РИБИ

Дані про іхтіофауні важливі при оцінці стану водного об'єкта в цілому і, особливо, при визначенні допустимих рівнів забруднення водних об'єктів, що мають рибогосподарська значення (Китаєв, 1977). Склад іхтіофауни - надійний показник впливу стічних вод на режим водойми (Федій, 1964, 1965, 1972).

Випадки масової загибелі риби, завдяки тому, що вони легко виявляються і нефахівцями, часто виявляються першими сигналу-

Прісноводні молюски - біоіндикаторів чистоти водойми

Мал. 16. Прісноводні молюски - біоіндикаторів чистоти водойми:

1 - рогова шарівка; 2 - прудовик звичайний; 3 - прудовик Ушкова; 4 - Физа ключова; 5 - прудовик яйцевидний; 6 - Лужанка справжня; 7 - Лужанка смугаста; 8 - Бітінія щупальцевих; 9 а, б - горошина; 10 а, б - котушка звичайна; 11 а, б - котушка кільова; 12 а, б - перловица роздута; 13 - перловица живописців; 14 - Беззубка качина; 15 - котушка завита; 16 -катушка гладка ми залпових, аварійних скидів забруднюючих речовин. Відсутність риби в річках, озерах і водосховищах, особливо в тих, де колись водилася риба, вказує на крайнє неблагополуччя в екосистемі, причиною якого може бути сильне забруднення. Наявність риби у водоймі або водотоке менш показово, оскільки вона ще не свідчить про відсутність речовин, які можуть бути шкідливі для риб і людини, особливо при тривалому впливі. Наявність риби не може служити індикатором ні біологічної чистоти води, ні відсутності у води присмаку або запаху, ні відсутності у воді або донних відкладеннях речовин, шкідливих для тварин і людини, ні придатності води для питних цілей, купання в ній і навіть для певних промислових цілей (Браун, 1977). Крім того, труднощі в регулярному отриманні репрезентативного іхтіологічного матеріалу обмежують можливості використання іхтіологічної інформації в гідробіологічної службі спостережень і контролю поверхневих вод (Керівництво по гідробіологічних ..., 1992).

Найпростіший спосіб дослідження токсичності води за допомогою багатоклітинних організмів - «рибна проба». Найбільш чутливих до шкідливих речовин риб: окунів, йоржів, форелі, щук, мині і судаків поміщають в сітчастому садку в річку і ведуть за ними спостереження або ж ставлять досліди в акваріумах, заповнених забрудненої і чистою водою для контролю. Неспокійна поведінка в порівнянні з контролем - це вже сигнал. Якщо риба починає втрачати орієнтацію в просторі, перевертатися - значить, вода містить шкідливі речовини у великих концентраціях.

Промислові підприємства, зливаються відпрацьовані води, вже використовують акваріуми з рибами, які «тестують» якість води, що скидається в водойми. Однак були створені оригінальні біотсстірующіе системи на основі підвищеної чутливості деяких порід риб до певних видів забруднення.

Вивчення особливостей поведінки риб в токсичних розчинах, що містять різні компоненти промислових стічних вод, становить інтерес з багатьох причин, серед яких в першу чергу слід вказати на необхідність всебічного опису картини дії токсичної речовини і зовні виявляються симптомів отруєння. Детальна характеристика симптомів отруєння і їх повний перелік можуть бути використані в якості індикаторів для певних груп отрут, вона дозволить визначити причину загибелі риб в природних водоймах.

Симптоматология отруєння необхідна також для уніфікації показників (при оцінці токсичної дії того чи іншого речовини), що використовуються в різних лабораторіях. Тим часом, навіть при вивченні токсичності будь-якого одного речовини в різних лабораторіях в якості показників токсичності використовують різні симптоми отруєння, без урахування їх специфіки для даної інтоксикації, часу появи і тривалості. Все це ускладнює розуміння і зіставлення літературних даних, а часом і повністю знецінює їх.

Відомо, що речовини цієї групи отрут надають на організм більш різноманітне вплив, зовнішні ознаки отруєнь цими отрутами значно різноманітніші, ніж отрутами неорганічної природи (важкі метали, кислоти, луги та ін.). Ця обставина ускладнює правильний вибір основних показників токсичного процесу, на основі яких можна судити про ступінь шкідливості досліджуваної речовини. Розглянемо загальну картину і зовнішні симптоми фенольного отруєння риб. Реакція риб на отрути фенольного ряду має багато спільного з реакцією риб на багато інших компонентів промислових стічних вод органічного походження.

Загальна характеристика фенольного токсичного процесу та поведінки риб при отруєнні різними концентраціями отрути описувалися багатьма авторами (Mason-Joncs, 1930; Southgate, Pentelow, Bassiudal, 1933; Ellis, 1937 і т.д.). І. Масон-Джонсон (Mason-Jones, 1951) зазначає, що при високих концентраціях отрути у окунів і форелі наступала швидка втрата рефлексу рівноваги, «оскаженілого плавання» і перекидання на бік. Дихання, глибоке і прискорене спочатку, у міру розвитку отруєння стає нерегулярним і слабким. У дослідах М. Елліса (1937) на золотих рибок в якості характерного ознаки фенольного отруєння був відзначений параліч нейромускулярного апарату. У наступних роботах К. Бурмана і X. Воксра (1950), Д. Джонса (1951), В. Букштейга і ін. (1955), Е.Л. Веселова (1957), В. Альберсмейера (1957), М.Ф. Всрнідуб (1962) ці спостереження в основних рисах були підтверджені. Дослідження К. Вурман і X. Вокера (1950), проведені на форелі, піскарях, окунь, головень, плотва і вусанів, а також Д. Джонса (1951) на головень, виявили особливості поведінки випробовуваних риб в слабких розчинах фенолів: меншу рухову активність , короткочасну втрату рефлексу рівноваги з наступним відновленням. Важлива особливість цих робіт значне розширення видового складу випробовуваних риб.

В. Букштейг і ін. (1955) показали, що окунь і гольяни в розчинах гидрохинона, пирогаллола і пірокатехіна поводяться, як і при фенольному і крезольно отруєнні. У риб відзначалися порушені безладні кидки і посилення дихальної діяльності. Потім риби завалювались на бік і залишалися в такому положенні до настання смерті. Цікава реакція вугра на токсичну дію фенолів. Угри зазвичай залишаються на місці при розвитку інтоксикації, причому вдається відзначити тільки здригання без зазвичай розвивається у інших видів риб бурхливої рухової активності.

У роботах Е.А. Веселова (1957) і М.Ф. Вернидуб (1962) крім опису загальної поведінки риб в токсичних розчинах фенолів представлена розгорнута картина фенольной інтоксикації. Е.А. Веселова (1957) вважає, що симптоми отруєння карасів розвиваються в певній послідовності і виділяє сім етапів від початку отруєння до смерті риби. Характерними ознаками отруєння риб фенолами автор вважає параліч м'язів тулуба. Це підтверджує більш раннє спостереження Н.А. Мосевич і ін. (1952), згідно з яким одним з найважливіших ознак фенольной інтоксикації служить крововилив в м'язи тулуба.

Для детального обліку характерних ознак фенольной інтоксикації і їх зміни в часі і для порівняння результатів окремих дослідів з випробування токсичності різних фенолів бажано виділити основні, найбільш суттєві реакції, що характеризують якісно різні стадії отруєння риби.

Виявлено однотипний (за рідкісним винятком) характер реакції різних видів риб на патогенну дію фенолів: фенол, орто-, мета- і паракрезоли, пирогаллол: через 3-10 хвилин після занурення в токсичний розчин (в залежності від концентрації отрути) відзначається надзвичайно бурхливий і безладний рух зі стрімкими кидками з товщі розчину на поверхню, короткочасним завалювання на спину, і на бік, з подальшим виходом з бічного положення. Через 30-90 хвилин, спостерігається стійке порушення рефлексу рівноваги. У бічному положенні риби знаходяться до настання смерті. Характер рухових реакцій буває двояким: переміщення на поверхні розчину по колу або неорієнтовані переміщення в товщі розчину. Втрата рефлексу рівноваги, перекидання на бік і імпульсивна переміщення в бічному положенні є найтривалішим і найбільш характерною ознакою фенольного отруєння. Через деякий час рухова активність в бічному положенні поступово згасає і припиняється. Риби стають нерухомими, руху всіх плавців, окрім грудних, паралізуються, відзначаються рідкісні клінічні судоми і риби гинуть. Але навіть в цей період повної нерухомості випробовуваних риб реакція на механічні подразники зберігається, хоча і в значно ослабленою формі. З інших ознак і реакцій, що становлять зовнішні симптоми фенольного отруєння, можна вказати характерне дугоподібне згинання тулуба риби, а також різку пігментацію (потемніння) спини і голови і одночасне збліднення черевної і хвостовій частині тулуба риби. Нерідко, особливо при тривалому впливі різних концентрацій отрути, відзначалися великі крововиливи в області грудних і черевних плавників.

У період загального рухового збудження дихання різко частішає (до 128-144 в хвилину проти вихідного 48-60), а потім поступово зменшується і стає нижче початкового. Різко порушується сама структура дихальних рухів, дихання стає аритмічним і нерегулярним.

Таким чином, зовнішній прояв дії токсичного розчину на організм риб досить різноманітно, але сукупність реакції, стереотипна при дії різних концентрацій отрути. У загальнофізіологічних плані можна виділити стадію збудження і пригнічення.

Фенольное отруєння проявляється в трьох послідовних фазах:

  • • різка рухова збудливість з короткочасним завалювання на бік;
  • • втрата рефлексу рівноваги, перекидання на бік, імпульсивна переміщення в бічному положенні;
  • • бічне положення, що супроводжується конвульсивними судомами, що завершується повною втратою рухової активності, розладом дихання і смертю.

Органічне і токсикологічне забруднення водного середовища викликає посилення роботи життєво важливих органів риб, які забезпечують обмін речовин із середовищем. До них, в першу чергу, відносяться зябра, печінку, нирки. Інтенсифікація функції органів супроводжується збільшенням їх маси. Тому зміна маси органів при їх функціональної перебудови може служити чутливим індикатором погіршення якості водного середовища. На основі цього розроблено метод морфофизиологической індикації відносної маси органів (по відношенню до маси риби) (Комплексна екологічна практика ..., 2002).

Будь-які зміни умов проживання (як сприятливі, так і несприятливі) викликають посилення або ослаблення функцій життєво важливих органів і призводять до відповідних варіацій їх індексів. Якщо популяція мешкає в незмінно сприятливих умовах, індекси органів тривалий час не змінюються.

Природна варіабельність морфофизиологических показників залежить від екзогенних (коливання сезонних умов проживання, забезпеченості їжею) і ендогенних факторів (віку особин, їх статевої приналежності). Вона досліджується на популяціях, що піддаються найменшому антропогенному навантаженню. Для цього на ділянках водойми з найменшим антропогенним пресом відбирається контрольна група риб, у яких вивчається сезонна, статева і вікова динаміка індексів органів. Сезонна динаміка екзогенних факторів відбивається на морфофизиологических показниках наступним чином: в екстремальних зимових умовах індекси органів зазвичай найбільш високі, а влітку і восени в період найбільш сприятливого нагулу - найменші. Статеві відмінності морфофизиологических індексів органів для різних вікових груп в природних популяціях зазвичай (хоча й не завжди) нс відзначаються. Достовірні відмінності між індексами органів у риб близьких вікових груп також зазвичай відсутні, тобто маса органів збільшується пропорційно зростанню маси тіла з віком (Комплексна екологічна практика ..., 2002). Дослідження іхтіофауни річки, що відчуває вплив фабрики по відбілюванню крафта, показало зміна деяких морфологічних і фізіологічних показників у риб, виловлених нижче скидів фабрики. У бичка-іодкаменщіка Cottusgobio фіксували відхилення від норми по вгодованості, масі гонад, масі тіла і печінки. У лососеокуня Percopsisomiscomaycus відзначали зниження ваги і довжини тіла, а також зміни деяких біохімічних параметрів (Gibbons, Munkittrick, 1998).

Зовсім інша картина спостерігається при вивченні морфофизиологических показників в популяціях риб, що піддаються сильному антропогенному впливу. Для таких популяцій характерні більш різкі пікові збільшення індексів в зимовий період, а також наявність достовірного зміни індексів з віком. Порівняння динаміки в зміні індексів органів риб, що мешкають в різних умовах середовища, дозволяє робити висновки про ступінь і характер негативних антропогенних впливів на їх популяції.

Отже, зміни середовища викликають фізіологічні перебудови життєво важливих органів риб (посилення або ослаблення функцій), що стабілізує взаємини організму з середовищем. Функціональні перебудови життєво важливих органів риб викликають зміну їх відносної маси. Таким чином, метод морфофизиологической індикації (через динаміку відносної маси органів) заснований на прояві пристосувальних реакцій в організмі риб і застосовується для оцінки умов проживання їх популяцій.

Біотестірованіс за допомогою акваріумних риб проводиться за аналогічною методикою біотестування за допомогою Дафна. Як тест-об'єктів використовують риб, широко застосовуваних у міжнародних і національних стандартах по біотестуванню води, - гуппі (Poecilia reticulata) або даніо (Brachydanio rerio). Систематичне положення гуппі як тест-об'єкта: тип Chordata, клас Pisces, загін Cyprinodonti- formes, сімейство Poecilidae, рід Poecilia, вид Poecilia reticulate Peters.

Гуппі - один з найпоширеніших видів акваріумних риб. У природі вони живуть в тропічних водоймах, де грають важливу екологічну роль, знищуючи личинок москітів і комарів. Гуппі - дрібні риби, з яскраво вираженим статевим диморфізму. Самці (3-4 см) зазвичай дрібніше самок і пофарбовані в більш яскраві кольори. У їх забарвленні переважають сірувато-коричневі тони з дуже яскравими червоними, блакитними, зеленими і чорними вкрапленнями і точками. Самки досягають 6 см в довжину, зазвичай жовтувато-зелені.

Систематичне положення даніо як тест-об'єкта: тип Chordata, клас Pisces, загін Cypriniformes, сімейство Cyprinidae, рід Brachydanio, вид Brachydanio rerio Hamilton-Buchanan.

Даніо - широко поширена акваріумна рибка. У природі вона мешкає в повільно поточних водоймах Південно-Східної Азії. Довжина тіла дорослих риб близько 4,5 см. Тіло має циліндричну форму, сріблясте, з 7-9 темно-синіми горизонтальними смужками. Ці смуги йдуть до хвостового і анального плавників. Спина оливково-зелена.

Критерієм токсичності є загибель 50% більше особин за період часу до 96 годин в тестованої пробі в порівнянні з контрольною. Показником виживання служить середня кількість особин риб, що вижили в аналізованої воді і воді контрольної за певний час. Зручніше використовувати гуппі, оскільки мальки її народжуються сформованими, що спрощує догляд за тест об'єктом. Для біотестування використовують мальків у віці 1-3 тижнів, обсяг проби води для біотестування - 20 літрів. При біотестування (повторність дворазова) в 2 акваріума наливають по 10 літрів контрольної і тестується води і поміщають в кожен акваріум по 10 риб. Щодоби в кожному акваріумі підраховують кількість тих, що вижили риб і видаляють загиблих, визначення наявності токсичного впливу води біотестування проводиться протягом 96 годин. Якщо в будь-який з періодів часу гине 50% і більше риб, біотсстірованіе припиняють, а пробу вважають токсичною (Екологія рідного краю, 1996).

Риби, при всіх їх перевагах, незручні тим, що вимагають корму, і активність їх залежить від часу доби.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >