В. П. Гандзюра, В. Ф. Коваленко, И. А. Злацький, М. С. Осмалений, О. В. Пелишенко

Национальный университет имени Тараса Шевченко, УНЦ «Институт биологии и медицины», Институт коллоидной химии и химии воды имени А. В. Думанского НАН Украины

АДАПТАЦИЯ РЫБ И РАКООБРАЗНЫХ К ТОКСИЧНОСТИ ВОДНОЙ СРЕДЫ

В роботе установлены основные адаптационные механизмы рыб и ракообразных в условиях загрязнения воды токсикантами. Установлено, что при неблагоприятных условиях существования в популяциях гидробионтов увеличивается показатель плодовитости на фоне снижения значения показателя выживаемости. Уменьшение массы и размеров тела рыб приводит к увеличению скорости метаболических процессов в токсичной среде существования, что способствует повешению выведения из организма токсических веществ. Предметом исследования были сточные воды после прохождения очистки воды в городе Бортничи. В качестве контроля использовалась контрольная (стандартная) вода, в которой содержались чистые линии гуппи и дафнии, при культивировании в лаборатории биомаркеров и биотестирования воды. Основными показателями для определения токсичности воды являлись выживаемость, плодовитость рыб и ракообразных. Были измерены морфологические параметры рыбы - размер, вес и цвет тела рыбы (Poecilla reticulata). Объект беспозвоночной фауны дафнии (Daphnia magna) был выбран для оценки токсического состояния сточных вод с помощью классического биотестирования. В соответствии с физическими и химическими параметрами, согласно ДСТУ 4808: 2007 и ЛК 50 для рыб, были превышены показатели некоторых элементов, указывающие на токсичность сточных вод станции аэрации в городе Бортничи, где были отобраны гуппи. Адаптивные возможности гидробионтов имеют сложный механизм и ряд приспособлений к токсической среде. Мы установили закономерности между показателями выживания, плодовитости и морфологических изменений у рыб и ракообразных в условиях токсичности сточных вод очистительного канала города Бортничи. Наиболее чувствительными к токсическим воздействиям рыб и ракообразных были показатели плодовитости. При токсическом загрязнении воды значение показателя плодовитости увеличивается у рыб и ракообразных, на фоне снижения значений выживаемости. В условиях токсичного загрязнения в естественной среде обитания это позволяет поддерживать популяцию на достаточном уровне для нормального существования. Этот эффект является следствием изменения фенотипа, но впоследствии может быть закреплен в генотипе отдельных особей и популяций в целом, что требует дополнительных исследований. Выявлены морфологические адаптации рыб в условиях токсичного загрязнения воды: уменьшение размера и веса тела рыб, что позволяет им увеличить интенсивность обменных процессов и, соответственно, ускорять вывод из организма токсикантов.

Ключевые слова: адаптация, гидробионты, биотестирование вод, токсичность, плодовитость, выживание, популяція

V. P. Gandzyura, V. F. Kovalenko, I. A. Zlatsky, M. S. Osmaliny, O. V. Pelyshenko

Taras Shevchenko National University of Kyiv, ESC «Institute of Biology and Medicine», Ukraine, Institute of Colloid Chemistry and Water Chemistry AV Dumanskogo of the National Academy of Sciences of Ukraine

ADAPTATION OF FISH AND CRUSTACEANS TO TOXIC AQUATIC ENVIRONMENT

The paper establishes the basic adaptation mechanisms of fish and crustaceans in water pollution toxicants. It was determined that under adverse conditions in populations of aquatic habitat value of fertility index increased due to lower survival index values. In toxic environment fish habitat increases metabolism, by reducing the weight and size of the body, thus contributing to acceleration the excretion of toxic substances. The subject of the study was sewage water after passing water purification in Bortnichi town. Control (standard water) was used as control, which contained pure lines of guppies and daphnia when cultivated in the laboratory of biomarkers and biotesting of water. The main indicators for determining the toxicity of water are the survival rate, the fertility of fish and crustaceans. The morphological parameters of fish were measured - the size, weight and color of the body of fish (Poecilla reticulata). The object of the invertebrate fauna of hydrophobic daphnia (Daphnia magna) was chosen to assess the toxic status of sewage by classical biotesting. According to the physical and chemical parameters, in accordance with DSTU 4808: 2007 and the LC50 for fish, the indicators of some of the elements, indicating the toxicity of the waste water of the Bortnichi Aeration Station, were exceeded, where the population of the studied fishes was selected. Adaptive possibilities of hydrobionts have a complex mechanism and a number of adaptations to the toxic environment. We have established regularities between the indicators of survival, fertility and morphological changes in fish and crustaceans in conditions of toxicity of sewage from the treatment channel of Bortnichi town. The most sensitive to the toxic effects of fish and crustaceans was the fertility rate. In the context of toxic water pollution, the value of the fertility index increases in fish and crustaceans on the background of lowering the values of the survival rate. Under conditions of toxic pollution in the natural habitat, this allows maintaining the population of populations at a sufficient level for normal existence. This effect is a consequence of a change in the phenotype, but may subsequently be fixed in the genotype of individual individuals and populations as a whole, which requires additional research. The morphological adaptations of fish in conditions of toxic pollution of water have been revealed: reduction of size and weight of fish bodies, which allows them to intensify metabolic processes and, accordingly, to accelerate the withdrawal from the body of toxicants.

Keywords: adaptation, fish, hydrobionts, populations