенцов (на пери­ферии жестче пресс хищничества) [1], величина и масса яиц в кладках выше [2]. Наиболее жизнеспособные биологически ценные особи (как правило, это птицы, имеющие опыт гнездования) первыми приступают к яйцекладке и образуют функциональный центр колонии (субколонию). Позже в сезоне молодые птицы гнездятся на периферии колонии [3]. При этом в сроках формирования кладок могут быть видовые различия: у одних видов моло­дые птицы в сезоне гнездятся позже старых; у других — первые и последние кладки в сезоне принадлежат молодым особям, а средние по времени — старым [4]. Молодые птицы откладывают более мелкие яйца, но с более высокой изменчивостью ооморфологических признаков [1, 4]. Все это опре­деляет сезонную динамику величины и размеров яиц в колонии. Межгодо­вые различия этих параметров видоспецифичны: виды (даже систематиче­ски и экологически близкие) по-разному реагируют на годичные условия гнездования [1, 5]. Изменчивость морфологических параметров яйца выше на периферии колонии [2] и, следовательно, характерна для молодых птиц.

Кроме пространственно-временной организации колонии на формирова­ние морфометрических параметров яиц влияют антропогенные факторы среды. Известно, что воздействие на яйцо загрязнителей различной хими­ческой природы приводит к его аномальному развитию.

Кроме того, формирование параметров яиц во многом объясняется тро­фической специализацией птиц. Это связано с тем, что корм содержит набор как естественных, так и искусственных элементов, из которых и строится не только тело птицы, но и ее яйцо. Линейные размеры вызывают повышенный интерес, поскольку они эволюционно обусловлены и во многом определяют развитие других параметров яиц птиц. Выявить роль элементов, в частности искусственных, в формировании птичьего яйца, а через него и всего орнитонаселения — важнейшая теоретическая и практическая задача [5, 6].

Материал и методика

Морфометрические параметры яиц грача — типичного представителя всеядных птиц — изучались по методике, предложенной Р. Мяндом [7]. Ис­следования проводились в течение 2000-2005 гг.; была описана морфоло­гическая структура 500 яиц грача.

Наиболее значимыми для развития эмбрионов являются линейные раз­меры (длина и наибольший диаметр), а также объем яиц. Поэтому в работе определялись:

1) линейные размеры: а) длина (L, мм), б) наибольший диаметр (B, мм);

2) объем (V, мл): V =0,51 xLxB².

Сбор материала для исследований проводился на территории г. Гомеля, где условно были выделены три промышленные зоны — северная, южная и западная.

Западная промышленная зона — зона высокого загрязнения атмосферы. Высокий потенциал загрязнения (свыше 5000 км³ в год) создают здесь ТЭЦ-2 и Гомельский химический завод. Зона при господствующих западных ветрах оказывает негативное влияние на состояние воздушного бассейна всего го­рода. Район отличается повышенной запыленностью, в целом на него при­ходится 885,6 т в год загрязняющих веществ*, что составляет 19,7 % общего объема выбросов.

Южная промышленная зона, которая также отличается высоким загряз­нением атмосферы, компактно располагается на крайнем юге города в Новобелицком районе. На территории зоны находятся следующие предпри­ятия: Гомельдрев, Фанерно-спичечный комбинат, Гомельский завод хими­ческого мела, Завод сантехзаготовок, Кристалл. Высокий потенциал объемного загрязнения атмосферы (свыше 3000 км³ в год) формируется за счет выбросов деревообрабатывающего и фанерного комбинатов, в которых содержится большое количество летучих органических соединений. На южную промышленную зону приходится 1505,5 т в год загрязняющих ве­ществ, что составляет 33,5 % общего объема выбросов по г. Гомелю. Северная промышленная зона характеризуется также довольно высоким потенциалом объемного загрязнения (до 1600 км³ в год) и неблагоприятным расположением относительно районов города при воздействии летних се­веро-западных ветров. На северную промышленную зону приходится 2107,4 т в год загрязняющих веществ, или 46,8 % общего объема выбросов.

Результаты и их обсуждение

Основные линейные размеры и объем яиц вариабельны и заметно отли­чаются между исследуемыми промышленными зонами г. Гомеля.

Длина яиц. Результаты определения длины яиц грача показали, что этот параметр изменяется от 38,5±0,2 мм в южной промышленной зоне до 40,5±0,2 мм — в западной (табл. 1).

Таблица 1

Линейные размеры и объем яиц грача на территории промышленных зон г. Гомеля

Однако такой сравнительно большой разброс параметра не выявил его высокую изменчивость (а) (рисунок).

По величине изменчивости длины яиц грача сложно судить о действии стабилизирующего отбора. Это связано с тем, что в северной промышленной зоне, которая является самой загряз­ненной по выбросам в атмосферу (46,8 %), этот показатель имеет среднее значение (а =2,4), а в южной промышленной зоне, за­нимающей промежуточное по­ложение по выбросам (33,5 %), он минимальный (а =2,3), в то время как в западной промыш­ленной зоне (21,2%), показа­тель изменчивости максималь­ный (а =2,5) при минимальных выбросах.

Такое действие факторов среды на длину яиц грача не позволяет гово­рить о том, что в конкретной промышленной зоне города сложилось эколо­гическое напряжение, способствующее росту стабилизирующего отбора по этому показателю.

Достоверные отличия выявлены только между самой загрязненной по выбросам в атмосферу северной зоной и занимающей промежуточное по­ложение по этому показателю — южной (t=6,50 при Р<0,05), а также между южной и самой чистой западной (t=6,18 при Р<0,05); между самой загряз­ненной и самой чистой зоной достоверных отличий не выявлено (табл. 2).

Таблица 2

Критерий Стьюдента для промышленных зон г. Гомеля по длине яиц грача

Примечание. Здесь и в табл. 3, 4 достоверные отличия обозначены *.

Таким образом, проведенный анализ изменений длины яиц грача свиде­тельствует о том, что сложившийся комплекс факторов обеспечивает раз­нообразие рассматриваемого показателя, а значит, и успешное обитание грача в условиях повышенного техногенного воздействия. В данных усло­виях длина яиц не может выступать биоиндикационным параметром оценки состояния среды.

Наибольший диаметр яиц. Минимальная величина данного показателя (27,5±0,1 мм) зафиксирована в северной промышленной зоне, где выбросы в атмосферу самые высокие. Уменьшение выбросов в атмосферу сопрово­ждается увеличением наибольшего диаметра яиц грача: если в южной зоне, занимающей промежуточное положение по выбросам, наибольший диаметр яйца равен 28,0±0,1 мм, то в западной, где выбросы минимальны, этот по­казатель максимальный — 28,6±0,1 мм. Примерно также наследуется формирование изменчивости наибольшего диаметра яйца грача на территории промышленных зон города. Минималь­ная изменчивость установлена для северной зоны с высоким уровнем за­грязнения атмосферы (а =1,1) и западной, где загрязнение атмосферы вы­бросами без очистки минимально. В южной, промежуточной по выбросам зоне, наблюдается некоторое увеличение изменчивости наибольшего диа­метра (а =1,2). Полученные данные позволяют утверждать, что с увеличе­нием загрязнения атмосферы выбросами наблюдается ужесточение стаби­лизирующего отбора по данному показателю. Наиболее жестко протекает этот отбор на территории северной промышленной зоны Гомеля, где вы­бросы в атмосферу без очистки наиболее велики, что подтверждается дан­ными табл. 3. Наибольший диаметр яиц грача, обитающего на территории северной промышленной зоны, достоверно отличается от этого показателя на территории западной и южной промышленных зон (соответственно /=3,69 при Р<0,05 и /=4,34 при Р<0,05).

Таблица 3

Критерий Стьюдента для промышленных зон г. Гомеля по наибольшему диаметру яиц грача

Кроме того, достоверные отличия также выявлены между южной и за­падной промышленными зонами (/=9,85 при Р<0,05), что указывает на вы­сокие биоиндикационные свойства наибольшего диаметра яиц и возмож­ность использования этого показателя в качестве биоиндикатора состояния городской среды.

Объем яиц. Наследование объема яйцами грача сохраняет тенденцию, описанную для показателя наибольшего диаметра. Но имеются и заметные отличия. Так, для объема яиц на территории города характерно увеличение от северной зоны с самыми высокими выбросами в атмосферу до западной зоны, где эти выбросы минимальны (соответственно с 15,1±0,2 до 16,9±0,1 мл). В отличие от наибольшего диаметра, где одинаковая изменчивость наблю­далась в зонах с самыми высокими и низкими уровнями загрязнителей, для объема характерно увеличение изменчивости от зоны самой загрязненной к самой чистой (соответственно а =1,8 и а =2,2).

Описанная картина наследования изменчивости объема яиц грача на территории города позволяет говорить о том, что в определенной промыш­ленной зоне сложилось экологическое напряжение, обеспечивающее рост стабилизирующего отбора по этому показателю. Из данных табл. 4 видно, что объем яиц грача в северной промышленной зоне достоверно отличается от объема яиц птиц южной промышленной зоны (/=6,12 при Р<0,05). Дос­товерные отличия выявлены также между южной и западной промышлен­ными зонами (/=9,98 при Р<0,05).

Таблица 4

Критерий Стьюдента для промышленных зон г. Гомеля по объему яиц грача

Между северной и западной промышленными зонами достоверных отли­чий не установлено (/=1,9 при Р>0,05).

Таким образом, на основании данных исследования, во-первых, выявле­на невысокая изменчивость длины яиц грача на территории промышленных зон г. Гомеля и выраженная изменчивость наибольшего диаметра и объема яиц в следующем направлении: она минимальна на территории северной и западной промышленных зон для наибольшего диаметра и северной зоны — для объема; максимальная изменчивость отмечена на территории южной зоны для наибольшего диаметра и западной зоны — для объема;

во-вторых, установлено, что наибольший диаметр и объем яиц грача, обитающего на территории северной промышленной зоны, достоверно от­личается от других рассматриваемых зон (кроме объема по сравнению с западной зоной);

в-третьих, самые высокие биоиндикационные свойства характерны для показателя наибольшего диаметра яиц, поэтому его использование для оценки состояния среды позволит глубже познать механизмы изменений, протекающих вследствие техногенного воздействия на окружающую среду.

1. Мянд Р. // Изв. АН ЭССР. Биология. 1980. Т. 29. № 1. С. 11.
2. Мельников М.В. // Современные проблемы оологии: Материалы I Междунар. совещ. Липецк, 1993. С. 92.
3. Шелякин И.А., Кусенков А. Н., Хохлач Е.В. //Материалы III Международной конференции стран СНГ. Липецк, 2003. С. 87.
4. Тарасов В. А. // Материалы VII Всесоюзной орнитологической конференции. Киев, 1977. Ч. 1.С. 170.
5. Кусенков А.Н., Пинчук П. Н. // Вопросы естествознания: Сб. науч. тр. мол. ученых. Липецк, 1995. Вып. 2. С. 31.
6. Brehmer P.M., Anderson R. R. // Bull. Environ. Contain, and Toxicol. 1992. №3. С. 352.
7. Мянд P. Внутрипопуляционная изменчивость птичьих яиц. Таллин, 1988.

* Здесь и далее имеются в виду выбросы загрязняющих веществ без очистки.

Автор: Е.Г. Тюлькова
Источник: Вестник Белорусского государственного университета. Сер. 2, Химия. Биология. География. – 2007. — № 2. – С. 55-59.