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
Промышленные зоны | Линейные размеры, мм | ||
L | B | ||
Северная | 38,9±0,3 | 27,5+0,1 | 15,1+0,2 |
Южная | 38,5±0,2 | 28,0±0,1 | 15,5±0,2 |
Западная | 40,5±0,2З | 28,6+0,1 | 16,9+0,1 |
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
Промышленные зоны | Северная | Южная | Западная |
Северная | 1 | 6,50* | 1,79 |
Южная | – | 1 | 6,18* |
Западная | – | – | 1 |
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
Промышленные зоны | Северная | Южная | Западная |
Северная | 1 | 4,34* | 3,69* |
Южная | – | 1 | 9,85* |
Западная | – | – | 1 |
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
Промышленные зоны | Северная | Южная | Западная |
Северная | 1 | 6,12* | 1,9 |
Южная | – | 1 | 9,98* |
Западная | – | – | 1 |
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.
- Мянд Р. // Изв. АН ЭССР. Биология. 1980. Т. 29. № 1. С. 11.
- Мельников М.В. // Современные проблемы оологии: Материалы I Междунар. совещ. Липецк, 1993. С. 92.
- Шелякин И.А., Кусенков А. Н., Хохлач Е.В. //Материалы III Международной конференции стран СНГ. Липецк, 2003. С. 87.
- Тарасов В. А. // Материалы VII Всесоюзной орнитологической конференции. Киев, 1977. Ч. 1.С. 170.
- Кусенков А.Н., Пинчук П. Н. // Вопросы естествознания: Сб. науч. тр. мол. ученых. Липецк, 1995. Вып. 2. С. 31.
- Brehmer P.M., Anderson R. R. // Bull. Environ. Contain, and Toxicol. 1992. №3. С. 352.
- 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.