О КОМПЛЕКСНЫХ ЭКСПЕДИЦИЯХ НА ОЗЕРО МОГИЛЬНОЕ (ОСТРОВ КИЛЬДИН, БАРЕНЦЕВО МОРЕ) В 2011, 2012 ГОДАХ
Авторы:
1.
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
2.
Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича
Россия
Россия
3.
Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук
4.
ОАО «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений»
5.
Московский государственный институт международных отношений (Университет) Министерства иностранных дел Российской Федерации
6.
Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук
7.
Институт общей генетики им Н. И. Вавилова Российской академии наук
8.
Институт общей генетики Российской академии наук им. Н. И. Вавилова
Тип:
Статья
Страницы:
с 86
по 90
Статус:
Опубликован
Получено:
05.09.2013
Одобрено:
25.09.2013
Опубликовано:
25.09.2013
Классификаторы:
УДК 597.553.2.575.17.575.86
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
ББК 28.693.324-4:26.222.66
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
ББК 28.693.324-4:26.222.66
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
озеро Могильное, кильдинская треска, экология, генетический полиморфизм
Аннотация (русский):
В июне – июле 2011 г. и июле 2012 г. представителями трех организаций: Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича (Мурманск), Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук (Москва), Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова были проведены комплексные экспедиции на меромиктическое реликтовое оз. Могильное (Баренцево море, о-в Кильдин). В задачи экспедиций входило исследование уровня стабильности оз. Могильного и выяснение состояния кильдинской трески – реликтовой и единственной в мире популяции трески, обитающей длительное время в условиях полной репродуктивной изоляции в условиях малого водоема с неустойчивым гидрологическим и гидробиологическим режимом. Определялись температурно-соленостные параметры вод озера, состояние ложа, морфометрические показатели озера, водный режим. Все работы с кильдинской треской проводились с кратковременным ее изъятием из водной среды для взятия проб и определения основных биологических показателей (длина, вес, морфометрия, генетический анализ) по принципу «поймай – отпусти». Результаты комплексных, имеющих мониторинговый характер, исследований на оз. Могильном в целом свидетельствуют о стабильном состоянии озера и стабильном состоянии населяющего озеро реликтового подвида атлантической трески – кильдинской трески.
В июне – июле 2011 г. и июле 2012 г. представителями трех организаций: Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича (Мурманск), Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук (Москва), Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова были проведены комплексные экспедиции на меромиктическое реликтовое оз. Могильное (Баренцево море, о-в Кильдин). В задачи экспедиций входило исследование уровня стабильности оз. Могильного и выяснение состояния кильдинской трески – реликтовой и единственной в мире популяции трески, обитающей длительное время в условиях полной репродуктивной изоляции в условиях малого водоема с неустойчивым гидрологическим и гидробиологическим режимом. Определялись температурно-соленостные параметры вод озера, состояние ложа, морфометрические показатели озера, водный режим. Все работы с кильдинской треской проводились с кратковременным ее изъятием из водной среды для взятия проб и определения основных биологических показателей (длина, вес, морфометрия, генетический анализ) по принципу «поймай – отпусти». Результаты комплексных, имеющих мониторинговый характер, исследований на оз. Могильном в целом свидетельствуют о стабильном состоянии озера и стабильном состоянии населяющего озеро реликтового подвида атлантической трески – кильдинской трески.
Ключевые слова:
озеро Могильное, кильдинская треска, экология, генетический полиморфизм
озеро Могильное, кильдинская треска, экология, генетический полиморфизм
Введение Озеро Могильное (о-в Кильдин, Баренцево море) – небольшой (площадь около 100 тыс. м2, максимальная глубина около 17 м) реликтовый водоем, образовавшийся 1000–1500 лет назад в результате отшнуровывания каменисто-галечниковым барьером (размеры перемычки: высота 3,7–5,4 м; ширина 63–70 м) морского залива от акватории Кильдинской салмы в ходе комплексного воздействия ряда факторов (поднятие морского дна, ледниковая аккумуляция, абразионно-аккумулятивная деятельность моря и др.) [1–5]. Информация об оз. Могильном на о-ве Кильдин встречается уже в мореходных картах английских и голландских путешественников середины и второй половины XVI в. [6]. Это связано с тем, что о-в Кильдин имеет исключительно выгодное географическое и стратегическое положение, в том числе с точки зрения защищенности от ветров и штормов, распределения глубин, удобной галечниковой супралиторали, обеспеченности пресной водой и т. д. Например, отсюда в 1594 г. уходила экспедиция Виллема Баренца для поиска северного морского пути. Название озера и расположенной рядом с ним бухты связывают с трагическими событиями весны 1809 г., когда в бухту Монастырскую вошел английский фрегат, матросы фрегата разграбили и сожгли входившие в структуру Соловецкого монастыря поселения (соловецкий промысел). После этого события Могильными стали называться и бухта, и озеро. Одной из особенностей озера является ярко выраженная стратификация вод (поверхностные опресненные воды; морская зона; сероводородная придонная зона c дефицитом кислорода). Данные о слоистой структуре вод озера, присутствии морской воды и морской фауны впервые были представлены академиком Н. Я. Озерецковским в 1804 г. [1]. Уникальность озера по сравнению с меромиктическими озерами североатлантического побережья Канады, прибрежных зон Северо-Западной Пацифики состоит в том, что обеспечение озера морской водой осуществляется только за счет фильтрации через тело перемычки [1], причем фильтрации интенсивной, т. к. в оз. Могильном наблюдаются приливно-отливные явления (амплитуда до 6–8 см), соответствующие баренцевоморским, но с задержкой на 2–3 часа. Из более чем 200 видов баренцевоморских рыб [7] только три вида – обыкновенный маслюк (Pholis gunnellus), трехиглая колюшка (Gasterosteus aculeatus) и кильдинская треска (Gadus morhua kildinensis) смогли сформировать в озере стабильные, самовоспроизводящиеся популяции. При этом треска создала высокопродуктивную группировку, осваивающую водную толщу, за исключением, естественно, бескислородного сероводородного слоя. Маслюк представлен в донном литоральном сообществе, а колюшка населяет самые краевые опресненные прибрежные зоны с высшей растительностью. Исследования оз. Могильного были начаты еще в XIX в. Известны работы Н. Я. Озерецковского, В. А. Фаусека, К. М. Дерюгина. Во второй половине XX в. большой объем исследований на оз. Могильном проводили Мурманский морской биологический институт (ММБИ) и Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича (ПИНРО). Как результат этих работ было выпущено две монографии в разные годы: 1975 г. и 2002 г., но под одинаковым названием – «Реликтовое озеро Могильное», где с применением комплекса методов (геологических, гидрологических, гидробиологических, паразитологических) дается оценка состояния оз. Могильного и его биоты [8, 9]. Однако исследования такой направленности не проводились уже более десяти лет. В связи с вышеизложенным была поставлена задача проведения исследовательских работ на оз. Могильном с целью изучения состояния озера в настоящее время в условиях климатических изменений. Экспедиции на оз. Могильное были проведены в июне – июле 2011 г. (состав: К. И. Афанасьев, Л. А. Животовский, Н. В. Мухина, А. И. Никифоров, Г. А. Рубцова, А. Н. Строганов) и июле 2012 г. (состав: Н. В. Мухина, К. А. Коткин, А. Н. Строганов, А. А. Тетерина) и организованы Институтом общей генетики РАН им. Н. И. Вавилова (ИОГен РАН), Биологическим факультетом МГУ им. М. В. Ломоносова и ПИНРО с получением ИОГен РАН разрешения на проведение работ от Росприроднадзора РФ, научный руководитель программы работ – Л. А. Животовский. Задачи экспедиции можно разделить на два основных направления: исследование уровня стабильности оз. Могильного и выяснение состояния кильдинской трески – реликтовой и единственной в мире популяции трески, обитающей длительное время в условиях полной репродуктивной изоляции в условиях малого водоема с неустойчивым гидрологическим и гидробиологическим режимом [10]. Сбор материала, характеризующий направленность основных процессов, происходящих в водоеме и в популяции трески, проходил в сокращенные сроки из-за недостаточности финансирования работ. Из гидрологических характеристик исследовались температурно-соленостные параметры вод озера, состояние ложа, морфометрические показатели озера, водный режим. При проведении работ использовался автоматизированный гидрологический зонд, эхолот. Исследование биологических характеристик было связано в основном с изучением морфобиологического статуса кильдинской трески, ее генетических характеристик. Работы по другим видам рыб (маслюк и трехиглая колюшка) носили сокращенный биотопический характер. Особенность исследований кильдинской трески связана с тем, что она является объектом Красной книги России (категория 1) и Красной книги Мурманской области. Для нее действует особый режим проведения исследований, способствующий сохранению природной популяции – все работы производились с кратковременным изъятием особей трески из водной среды для взятия проб и определения основных биологических показателей (длина, вес, морфометрия, генетический анализ) по принципу «поймай – отпусти». Всего за обе экспедиции было исследовано 70 особей кильдинской трески. Для сравнения полученных нами данных были использованы ранее опубликованные материалы гидрологических и морфобиологических исследований ММБИ и ПИНРО, а также результаты морфобиологических и генетических исследований кильдинской трески в лаборатории онтогенеза рыб кафедры ихтиологии МГУ им. М. В. Ломоносова [11–13]. Одно из важных, на наш взгляд, сложившихся мнений по результатам проведенных работ – суждение об относительной стабильности как состояния оз. Могильного, так и популяции населяющей озеро кильдинской трески. Площадь зеркала, изменяясь в стандартном, описывавшемся еще К. М. Дерюгиным режиме, состояние водной среды и ложа озера, а также глубинные характеристики находились в пределах значений, отмечавшихся ранее. Полученные предварительные данные не выявили явных изменений исследовавшихся характеристик кильдинской трески. Как было показано ранее [11, 14], кильдинская треска, являясь производным атлантической трески (Gadus morhua), сохранила основные морфобиологические характеристики трески баренцевоморского региона (пелагофил, спектр питания широкий с переходом на каннибализм, окраска пелагическая с выраженной латеральной пятнистостью, характерные для атлантической трески значения морфометрических индексов и др.). При этом, как показали результаты ранее проведенных по аллозимным и микросателлитным локусам исследований [12, 13], на фоне морфобиологического сходства кильдинская треска демонстрирует значительные генетические изменения, выражающиеся в основном в снижении уровня полиморфизма как результата процесса дрейфа генов в панмиктической малочисленной популяции. В 2012 г. была проведена серия эхолотных съемок, согласно результатам которых численность популяции кильдинской трески находится в пределах 250–300 шт. В настоящее время в ИОГен РАН проводится популяционно-генетическое исследование по ДНК-маркерам биологических образцов, полученных в ходе экспедиций 2011 и 2012 гг. Заключение Результаты комплексных, имеющих мониторинговый характер, исследований на оз. Могильном в целом свидетельствуют о стабильном состоянии озера и стабильном состоянии населяющего озеро реликтового подвида атлантической трески – кильдинской трески. Следует признать важность продолжения научных исследований и регулярного мониторинга озера и его обитателей, чтобы избежать возможных негативных тенденций и сохранить этот уникальный объект природы, имеющий статус особо охраняемой природной территории федерального значения. Необходимо отметить значимость и самого факта проведения комплексных экспедиций, продемонстрировавшего перспективность развития на интеллектуальной, некоммерческой основе творческих связей между различными направлениями российской науки – академическим, прикладным, университетским.
1. Дерюгин К. М. Реликтовое озеро Могильное / К. М. Дерюгин // Тр. Петергоф. естеств.-науч. ин-та. 1925. № 2. 98 с.
2. Дерюгин К. М. Исследование Баренцева и Белого морей и Новой Земли / К. М. Дерюгин // Архангельск: Архангел. об-во краевед., 1925. 44 с.
3. Гуревич В. И. Возраст оз. Могильного / В. И. Гуревич, А. А. Лийва // Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 1975. С. 102−104.
4. Тарасов Г. А. Строение и происхождение перемычки / Г. А. Тарасов // Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 1975. С. 88−91.
5. Коцубко Е. В. Характеристика водосборной площади / Е. В. Коцубко, А. С. Кравченко // Реликтовое озеро Могильное (исследования 1997−2000 гг.). Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. С. 17−19.
6. Титов О. В. Введение / О. В. Титов, Л. И. Серебров, А. Б. Карасев / Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 2002. С. 3−16.
7. Долгов А. В. Видовой состав ихтиофауны и структура ихтиоценов Баренцева моря / А. В. Долгов // Изв. ТИНРО. 2004. Т. 137. С. 177-195.
8. Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 1975. 250 с.
9. Реликтовое озеро Могильное (исследования 1997−2000 гг.). Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. 163 с.
10. Харди Д. С. Изоляция популяций атлантической трески Gadus morhua (Gadiformes) в северных меромиктических озерах - повторяющийся в Арктике феномен / Д. С. Харди, К. Б. Рено, В. П. Пономаренко, Н. В. Мухина, Н. А. Ярагина, Й. Е. Шеросен, Д. А. Хатчингс // Вопросы ихтиологии. 2008. Т. 48, № 2. С. 179-190.
11. Новиков Г. Г. Морфобиологическая характеристика кильдинской трески / Г. Г. Новиков, А. Н. Строганов, В. С. Виноградский // Тр. Беломор. биостанции биол. фак. МГУ. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2006. Т. 10. С. 110-116.
12. Новиков Г. Г. О некоторых генетических параметрах кильдинской трески Gadus morhua kildinensis Derugin (Gadidae, Gadiformes) / Г. Г. Новиков, А. Н. Строганов, К. И. Афанасьев, Г. А. Рубцова // Вопросы ихтиологии. 2006. Т. 46, № 5. С. 708-710.
13. Строганов А. Н. Данные по изменчивости микросателлитных локусов у кильдинской трески Gadus morhua kildinensis (Gadidae) / А. Н. Строганов, К. И. Афанасьев, Г. А. Рубцова, Т. А. Ракицкая, А. В. Семенова // Вопросы ихтиологии. 2011. Т. 51, № 4. С. 459-466.
14. Мухина Н. В. Биологическое состояние кильдинской трески / Н. В. Мухина, Н. А. Лепесевич, Е. А. Филина // Реликтовое озеро Могильное (исследования 1997-2000 гг.). Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2002. C. 88-109.
