Влияние токсикантов на личиночное развитие озерной лягушки

Ежедневно подсчитывали число погибших личинок и удаляли их. Одновременно уменьшали объём воды, чтобы сохранить плотность головастиков постоянной. Растворы заменяли один раз в 5?7 дней. Температуру воды обычно поддерживали в пределах + 23?25 оC. Согласно литературным данным, в качестве корма для головастиков земноводных можно использовать капусту, щавель, вареный салат, листья одуванчика [Пястолова, 1989]. Самый предпочтительный корм из перечисленных выше в нашем эксперименте - вареные листья одуванчиков.

Фиксировали сроки наступления основных стадий развития и метаморфоза. Стадии развития головастиков определяли по Н.В. Дабагян, Л.Н. Слепцовой [1975]. Фиксировали наступление следующих стадий развития:

38 - заращение оперкулярной складки справа, из оперкулярного отверстия слева становится видна левая жабра;

42 зачаток коленного сустава, ротовой аппарат: верхняя губа - 1 непрерывный и 1 прерывистый ряд, нижняя губа - 1 прерывистый ряд и 2 непрерывных ряда;

47 - четкое изгибание задней конечности на уровне колена, удлинение пальцев, намечаются фаланги, формирование голеностопного сустава,
ротовой аппарат: верхняя губа - 1 непрерывный и 2 прерывистых ряда, нижняя губа - 4 непрерывных ряда;

51 - начало редукции хвоста, удлинение рта в латеральном направлении, исчезновение ротовых зубчиков;

54 - конец метаморфоза, полная редукция хвоста.

Проводили измерения длины тела головастиков каждые пять дней опыта. Замеры проводились линейкой, с ценой деления 1мм, длину тела измеряли от кончика морды до кончика редуцированного хвоста.

Всего было заложено опытов с головастиками озёрной лягушки - 38 опытов и 4 контроля. Всего за время исследований было изучено 1260 головастиков.

Весь собранный материал обработан стандартными статистическими методами [Лакин,1990].. Различия считали достоверными если tфакт ? tст при 5%-ом уровне значимости.



3. Влияние токсикантов на личиночное развитие озёрной лягушки

Личиночные стадии земноводных являются одной из наиболее чувствительных к действию различных загрязнителей стадий онтогенеза. Поэтому изучение особенностей развития головастиков в присутствии токсикантов важно для понимания адаптаций амфибий к существованию в загрязненной среде. Успех прохождения личиночных стадий амфибиями оценивается, как известно, тремя основными величинами: длительностью личиночного периода (скорость развития), размерами тела при завершении метаморфоза (скорость роста) и выживаемостью на личиночных стадиях [Ищенко 1989].

3.1 Влияние токсикантов на выживаемость головастиков озёрной лягушки

Одним из механизмов, обеспечивающих высокую адаптированность популяций животных к загрязнению среды, является изменение вариабельности важнейших популяционных параметров, в частности соотношения выживаемость гибель молоди в условиях загрязнения [Безель и др., 2001].

Выживаемость головастиков озёрной лягушки в контроле и в растворах солей тяжёлых металлов одинаковой концентрации (1 мг/л) представлены в таблице 1.

Во всех растворах исследованных солей металлов 100%-ная гибель не происходит. Только в растворе соли свинца отмечена 50%-ная гибель. Это свидетельствует о сравнительно низкой токсичности данных веществ для головастиков озёрной лягушки.



Таблица 1 - Выживаемость (абсолютное количество особей) головастиков озёрной лягушки при действии солей различных металлов

Вариант опыта	День опыта
	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Контроль	30	30	30	30	30	30	29	28*	27*	26*	24*	22*	20*
Al2(SO4)3	30	30	30	30	30	28	28	27*	25*	22*	22	22	22
Co(NO3)2	30	30	30	28	28	27	27	26*	23*	21*	21	20*	20
Ni(NO3)2	30	30	30	30	30	30	30	30	26*	22*	22	20*	18*
ZnSO4	30	30	30	30	30	30	29	28	27*	26*	25*	24	23*
Pb(NO3)2	30	30	30	26	25	24	23	21	19	17	15*	13	11
FeSO4	30	30	30	30	30	29	28	27	26*	25*	24*	24	23*
Примечание * обозначены дни, в которые наблюдался метаморфоз

При этом гибель в контроле и некоторых опытных растворах (соли алюминия и цинка) начинается достаточно поздно на 30-40-й дни наблюдения. В растворах солей кобальта и свинца гибель головастиков начинается на 15-й день опыта, железа на 25-й день.

В опыте с солями никеля головастики в течение опыта не гибли, отмеченное уменьшение численности связано с их метаморфозом.

Из литературы известно, что в опытах с солями железа (FeSO4, исследованные концентрации 0,5; 5,0; 10,0 мг/л) гибель начиналась на 10-25-й день [Пескова, Жукова, 2000; Пескова, 2003в]. По мнению Песковой Т.Ю. [2001б], гибель головастиков начинается не сразу после помещения головастиков в раствор токсиканта, так как необходимо время для накопления этого токсиканта в организме животных.

В растворе с Pb(NO3)2 к концу опыта остаётся 11 особей (37%). В другой работе, проведённой с Pb(NO3)2 меньшей концентрации (0,5 мг/л) 100%-ная гибель головастиков также не наблюдалась [Пескова, 2001б]. В опыте с Al2(SO4)3 К концу эксперимента в живых осталось 22 головастика, что составляет 73,4%, 20% ? завершили метаморфоз, 6,6% погибло. В опыте с Co(NO3)2 к концу опыта осталось 20 особей (66%), 24% особей завершили метаморфоз и 10% ? погибло. В растворе Ni(NO3)2 40% головастиков завершили метаморфоз, а к концу эксперимента осталось 18 особей (60%), в растворе ZnSO4 14% завершили метаморфоз, 10% погибло, 23 особи осталось в живых (76%) к концу эксперимента. В другой же работе с ZnSO4 при такой концентрации, процент головастиков, завершивших метаморфоз, составил 57% [Пескова, 2001б]. Как и в нашей работе 50%-ная гибель особей не была достигнута; а в более высоких концентрациях ? 3, 6 и 9 мг/л 50%-ная гибель наблюдается соответственно на 57-й, 44-й и 37-й день развития, метаморфоз заканчивают 47, 40 и 33% личинок. В растворе FeSO4 14% головастиков завершили метаморфоз, 10% погибло и 23 особи (76%) осталось к концу опыта. Из литературы известно, что в растворах сульфата железа концентраций от 0,5 до 10 мг/л метаморфоз завершают 63?66% головастиков озёрной лягушки, как и в нашей работе 50%-ная и 100%-ная гибель особей не достигается [Пескова, 2001б]. Таким образом, из исследованных нами концентраций солей тяжёлых металлов, судя по срокам наступления гибели головастиков озёрной лягушки, наиболее токсичным является Pb(NO3)2. В работе, проведённой с солями различных металлов был получен такой ряд токсичности : Cu > Pb > Fe > Cd [Пескова, 2001б]. Если рассматривать абсолютное количество действующего вещества (1 мг/л), то мы получим следующий ряд токсичности тяжёлых металлов: Pb > Co > Al > Fe > Zn > Ni. Однако, по количествам вещества, соответствующим ПДК мы получаем такой ряд Pb (100 ПДК) > Ni (50 ПДК) > Co (10 ПДК) > Al (5 ПДК) > Fe (3,3 ПДК) > Zn (1 ПДК). Ряды оказываются сходными, за исключением того, что 1 мг/л соли никеля оказывал минимальное воздействие на гибель головастиков, тогда как его относительная величина в ПДК была достаточно большой. Видимо, это свидетельствует о том, что ПДК по никелю требует уточнения. Тип кривых, описывающих гибель головастиков в растворах солей тяжёлых металлов, сходен сначала имеется плато, в течение которого гибель особей не происходит, а затем кривая плавно поднимается вверх.

Добавление оксидов металлов в наноформе в концентрациях 0,5 и 1,0 мл/л (таблицы 2 и 3) к солям тяжёлых металлов определяет другие показатели выживаемости головастиков озёрной лягушки. Так, при добавлении CoО к Al2(SO4)3 наблюдается улучшение выживаемости головастиков, они вообще не гибнут, а численность особей в опыте снижается за счет достижения ими метаморфоза. При добавлении NiO в наноформе к Al2(SO4)3 наблюдается, наоборот, ухудшение выживаемости головастиков, так, они начинают гибнуть на 20-й день, 50% гибель наступает на 50-й день, что не происходит в опыте без него. В конце опыта в растворе с Al2(SO4)3+CoО осталось 22 особи, т.е. 73%, как и без оксида металла; с Al2(SO4)3+NiO - 14 особей (46%). То есть на общую выживаемость головастиков добавление оксидов металлов в наноформе к солям алюминия не оказывает отрицательного воздействия.

Таблица 2 - Выживаемость (абсолютное количество особей) головастиков озёрной лягушки при действии солей тяжёлых металлов (концентрация 1 мг/л) с добавлением оксидов металлов в наноформе (CoО, NiO)

Вариант опыта	Оксид металла, 0,5 мг/л* и 1 мг/л**	День опыта
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Контроль	отсутствует	30	30	30	30	30	30	29	28*	27*	26*	24*	22*	20*
Al2(SO4)3	CoО**	30	30	30	30	30	30	27*	27	26*	25*	24*	23*	22*
	NiO**	30	30	30	30	26	24	22	20	18	17*	15	15	14*
Co(NO3)2	CoО**	30	30	30	30	30	30	29*	28*	25*	23*	23	22*	20*
	NiO**	30	30	30	30	28	27	24	22	20	18	16	14	12
Ni(NO3)2	CoО**	30	30	30	30	30	30	28*	28	26*	24*	22*	20*	18*
	NiO**	30	28	27	25	19	15	12	11	9	7	5	3	0
ZnSO4	CoО*	30	30	30	30	29	28	27	26	24	23*	22*	21*	20*
	NiO*	30	30	30	28	26	25	24	23	22	20	18*	17	15*
Pb(NO3)2	CoО*	30	30	30	29	28	27	25	23	21	19	17*	16*	15*
	NiO*	30	30	29	27	25	23	22	20	17	15	13	12	10
FeSO4	CoО*	30	30	30	28	27	25	23	23	22	21	20	19*	17
	NiO*	30	30	28	27	26	25	23	22	20	19	18*	17*	16*
Примечание * обозначены дни наступления метаморфоза



Таблица 3 - Некоторые показатели гибели головастиков в растворах солей тяжёлых металлов с добавлением оксидов металлов в наноформе

Вариант опыта	Оксид металла, 0,5 мг/л* и 1 мг/л**	День начала гибели	День наступления 50% гибели	День наступления 100% гибели
1	2	3	4	5
Контроль	отсутствует	30
Al2(SO4)3	отсутствует	25
	CoО**	?	?	?
	NiO**	20	50	?
Co(NO3)2	отсутствует	15
	CoО**	?	?	?
	NiO**	20	48	?
Ni(NO3)2	отсутствует	40
	CoО**	?	?	?
	NiO**	5	25	60
ZnSO4	отсутствует	30
	CoО*	20	?	?
	NiO*	15	60	?
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5
Pb(NO3)2	отсутствует	12	50
	CoО*	15	60	?
	NiO*	10	45	?
FeSO4	отсутствует	25
	CoО*	15	?	?
	NiO*	10	60	?
Примечание соответствующий день не был достигнут в опыте



Добавление CoО к Co(NO3)2 приводит к улучшению выживаемости головастиков, в опыте с оксидом металла в наноформе они только метаморфизируют, без него же гибель начинается уже на 15-й день. При добавлении NiO к Co(NO3)2 на 5 дней позже начинается гибель (на 20-й день), но затем выживаемость резко снижается и 50% гибель наступает на 48-й день, что вообще не было достигнуто в опыте без него. В конце опыта в растворе с Co(NO3)2+CoО осталось 20 особей (66%); как и в опыте без оксида металла; с Co(NO3)2+ NiO - 12 особей (40%).

Добавление CoО к Ni(NO3)2 не привело к изменениям, в опыте с ним, как и без него головастики не гибнут, а только метаморфизируют. Добавление же NiO к Ni(NO3)2 привело к ухудшению выживаемости головастиков. В конце опыта в растворе с Ni(NO3)2+CoО осталось 18 особей (59%), как и без него.

Так, при добавлении CoО к ZnSO4 ухудшается выживаемость головастиков, начало их гибели отодвинуто на 10 дней. В опыте с раствором ZnSO4+CoО 50%-ная и 100%-ная гибель головастиков, как в растворе без оксида металла, не наступает. При добавлении NiO к ZnSO4 ухудшается выживаемость головастиков и они начинают гибнуть уже на 15?й день опыта, а 50%-ная гибель наступает на 60?й день, что не происходит в растворе без него. В конце опыта в растворе с ZnSO4+CoО осталось 20 особей (66%); с ZnSO4+NiO - 15 особей (50%), в растворе без металлов в наноформе - 23особи (76%).

При добавлении CoО к Pb(NO3)2 гибель головастиков, как и без него наступает на 15-й день эксперимента, а с NiO уже на 10-й день. В растворе с CoО 50%-ная гибель не наступает, а с NiO она наступает на 60-й день, тогда как без металлов в наноформе она наступает на 50-й день. К концу опыта в растворе с CoО остаётся 15 особей (50%), с NiO - 10 особей (33%), без нанометаллов - 11 особей (36%). То есть, выживаемость головастиков при добавлении различных металлов в наноформе не меняется.

При добавлении оксидов металлов CoО и NiO к FeSO4 происходит ухудшение выживаемости головастиков. Так, в опыте с CoО гибель головастиков начинается на 15-й день, а с NiO на 10-й день, тогда как в опыте без них гибель не наступает вообще. В растворе с FeSO4+NiO 50%-ная гибель наступает на 60-й день опыта, с CoО она не наступает. К концу опыта в растворе с CoО остаётся 17 особей (56%), с NiO - 16 особей (53%), а в растворе без них - 26 особей (86%).

Таким образом, в большинстве случаев добавление оксидов нанометаллов не меняло показатели выживаемости головастиков, а в некоторых случаях ухудшало её. Оксид CoО улучшал выживаемость головастиков в солях таких металлов как Al2(SO4)3 и Co(NO3)2, приводил к ухудшению выживаемости в растворах ZnSO4 и FeSO4, и не менял в вариантах опыта с Pb(NO3)2 и Ni(NO3)2. NiO в наноформе в большинстве случаев приводил к ухудшению выживаемости головастиков, лишь в растворе с Pb(NO3)2 отодвигались на 10 дней сроки 50%-ной гибели.

В другой серии экспериментов мы изучили влияние различных концентраций нефти на головастиков озёрной лягушки. Их выживаемость в контроле и в растворах нефти представлены в таблицах 4 и 5.

В растворах нефти всех исследованных концентраций гибель головастиков начинается на 5-й день опыта, тогда как в контроле гибель не была отмечена. Уменьшение числа особей связано с их метаморфозом. 50%-ная гибель головастиков в опыте с нефтью концентрации 0,05 и 0,1 мл/л наступает в одни сроки на 15-й и 13-й дни соответственно. Только в концентрации 0,2 мг/л этот показатель достигнут значительно раньше на 25-й день. 100%-ная гибель наступает только в растворе нефти концентрации 0,05 мл/л на 50-й день.



Таблица 4 - Выживаемость головастиков озёрной лягушки при действии нефти различных концентраций с добавлением оксидов металлов в наноформе (FeO, CoО, NiO)

Вариант опыта	Оксид металла, 1мл/л	День опыта
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Контроль	отсутствует	30	30	30	30	30	30	30	28*	25*	22*	20*	17*	15*
Нефть 0,05 мл/л	отсутствует	30	29	27	14	12	10	8	7	7	6	0
	FeO	30	25	18	8	0
	CoО	30	30	30	30	25	20	19	19	19	19	15*	13*	12*
	NiO	30	30	29	13	8	5	3	3	2	0
Нефть 0,1 мл/л	отсутствует	30	25	19	10	8	7	7	6	5	4	4	4	4
	FeO	30	30	23	24	14	13	12	12	9	8	6	5*	2*
	CoО	30	28	26	23	19	15	12	11	10	9	9	9	8
	NiO	30	30	28	12	0
Нефть 0,2 мл/л	отсутствует	30	26	24	20	17	15	14	12	10	10	9	9*	8*
	FeO	30	24	20	18	10	4	2	0
	CoО	30	29	26	25	20	16	15	12	11	11	8*	6*	4*
	NiO	30	22	14	6	0
Примечание * обозначены дни наступления у особей метаморфоза

Таблица 5 - Некоторые показатели гибели головастиков в растворах нефти с добавлением оксидов металлов в наноформе и в контроле

Вариант опыта	Концентрация вещества, мл/л	Оксид металла, 1 мл/л	День начала гибели	День наступления 50% гибели	День наступления 100% гибели
Контроль	0	отсутствует	?	?	?
Нефть	0,05	отсутствует	5	15	50
		FeO	5	8	20
		CoО	20	50	?
		NiO	10	13	45
	0,1	отсутствует	5	13	?
		FeO	10	20	?
		CoО	5	25	?
		NiO	10	13	20
	0,2	отсутствует	5	25
		FeO	5	18	35
		CoО	5	30
		NiO	5	9	20
Примечание соответствующий день не был достигнут в опыте

В работе, ранее проведённой с нефтью концентраций 0,005?0,05 мл/л, 50%-ная гибель головастиков озёрной лягушки наблюдалась на 25-31 день раньше по сравнению с контролем [Пескова, 2001б]. В другой работе [Кармазин, 2010] в концентрациях 0,05; 0,1 и 0,25 мг/л выжило 30%, 6,7 %, 13,3% головастиков, соответственно.

Растворенные фракции нефти токсичны для рыб уже в очень низких (0,0002?0,01 мг/л) концентрациях. Это выражается в снижении выживаемости икры и личинок, замедлении роста личинок, уменьшении жизнеспособности, в нарушениях поведения. При концентрациях нефти 0,01 и 0,05 мг/л отмечены различия с контролем практически по всем показателям [Черкашин, 2005].

Мы считаем, что различные показатели выживаемости головастиков озёрной лягушки в растворах нефти связаны с различиями в составе нефти (в соотношении тяжелых, средних и легких фракций, которые оказывают разное влияние на гидробионтов).

Добавление оксидов нанометаллов в концентрации 1,0 мл/л к растворам нефти определяет другие показатели выживаемости головастиков озёрной лягушки.

Так, при добавлении оксида железа в наноформе к нефти концентрации 0,05 мл/л гибель головастиков начинается на 5-й день, т.е. также как и без него. 50%-ная гибель в присутствии FeO наступает на 7 дней раньше, 100%?ная уже на 30 дней раньше, чем в его отсутствие. Добавление оксида кобальта в наноформе к нефти этой же концентрации улучшает выживаемость головастиков, так их гибель начинается только на 20-й день, 50%-ная гибель на 50-й день, а 100%-ная гибель вообще не наступает. К концу опыта в растворе с нефтью (концентрация 0,05 мл/л) + CoО осталось 12 особей (40%). Добавление оксида NiO к нефти той же концентрации отодвинуло сроки наступления гибели на 5 дней позже, чем без него, т.е. на 10-й день, 50%-ная тоже наступает на 5 дней позже - на 13-й день, но 100%-ная гибель наступает на пять дней раньше.

Добавление оксида FeO к нефти концентрации 0,1 мл/л улучшает выживаемость головастиков, так гибель головастиков начинается на 5 дней позже (на 10-й день), а 50%-ная гибель на семь дней позже (на 20-й день), чем в растворе без него. К концу опыта в растворе нефти с FeO осталось 2 особи (6,6%).

Добавление оксидов металлов в наноформе к нефти концентрации 0,2 мг/л показывает результаты, сходные с полученными в более низкой концентрации нефти. Так, при добавлении FeO и NiO зафиксирована 100%-ная смертность головастиков, а в растворе нефти с добавлением СоО к концу опыта остается в живых 4 особи (13,3%).

Работ по влиянию оксидов металлов в наноформе в доступной нам литературе очень мало. Поэтому мы приводим данные по всем живым объектам, на которые воздействовали эти соединения. В частности в литературе есть сведения о воздействии FeO. При внутрибрюшном введении крысам 5 мл раствора нанопорошка Fe3O4 были обнаружены обратимые изменения биохимических параметров плазмы крови, изменения активности ферментов, которые нормализуются к 12?м суткам эксперимента [Некоторые биохимические…, 2008]. В другом опыте ингаляционное воздействие наночастиц оксида железа размерами 22 и 280 нм на крыс линии Sprague Dawley в дозах 0,8 и 20 мг/кг вызывало индукцию активных форм кислорода в клетках, гиперемию, гиперплазию и фиброз тканей легких. Также было выявлено нарушение системы свертывания крови. Предпосевная обработка семян нанопорошками железа в концентрации 0,001 % положительно влияло на энергию прорастания, однако увеличение концентрации до 0,01 % приводило к подавлению прорастания. Была рассчитана оптимальная доза предпосевной обработки (2?6 мг на 1 га), дающей от 5 до 30 % повышения урожайности и улучшения товарного вида растительной продукции [Токсичность наноматериалов, 2010].

Таким образом, добавление металлов в наноформе к нефти разных концентраций оказывало неоднозначное влияние на выживаемость головастиков озёрной лягушки. Так, добавление оксида железа к нефти концентраций 0,05 и 0,2 мг/л ухудшило выживаемость головастиков и привело к более ранней 100%-ной гибели головастиков, а к концентрации 0,1 мл/л, не изменило этих показателей, в растворе нефти погибло 86%, при добавлении оксида железа 82,5%.

Оксид никеля в наноформе в нефти всех концентраций также ухудшил выживаемость головастиков, 100%-ная гибель в растворе с нефтью 0,05 мл/л достигнута на 5 дней раньше, чем без него; в варианте опыта с нефтью концентрации 0,1 и 0,2 мл/л 100%-ная гибель наступает на 20-й день опыта, тогда как в растворах одной нефти этого не происходит.

А.А. Шиян [2011] были получены следующие данные по выживаемости головастиков озёрной лягушки в растворах сточных вод сахарных заводов при добавлении при добавлении оксидов металлов в наноформе. Так, добавление нанопорошков трех исследованных оксидов металлов к 10% и 25% растворам сточных вод снижало смертность головастиков во всех случаях по сравнению с раствором стоков без нанопорошков. Особенно сильно (на 3035%) снижение происходило при действии оксида кобальта.

Добавление оксида кобальта ко всем исследованным концентрациям нефти привело к улучшению выживаемости головастиков во всех исследованных концентрациях нефти. Мы считаем, что это связано с максимальной величиной удельной поверхности наночастиц оксида кобальта 100 м2/г. В литературе имеются сведения о том, что именно величина удельной поверхности вещества в наноформе является характеристикой, оказывающей основное влияние на биологические объекты [Новый взгляд].

В следующей серии экспериментов мы изучили влияние пестицидов различного действия на выживаемость головастиков озёрной лягушки. Результаты приведены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Выживаемость головастиков озёрной лягушки при действии пестицидов различных концентраций

Вариант опыта	Концентрация пестицида, мг/л	День наблюдения
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Контроль	0	30	30	29	27	27	27	27	25	25	25	25
Фозалон	0,01	30	28	26	19	12	6	0
	0,1	30	20	16	4	0
	1,0	30	15	8	0
Цинеб	0,1	30	29	26	22	18	17	16	12	8	6	2
	0,5	30	28	25	18	16	14	8	4	0
	1,0	30	28	26	16	12	6	0
Лондакс	0,25	30	30	25	22	19	15	13	12	10	10	8
	0,5	30	28	19	15	14	13	11	10	5	4	2

Таблица 7 - Некоторые показатели гибели головастиков в растворах пестицидов

Вариант опыта	Концентрация пестицида, мг/л	День начала гибели	День наступления 50% гибели	День наступления 100% гибели
Контроль	0	8	?	?
Фозалон	0,01	3	18	28
	0,1	1	9	20
	1,0	1	4	12
Цинеб	0,1	4	29
	0,5	3	21	36
	1,0	3	17	28
Лондакс	0,25	5	24
	0,5	4	16
Примечание соответствующий день не был достигнут в опыте



Из таблиц 6 и 7 видно, что фозалон оказывает наиболее быстрое токсическое воздействие на головастиков озёрной лягушки по сравнению с другими пестицидами. 100%-ная гибель головастиков отмечена даже в растворах с концентрацией ниже ПДК этого инсектицида 0,01 и 0,1 мг/л. Гибель головастиков начинается с 1-го дня опыта, в течение всего опыта головастики гибли равномерно. В зависимости от концентрации фозалона изменялась только скорость гибели головастиков.

Цинеб оказался менее токсичным пестицидом, чем фозалон. В наименьшей концентрации (0,1 мг/л) к концу опыта выжило 2 особи (6,6%). В концентрациях равной 1 или 2 ПДК (0,5 и 1,0 мг/л) гибнут 100% особей. Однако гибель головастиков происходит позже, чем в растворах фозалона.

Наименее токсичными были растворы гербицида лондакса. Хотя в растворах 50%-ная гибель наступала примерно в те же сроки, что и в растворах цинеба, однако 100%-ная гибель достигнута не была. К концу опыта в живых осталось 8 и 2 особи (26,6 и 6,6 % соответственно).

Особенностью влияние пестицидов различной природы по сравнению с другими исследованными токсикантами (нефть, соли тяжелых металлов) мы считаем тот факт, что гибель в растворах пестицидов начинается с первого дня опыта, тогда как гибель головастиков в растворах других исследованных веществ начиналась не ранее 5-го дня (нефть) и 10-го дня (соли тяжёлых металлов). При этом гибель происходит в более сжатые сроки. Возможно, это связано с тем, что пестициды быстрее проникают в организм водных животных и кумулируются в тканях и органах.

Ранее было установлено, что еще более быстрая (за 5-6 дней) 100%-ная гибель головастиков озёрной лягушки происходит под действием пиретроидных пестицидов каратэ и дециса [Пескова, 2001].

На рис.1 приведены для примера некоторые кривые гибели головастиков озёрной лягушки в различных типах токсикантах.

Рисунок 1 Кривые гибели головастиков озёрной лягушки в различных типах токсикантов

Из рисунка 1 видно, что гибель головастиков в растворах солей тяжёлых металлов начинается значительно позже, чем в растворах различных пестицидов и нефти. Ранее мы отмечали, что кривые гибели головастиков озёрной лягушки в растворах различных неорганических загрязнителей сходны между собой. Кривые гибели головастиков в нефти имеет «плато», то есть отмечены дни, в которые головастики не гибнут, тогда как гибель головастиков в растворах пестицидов происходит постоянно.

Таким образом, судя по рисунку 1, можно сказать, что кривые гибели головастиков озёрной лягушки зависят от природы токсиканта (загрязнитель органического или неорганического происхождения).



3.2 Влияние токсикантов на темпы роста головастиков озёрной лягушки

Одним из проявлений хронической интоксикации головастиков земноводных является удлинение личиночного развития. Поэтому мы рассмотрели скорость роста головастиков в растворах различных типов токсикантов.

Средние размеры головастиков озёрной лягушки, достигнутые ими в растворах солей металлов и в контроле, приведены в таблицах 8 и 9, а результаты их попарного сравнения с помощью критерия Стьюдента в таблице 10.

Мы сравнивали средние размеры особей в растворах исследованных солей металлов (Al2(SO4)3, Co(NO3)2, Ni(NO3)2, ZnSO4, Pb(NO3)2 и FeSO4) с размерами контрольных особей и с особями, содержащимися при добавлении оксидов металлов в наноформе (CoО и NiO) к растворам солей.

В растворе с Al2(SO4)3 достоверные различия размеров имеются в первой половине опыта. Такие различия с контролем наблюдались в первый и двадцатый день опыта, при этом головастики в растворе с Al2(SO4)3 были мельче контрольных. При добавлении оксидов металлов в наноформе к раствору с Al2(SO4)3 наблюдается увеличение средних размеров головастиков по сравнению с находившимися в растворе одной соли. Так, в опыте Al2(SO4)3+CoО достоверные различия с раствором Al2(SO4)3 проявляются в течение первых двадцати дней опыта. А в опыте с Al2(SO4)3+NiO аналогичные достоверные различия выявлены в первый и двадцать пятый день опыта.

Начиная с 30-го дня развития достоверных различий в размерах головастиков нет. Поэтому мы можем говорить о том, что Al2(SO4)3 не влияет на размеры особей.

Таблица 8 - Средние размеры головастиков в контроле и исследуемых тяжёлых металлов с добавлением оксидов металлов в наноформе в см

Вариант опыта

Оксид металла, 1 мг/л

День опыта

1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Контроль

отсутствует

2,06 ±0,114

2,40 ±0,135

2,52 ±0,141

2,68 ±0,147

3,13 ±0,138

3,50 ±0,134

3,73 ±0,147

3,91 ±0,142

4,26 ±0,167

4,41 ±0,193

4,81 ±0,185

4,91 ±0,218

5,08 ±0,236

Al2(SO4)3 1 мг/л

отсутствует

1,67 ±0,52

2,12 ±0,82

2,23 ±0,75

2,47 ±0,096

2,64 ±0,099

3,23 ±0,169

3,42 ±0,168

3,64 ±0,149

3,88 ±0,160

4,06 ±0,197

4,33 ±0,199

4,51 ±0,197

4,74 ±0,205

CoО

2,24 ±0,073

2,46 ±0,098

2,60 ±0,102

2,75 ±0,104

2,94 ±0,120

3,35 ±0,158

3,42 ±0,161

3,59 ±0,180

3,69 ±0,190

3,82 ±0,193

4,07 ±0,179

4,20 ±0,188

4,50 ±0,181

NiO

2,22 ±0,096

2,3 ±0,093

2,39 ±0,068

2,42 ±0,137

2,81 ±0,147

3,82 ±0,187

3,41 ±0,203

3,62 ±0,177

3,90 ±0,210

3,91 ±0,207

3,92 ±0,150

4,14 ±0,167

4,22 ±0,177

Co(NO3)2 1 мг/л

отсутствует

2,45 ±0,100

2,72 ±0,108

2,96 ±0,109

3,16 ±0,110

3,37 ±0,111

3,53 ±0,145

3,75 ±0,138

3,81 ±0,140

3,91 ±0,139

4,10 ±0,148

4,22 ±0,169

4,41 ±0,160

4,95 0,158

CoО

2,05 ±0,116

2,08 ±0,107

2,22 ±0,117

2,37 ±0,122

2,76 ±0,121

2,86 ±0,165

3,05 ±0,172

3,23 ±0,201

3,51 ±0,176

3,73 ±0,168

3,94 ±0,174

4,46 ±0,180

4,70 ±0,195

NiO

2,53 ±0,158

2,59 ±0,840

2,70 ±0,066

2,91 ±0,066

2,95 ±0,199

3,12 ±0,123

3,30 ±0,160

3,45 ±0,159

3,55 ±0,162

3,58 ±0,141

3,60 ±0,204

3,72 ±0,209

4,03 ±0,100

Ni(NO3)2 1 мг/л

отсутствует

1,75 ±0,101

1,91 ±0,108

2,1 ±0,115

2,49 ±0,101

2,74 ±0,105

2,95 ±0,125

3,18 ±0,152

3,38 ±0,151

3,47 ±0,194

3,81 ±0,201

4,03 ±0,213

4,34 ±0,230

4,52 ±0,241

CoО

2,06 ±0,097

2,25 ±0,989

2,48 ±0,130

2,67 ±0,116

3,21 ±0,103

3,46 ±0,133

3,51 ±0,139

3,71 ±0,139

3,8 ±0,160

3,91 ±0,206

3,94 ±0,113

4,25 ±0,193

4,56 ±0,181

NiO

2,49 ±0,107

2,74 ±0,099

2,94 ±0,121

2,98 ±0,129

2,90 ±0,204

2,94 ±0,194

3,34 ±0,230

3,49 ±0,253

3,53 ±0,185

3,71 ±0,237

3,90 ±0,141

4,40 ±0,562

?

Таблица 9 - Средние размеры головастиков в контроле и исследуемых тяжёлых металлов с добавлением оксидов металлов в наноформе в см

Вариант опыта

Оксид металла, 0,5 мг/л

День опыта

1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Контроль

отсутствует

1,60± 0.023

1,97± 0,011

2,25± 0,022

2,40± 0,021

2,62± 0,020

3,00± 0,026

3,50± 0,022

4,04± 0,020

4,42± 0,036

4,60± 0,034

4,90± 0,027

5,06± 0,026

5,23± 0,033

ZnSO4 1 мг/л

отсутствует

1,96± 0,040

2,03± 0,035

2,10± 0,030

2,24± 0,028

2,44± 0,024

2,64± 0,024

2,92± 0,022

3,18± 0,037

3,48± 0,023

3,75± 0,032

4,05± 0,046

4,31± 0,042

4,56± 0,039

CoО

1,85± 0,020

1,95± 0,018

2,08± 0,018

2,29± 0,022

2,56± 0,025

2,88± 0,019

2,99± 0,013

3,21± 0,032

3,50± 0,031

3,70± 0,029

3,93± 0,034

4,19± 0,033

4,42± 0,038

NiO

1,97± 0,010

2,00± 0,014

2,12± 0,014

2,30± 0,013

2,52± 0,008

2,83± 0,011

2,99± 0,004

3,23± 0,020

3,45± 0,017

3,70± 0,018

3,90± 0,020

4,10± 0,028

4,42± 0,029

Pb(NO3)2 1 мг/л

отсутствует

2,04± 0,018

2,06± 0,015

2,17± 0,015

2,29± 0,019

2,50± 0,017

2,62± 0,017

2,72± 0,017

2,88± 0,027

3,05± 0,026

3,21± 0,029

3,23± 0,027

3,43± 0,028

3,62± 0,042

CoО

2,10± 0,018

2,27± 0,078

2,48± 0,014

2,68± 0,012

2,92± 0,013

3,14± 0,019

3,40± 0,020

3,63± 0,025

3,82± 0,022

4,10± 0,037

4,38± 0,033

4,58± 0,030

4,74± 0,038

NiO

2,12± 0,017

2,15± 0,011

2,24± 0,011

2,35± 0,012

2,45± 0,012

2,56± 0,018

2,70± 0,021

2,83± 0,029

3,00± 0,022

3,13± 0,021

3,34± 0,020

3,46± 0,260

3,63± 0,028

FeSO4 1 мг/л

отсутствует

2,15± 0,026

2,32± 0,026

2,51± 0,023

2,70± 0,025

2,92± 0,027

3,13± 0,029

3,38± 0,034

3,56± 0,035

3,81± 0,042

4,02± 0,050

4,23± 0,051

4,42± 0,051

4,60± 0,050

CoО

2,09± 0,018

2,10± 0,016

2,20± 0,020

2,30± 0,022

2,44± 0,022

2,58± 0,030

2,77± 0,042

2,97± 0,047

3,19± 0,055

3,40± 0,058

3,59± 0,061

3,78± 0,066

3,97± 0,068

NiO

2,02± 0,010

2,10± 0,011

2,18± 0,014

2,30± 0,016

2,45± 0,018

2,52± 0,024

2,81± 0,032

3,07± 0,023

3,27± 0,021

3,46± 0,017

3,65± 0,012

3,91± 0,020

4,06± 0,022



Таблица 10 ? Значения критерия Стьюдента при сравнении размеров головастиков в различных вариантах опыта с солями тяжёлых металлов и в контроле

Токсикант	Сравнение с	День опыта
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Al2(SO4)3 1 мг/л	Контролем	3,54*	1,06	1,93	1,23	3,06*	1,28	1,40	1,35	1,72	1,29	1,77	1,37	1,09
	Al2(SO4)3+CoО	7,10*	2,80*	3,10*	2,00*	2,00*	0,52	0	0,21	0,79	0,80	1,00	1,10	0,80
	Al2(SO4)3+NiO	5,50*	1,50	1,70	0,31	1,00	2,36*	0,03	0,08	0,07	0,50	1,70	1,40	1,90
Co(NO3)2 1 мг/л	Контролем	2,78*	1,88	2,58*	2,66*	1,41	0,15	0,10	0,52	1,66	1,29	2,45*	1,85	1,07
	Co(NO3)2+CoО	2,60*	4,50*	4,90*	4,90*	3,80*	3,10*	3,10*	2,40*	1,80	1,60	1,10	0,20	1,04
	Co(NO3)2+NiO	0,30	0,15	2,10*	2,08*	2,60*	2,10*	2,10*	2,70*	2,70*	2,60*	2,30*	2,60*	5,00*
Ni(NO3)2 1 мг/л	Контролем	2,21*	2,88*	2,47*	2,11*	2,29*	3,23*	3,65*	2,65*	3,16*	2,40*	2,78*	2,83*	2,69*
	Ni(NO3)2+CoО	2,38*	0,34	0,60	1,20	3,35*	2,80*	1,60	1,60	1,30	0,35	0,30	0,31	0,10
	Ni(NO3)2+NiO	5,20*	5,90*	5,20*	3,00*	0,70	0,04	0,60	0,30	0,23	0,64	0,50	0,10
ZnSO4 1 мг/л	Контролем	9,00*	2,00*	5,00*	5,30*	6,00*	12,00*	9,00*	11,50*	13,50*	11,20*	7,00*	8,75*	3,40*
	ZnSO4+CoО	1,75	1,60	0,60	1,60	1,80	1,90	1,50	0,75	0,60	1,25	1,40	1,40	1,80
	ZnSO4+NiO	0,25	1,00	0,60	1,00	1,00	0,50	0,50	0,50	1,50	0,00	0,75	0,25	0,50
Pb(NO3)2 1 мг/л	Контролем	22,00*	9,00*	4,00*	5,50*	6,00*	9,00*	9,00*	8,60*	4,20*	4,70*	5,60*	4,30*	2,20*
	Pb(NO3)2+CoО	3,00*	3,00*	11,00*	9,50*	12,00*	6,00*	4,00*	5,00*	5,60*	2,20*	8,70*	8,70*	2,40*
	Pb(NO3)2+NiO	1,90	1,90	1,00	1,50	1,00	1,90	1,00	1,60	1,60	1,60	1,60	1,00	0,25
FeSO4 1 мг/л	Контролем	8,30*	7,50*	8,60*	1,00	10,00*	4,30*	4,00*	12,00*	12,20*	9,60*	13,40*	12,80*	12,60*
	FeSO4+CoО	2,00*	10,50*	10,30*	13,30*	16,00*	13,70*	12,20*	13,80*	10,30*	8,80*	9,10*	8,00*	7,80*
	FeSO4+NiO	6,50*	11,00*	16,50*	15,00*	15,60*	20,30*	15,20*	12,25*	13,50*	11,20*	11,60*	10,2*	10,80*
Примечание * обозначены различия, достоверные для 5%-ного уровня значимости

В растворе с Co(NO3)2 в первые пятнадцать дней головастики были достоверно крупнее, чем в контроле. Позже эти различия исчезли, то есть темпы роста головастиков в Co(NO3)2 замедлились.

Добавление оксидов металлов в наноформе привело к достоверному уменьшению размеров головастиков, причем добавление CoО оказывало влияние в первые тридцать пять дней опыта, а добавление NiO вызывало достоверные различия с раствором Co(NO3)2 с десятого дня и до конца опыта.

В растворе с Ni(NO3)2 головастики отставали в росте по сравнению с контрольными особями в течение всего периода их развития.

Добавление оксидов металлов в наноформе к раствору с Ni(NO3)2 привело к увеличению средних размеров головастиков по сравнению с особями из раствора Ni(NO3)2 без них. Так, при добавлении CoО достоверные различия проявляются в первый, двадцатый и двадцать пятый дни. При добавлении NiO достоверные различия по сравнению с раствором с Ni(NO3)2 наблюдаются с первого по пятнадцатый день. В конце развития различия исчезают.

В растворе с ZnSO4 достоверные различия с контролем наблюдались на протяжении всего опыта. Так, головастики в опыте с ZnSO4 в первые десять дней опыта превышали средние размеры контрольных, но, начиная с 15-го дня и до конца опыта отставали в росте от контрольных особей.

Добавление оксидов металлов в наноформе к раствору с ZnSO4 не привело к достоверным различиям с опытом без них, т.е. изменений средней длины головастиков не было.

В растворе с Pb(NO3)2 достоверные различия с контролем наблюдались на протяжении всего опыта. В первые пять дней средние размеры головастиков в растворе с Pb(NO3)2 превышали контрольные, но затем рост головастиков резко замедлился.

Добавление CoО и NiO к раствору с Pb(NO3)2 оказало противоположное влияние. Добавление СоО привело к достоверному увеличению размеров головастиков на протяжении всего опыта, а добавление NiO не влияло на размеры особей.

В растворе с FeSO4 достоверные различия с контролем наблюдались на протяжении всего опыта. Причем, в первые двадцать дней средние размеры головастиков в опыте с FeSO4 превышали размеры контрольных, но затем головастики в растворе с FeSO4 стали отставать в росте от контрольных.

Добавление оксидов металлов в наноформе (CoО и NiO) к раствору с FeSO4 привело к достоверным различиям с опытом без них на протяжении всего эксперимента. Средние размеры головастиков в обоих опытах с оксидами металлов были меньше, чем у головастиков в опытах без оксидов металлов.

Таким образом, во всех вариантах опытов в присутствии тяжёлых металлов в целом рост головастиков был замедлен по сравнению с контролем. Это явление было отмечено ранее [Пескова, 2003] для головастиков озёрной лягушки при воздействии солей цинка (6 и 9 мг/л) и меди (05 мг/л). Однако, темпы роста головастиков в различных солях металлов различались. Мы можем выделить два варианта в первом случае (соли Fe и Co) головастики в течение первых 20-25 дней росли быстрее, чем в контроле, а затем темпы их роста резко замедлились. В солях Al, Ni, Zn и Pb головастики в течение всего периода развития отставали в росте от контрольных особей.

Сравнение размеров головастиков в конце опыта показывает, что достоверно меньшие размеры были у особей в растворе Pb(NO3)2, тогда как размеры особей в растворах остальных солей не различались.

Металлы в наноформе при их добавлении к растворам солей тяжёлых металлов по-разному влияют на рост головастиков. Так, CoО увеличивает размеры головастиков на протяжении всего опыта с Ni(NO3)2 и Pb(NO3)2, в первые 40 дней опыта в растворе с Al2(SO4)3 и не приводит к изменениям в растворах с Co(NO3)2, FeSO4, и ZnSO4. А NiO практически во всех растворах с тяжёлыми металлами не приводит к изменению роста головастиков, исключение составляет раствор Ni(NO3)2.

В литературе имеются и другие данные по влиянию оксидов металлов в наноформе на темпы роста головастиков озерной лягушки. Так, А.А. Шиян [2011] были получены данные, что присутствие в сточных водах сахарных заводов FeO и CoO ускоряет рост головастиков, а присутствие NiO не меняет скорость прироста длины тела головастиков, либо ингибирует этот процесс в первые три декады наблюдений, но оказывает стимулирующее воздействие на рост головастиков в последние две декады их развития.

Также нами были проведены сравнения средних размеров головастиков в растворах нефти концентраций 0,05, 0,1 и 0,2 мл/л и в контроле, а также при добавлении металлов в наноформе (FeO, CoО и NiO) к нефти (таблицы 11 и 12). Во всех концентрациях нефти головастики были достоверно мельче, чем в контроле. В конце опыта достоверных различий в размерах головастиков из разных концентраций нефти (1, 2 и 4 ПДК) не было, то есть возрастающие концентрации нефти не оказывают дозозависимого влияния на размеры особей.

При добавлении всех оксидов металлов в наноформе к раствору нефти концентрация 0,05 мл/л одновозрастные головастики достоверно отставали в развитии в течение первых 10-20 дней опыта от контрольных особей.

Добавление FeO, CoО и NiO к раствору нефти концентрация 0,1 мл/л в большинстве случаев размеры головастиков не меняло по сравнению с раствором одной нефти данной концентрации. Только в растворе с FeO на 5-й и 10-й дни опыта головастики были достоверно крупнее, а позже эти различия в темпах роста не отмечались.

Добавление этих оксидов к раствору нефти концентрация 0,2 мл/л также не оказывало влияние на размеры головастиков озёрной лягушки.

Таблица 11 - Средние размеры головастиков в контроле и нефти с добавлением оксидов металлов в наноформе в см

Вариант опыта

Оксид металла

День опыта

1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Контроль

отсутствует

2,06 ±0,114

2,40 ±0,135

2,52 ±0,141

2,68 ±0,147

3,13 ±0,138

3,50 ±0,134

3,73 ±0,147

3,91 ±0,142

4,26 ±0,167

4,41 ±0,193

4,81 ±0,185

4,91 ±0,218

5,08 ±0,236

Нефть 0,05 мл/л

отсутствует

3,07 ±0,087

3,10 ±0,086

3,12 ±0,087

3,32 ±0,110

3,39 ±0,129

3,43 ±0,166

3,47 ±0,202

3,61 ±0,233

3,77 ±0,231

3,85 ±0,154

FeO

2,51 ±0,866

2,69 ±0,097

2,74 ±0,094

2,95 ±0,199

CoО

2,63 ±0,100

2,75 ±0,099

2,80 ±0,070

2,88 ±0,085

3,12 ±0,092

3,29 ±0,161

3,52 ±0,168

3,64 ±0,167

3,67 ±0,180

3,67 ±0,161

3,60 ±0,178

3,66 ±0,142

3,70 ±0,182

NiO

2,54 ±0,109

2,70 ±0,110

2,72 ±0,070

2,70 ±0,089

2,82 ±0,112

3,01 ±0,218

3,3 ±0,136

3,56 ±0,082

3,76 ±0,082

3,95 ±0,070

Нефть 0,1 мл/л

отсутствует

2,35 ±0,082

2,38 ±0,089

2,41 ±0,105

2,63 ±0,104

2,66 ±0,063

2,78 ±0,095

2,91 ±0,221

3,08 ±0,298

3,36 ±0,303

3,65 ±0,348

3,67 ±0,387

3,70 ±0,467

3,85 ±0,379

FeO

2,45 ±0,078

2,63 ±0,078

2,71 ±0,063

2,75 ±0,093

2,95 ±0,156

3,05 ±0,166

3,08 ±0,238

3,20 ±0,227

3,35 ±0,280

3,58 ±0,288

3,71 ±0,309

3,78 ±0,260

3,95 ±0,494

CoО

2,54 ±0,073

2,58 ±0,073

2,58 ±0,073

2,62 ±0,084

2,83 ±0,095

2,85 ±0,116

2,95 ±0,125

3,00 ±0,181

3,20 ±0,202

3,40 ±0,304

3,52 ±0,317

3,72 ±0,352

3,87 ±0,367

NiO

2,05 ±0,069

2,17 ±0,070

2,25 ±0,083

Нефть 0,2 мл/л

отсутствует

2,55 0,108

2,58 0,124

2,63 0,104

2,69 0,235

2,71 0,176

2,80 0,256

2,91 0,239

3,11 0,342

3,24 0,287

3,45 0,267

3,65 0,214

3,70 0,467

3,81 0,276

FeO

2,35 ±0,172

2,54 ±0,256

2,61 ±0,183

2,69 ±0,190

2,84 ±0,178

2,95 ±0,268

3,24 ±0,386

CoО

2,23 ±0,125

2,35 ±0,129

2,42 ±0,157

2,68 ±0,245

2,82 ±0,196

2,99 ±0,206

3,12 ±0,150

3,24 ±0,272

3,28 ±0,218

3,30 ±0,268

3,48 ±0,145

3,53 ±0,278

3,75 ±0,382

NiO

2,06 ±0,081

2,22 ±0,278

2,34 ±0,283

2,45 0,145

Таблица 12 ? Значения критерия Стьюдента при сравнении размеров головастиков в различных вариантах опыта с нефтью и в контроле

Нефть	Сравнение с	День опыта
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
0,05 мл/л	Контролем	2,85*	4,60*	3,60*	3,40*	1,40	0,30	1,08	1,15	1,81	2,33*
	Нефть+FeO	0,56	3,41*	3,00*	1,60
	Нефть+CoО	2,84*	2,91*	3,00*	3,20*	1,80	0,60	0,19	0,11	0,35	0,80
	Нефть+NiO	3,53*	3,07*	3,80*	4,30*	3,56*	1,50	0,70	0,21	0,04	0,60
0,1 мл/л	Контролем	2,06*	0,12	0,57	0,29	3,35*	4,50*	3,41*	2,59*	2,64*	1,94	2,71*	2,42*	2,79*
	Нефть+FeO	0,88	2,11*	2,45*	0,92	1,80	1,40	0,54	0,32	0,02	0,37	0,08	0,15	0,16
	Нефть+CoО	1,73	1,74	1,33	0,07	1,70	0,50	0,17	0,23	0,44	0,54	0,30	0,30	0,03
	Нефть+NiO	2,80*	1,85	1,19
0,2 мл/л	Контролем	0,83	0,98	0,63	0,04	1,88	2,42*	2,92*	2,16*	3,07*	2,91*	4,10*	2,35*	3,50*
	Нефть+FeO	0,98	0,14	0,10	0	0,52	0,40	0,73
	Нефть+CoО	1,94	1,28	1,01	0,03	0,42	0,58	0,74	0,30	0,11	0,40	0,66	0,31	0,13
	Нефть+NiO	3,63*	1,18	0,96	0,87
Примечание * обозначены различия, достоверные для 5%-ного уровня значимости

При сравнении размеров головастиков из растворов нефти различных концентраций между собой было отмечено, что в наименьшей концентрации (0,05 мл/л) головастики были достоверно крупнее в течение всего опыта. Различий между особями из растворов концентраций 0,1 и 0,2 мл/л нефти отмечено не было. А.П. Кармазин [2011] установил, что в растворах нефти различных концентраций (0,010,5 мл/л) замедление темпов роста головастиков озёрной лягушки наступает не сразу, а через месяц после начала опыта, когда головастики находились на 46-й стадии развития (зачатки задних конечностей). При этом концентрация нефти не имеет решающего значения различий в средних линейных размерах головастиков из растворов нефти разных концентраций, не обнаружено.

В другой серии опытов мы изучили темпы роста головастиков озёрной лягушки в растворах пестицидов. Результаты приведены в таблицах 13 и 14. В растворах фозалона всех изученных концентраций отставания головастиков в длине тела не отмечено.

В растворе цинеба концентрации 0,1 мг/л головастики озёрной лягушки также не отличались по размерам тела от контрольных на протяжении всего опыта. В концентрации цинеба 0,5 мг/л головастики стали отставать в росте, начиная с 15-го дня, а в концентрации 1,0 мг/л - с 5-го дня опыта. При этом различий в размерах головастиков, помещенных в эти концентрации, в один и тот же день опыта не было. Таким образом, обе концентрации, превышающие ПДК данного пестицида замедляют развитие головастиков озерной лягушки, но при этом уменьшение размеров тела не было дозозависимым.

В растворе лондакса наименьшей концентрации головастики на протяжении всего опыта не отличались по размерам от контрольных особей. В более высокой концентрации (0,5 мг/л), превышающей ПДК, темпы прироста тела головастиков были неодинаковыми.

Таблица 13 - Средние размеры головастиков в контроле и растворах пестицидов в см

Вариант опыта	Концен-трация, мг/л	День опыта
		1	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Контроль	0	2,11 0,062	2,64 0,094	3,01 0,191	3,26 0,214	3,64 0,180	3,87 0,215	3,96 0,145	4,23 0,159	4,65 0,081	4,76 0,160
Фозалон	0,01	1,98 0,222	2,48 0,145	2,68 0,112	3,01 0,217	3,15 0,205	3,34 0,198	3,56 0,264
	0,1	2,04 0,135	2,51 0,158	2,76 0,095	3,35 0,103	3,60 0,176
	1,0	2,08 0,092	2,24 0,128	2,55 0,175
Цинеб	0,1	1,91 0,094	2,32 0,159	2,73 0,176	2,97 0,185	3,33 0,147	3,64 0,234	3,89 0,289	4,01 0,300	4, 12 0,375	4,33 0,492
	0,5	1,89 0,100	2,25 0,198	2,53 0,207	2,60 0,203	2,90 0,274	3,05 0,246	3,21 0,232	3,54 0,278	3,71 0,320
	1,0	2,01 0,179	2,12 0,204	2,35 0,249	2,57 0,264	2,85 0,341	3,03 0,285	3,18 0,300
Лондакс	0,25	2,06 0,128	2,25 0,204	2,58 0,263	2,70 0,198	3,06 0,269	3,30 0,197	3,62 0,280	3,98 0,288	4,23 0,315	4,46 0,315
	0,5	2,12 0,168	2,30 0,219	2,48 0,225	2,62 0,274	2,86 0,312	3,01 0,278	3,38 0,290	3,66 0,320	3,94 0,328	4,12 0,295



Таблица 14 Значения критерия Стьюдента при сравнении размеров головастиков в различных вариантах опыта с пестицидами с контролем

Пестицид, мг/л	День опыта
	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Фозалон 0,01	0,56	0,93	1,49	0,82	1,80	1,47	1,33
Фозалон 0,1	0,47	0,71	1,17	0,38	0,16
Фозалон 1,0	0,27	2,52*	1,78
Цинеб 0,1	1,78	1,73	1,08	1,03	1,33	0,72	0,22	0,65	1,38	0,67
Цинеб 0,5	1,87	1,78	1,70	2,24*	2,26*	2,51*	2,85*	2,15*	2,85*
Цинеб 1,0	0,53	2,32*	2,10*	2,03*	2,05*	2,35*	2,34*
Лондакс 0,25	0,35	1,74	1,32	1,92	1,79	1,95	1,08	0,76	1,29	0,85
Лондакс 0,5	0,06	1,43	1,80	1,84	2,16*	2,45*	1,79	1,60	2,10*	1,91
Примечание * обозначены различия, достоверные для 5%-ного уровня значимости

В начале и в конце опыта они не отличались от контрольных, а на 20-25-й дни, а также на 40-й день опыта они были достоверно мельче. Известно [Пескова, 1996], что лондакс оказывает не влияет на размеры головастиков шпорцевой лягушки, закончивших метаморфоз.

В литературе говорится, что большинство токсикантов (пестициды ХОС, ФОС и другой природы, сульфаты меди, цинка, железа, нитрат свинца) снижают линейно?весовые показатели метаморфизирующих амфибий [Пескова, 2001б]. Наши данные также свидетельствуют об аналогичном влиянии на размеры головастиков озёрной лягушки нефти, солей цинка, свинца, кобальта, никеля, алюминия, железа, и пестицида цинеба.

3.3 Влияние токсикантов на темпы развития головастиков озёрной лягушки

Одной из важных характеристик влияния токсиканта на развитие головастиков земноводных являются сроки достижения ими определенных стадий развития. В таблице 15 приведены данные о наступлении основных стадий развития головастиков озёрной лягушки в растворах солей различных металлов.

Из таблицы 15 видно, что 38-я стадия стадия редукции жабр наступает в одно и то же время во всех вариантах опыта. В контроле эту стадию головастики проходят за 5 дней, а в опытах - за 10 дней. Добавление оксидов металлов в наноформе не меняет в целом картины, характерной для растворов тяжёлых металлов. Только CoО и NiO в растворе с Al2(SO4)3 уменьшает срок прохождения этой стадии на пять дней. А NiO с Pb(NO3)2 задерживает прохождение головастиками этой стадии на пять дней.

42-я стадия стадия зачаточных конечностей быстрее всего была пройдена в опытах с Al2(SO4)3, Co(NO3)2, Ni(NO3)2 и ZnSO4. В растворах Pb(NO3)2 и FeSO4 эта стадия начинается на 15 и 5 дней позже, соответственно, чем в других растворах солей. При добавлении CoО и NiO быстрее эту стадию проходят головастики в растворах Al2(SO4)3, Co(NO3)2 и Ni(NO3)2.

Таблица 15 - Дни наступления основных стадий развития головастиков озёрной лягушки в контроле и в растворах металлов (концентрация 1мг/л) с добавлением оксидов металлов в наноформе

Вариант опыта	Оксид металла, 0,5 мг/л* и 1 мг/л**	З8 - начало редуцирования жабр	42 - зачаток конечностей	47- хорошо развитые задние конечности	51 - хорощо развитые передние конечности	54 -метаморфоз
1	2	3	4	5	6	7
Контроль	отсутствует	1?5	10?45	20?60	30?60	35?60
Al2(SO4)3	отсутствует	1?10	10?50	20?60	30?60	35?60
	CoО**	1?5	5?30	20?60	25?60	30?60
	NiO**	1?5	5?35	20?60	35?60	45?60
Co(NO3)2	отсутствует	1?10	10?45	20?60	30?60	35?60
	CoО**	1?10	10?30	10?60	25?60	30?60
	NiO**	1?10	10?30	30?60	40?60	?
Ni(NO3)2	отсутствует	1?10	10?40	20?60	30?60	40?60
	CoО**	1?10	10?30	20?60	25?60	30?60
	NiO**	1?10	10?35	20?40	?	?
Продолжение таблицы 15
1	2	3	4	5	6	7
ZnSO4	отсутствует	1?10	10?40	20?60	30?60	40?60
	CoО*	1?10	15?30	30?60	30?60	45?60
	NiO*	1?10	15?40	35?60	40?60	50?60
Pb(NO3)2	отсутствует	1?10	25?60	35?60	40?60	50
	CoО*	1?10	20?60	35?60	45?60	50?60
	NiO*	1?15	25?60	40?60	50?60	?
FeSO4	отсутствует	1?10	15?45	25?60	30?60	40?60
	CoО*	1?10	15?55	35?60	45?60	55?60
	NiO*	1?10	15?50	30?60	40?60	50?60
Примечание «» соответствующие стадии не были достигнуты



Добавление оксидов металлов в наноформе к FeSO4 не изменяет сроков прохождения этой стадии. В опыте с Pb(NO3)2 оксид CoО уменьшает срок наступления 42-й стадии на 5 дней. В целом 42-ю стадию развития головастики проходят за 20-40 дней.

Наступление 47-й стадии быстрее всего происходит в контроле и растворах солей тяжёлых металлов, за исключением Pb(NO3)2 и FeSO4, где развитие головастиков задерживается на 15 и 5 дней соответственно. Добавление оксида CoО уменьшает сроки прохождения этой стадии на 10 дней в растворах солей Al2(SO4)3, Co(NO3)2 и Ni(NO3)2. Добавление NiO к Al2(SO4)3 и Ni(NO3)2 не изменяет сроки прохождения 47-й стадии. В остальных случаях добавление оксидов металлов в наноформе к солям отодвигает сроки наступления этой стадии на 10?20 дней. В целом, головастики проходят 47-ю стадию развития (как и 42-ю) за 20-40 дней.

51-я стадия достигается быстрее всего в контроле, позже в растворе Pb(NO3)2 (на 15 дней), с остальными металлами на 5 дней позже, чем в контроле. Добавление CoО сокращает сроки прохождения этой стадии на 5 дней, в растворах Al2(SO4)3, Co(NO3)2 и Ni(NO3)2, не изменяет в растворе ZnSO4, и увеличивает срок прохождения в растворах Pb(NO3)2 и FeSO4. NiO во всех случаях с солями металлов увеличивает сроки прохождения этой стадии.

54-я стадия (метаморфоз) наступает быстрее в контроле и в растворах Al2(SO4)3 и Co(NO3)2, на 15 дней позже в Pb(NO3)2, с остальными металлами на 5 дней позже, чем в контроле. Добавление CoО уменьшает сроки прохождения этой стадии на 5 дней в растворах Al2(SO4)3, Co(NO3)2 и Ni(NO3)2, увеличивает срок прохождения в растворах ZnSO4, Pb(NO3)2 и FeSO4. Оксид NiO во всех случаях с солями металлов увеличивает сроки прохождения этой стадии.

Таким образом, из исследованных солей тяжёлых металлов медленнее всего развитие головастиков происходит в Pb(NO3)2, наступление всех стадий развития происходит в этой соли на 10-15 дней позже, чем в контроле. В опыте, проведённом с нитратом свинца концентрации 0,5 мг/л, метаморфоз озёрной лягушки происходит на 15?17 дней позже, чем в контроле [Пескова, 2001б]. Более высокая концентрация соли, использованная в нашем опыте, также не меняет сроков наступления различных стадий, то есть задержка наступления стадий не является дозозависимой характеристикой.

В эксперименте с головастиками озёрной лягушки в растворах FeSO4 было установлено, что при концентрациях 0,5?3,0 мг/л развитие происходит синхронно с контролем [Пескова, 2001б], а в нашем опыте наблюдается задержка в развитии на пять дней; при повышении концентрации до 5?10 мг/л отставание составляет всего 3 дня. В растворах ZnSO4 наступление метаморфоза у головастиков озёрной лягушки задерживается на 2,5-4,5 дня [Пескова, 2001б]. В нашем опыте отмечена задержка на 5 дней.

Добавление NiO к солям тяжёлых металлов в большинстве случаев приводит к задержке развития головастиков. CoО уменьшает длительность прохождения головастиками стадий в растворах солей Al2(SO4)3, Co(NO3)2 и Ni(NO3)2 и замедляет развитие в растворах солей ZnSO4, Pb(NO3)2 и FeSO4.

Влияние нефти на скорость развития головастиков озёрной лягушки представлено в таблице 16.

Так, 38-я стадия стадия редукции жабр наступает быстрее в контроле, чем во всех вариантах опыта.

42-я стадия стадия зачаточных конечностей быстрее всего наступила в контроле - на 10-й день, но оказалась растянута на 35 дней. В различных вариантах опыта она началась на 5-10 дней позже, однако продлилась 15-30 дней.

47-я стадия была достигнута не во всех вариантах опыта, в связи с гибелью головастиков. Быстрее всего она наступила в контроле - на 20-й день. В опытах с нефтью концентрации 0,05 мл/л она наступила на 10 дней позже, а в опытах с нефтью концентрации 0,1 и 0,2 мл/л на 20-25 дней позже.

Таблица 16 - Дни наступления основных стадий развития головастиков озёрной лягушки в контроле и нефти исследуемых концентраций с добавлением оксидов металлов в наноформе

Вариант опыта	Концентрация нефти, мл/л	Оксид металла, 1 мл/л	З8 - начало редуцирова-ния жабр	42 - зачаток конечностей	47 - хорошо развитые задние конечности	51 - хорощо развитые передние конечности	54 -метаморфоз
Контроль	0	отсутствует	1?5	10?45	20?60	30?60	35?60
Нефть	0,05	отсутствует	1?10	15?30	?	?	?
		FeO	1?10	15?20	?	?	?
		CoО	1?10	15?45	30?55	40?60	60
		NiO	1?10	15?20	?	?	?
	0,1	отсутствует	1?10	15?40	40?60	55?60	?
		FeO	1?10	15?40	30?60	45?60	55?60
		CoО	1?10	15?45	40?60	?	?
		NiO	1?10	15?20	?	?	?
	0,2	отсутствует	1?15	2040	4560	5060
		FeO	1?10	1530
		CoО	1?10	2035	4555	5060
		NiO	1?10	1520
Примечание «?» обозначено отсутствие наступления соответствующих стадий

Аналогично проходило наступление 51?я стадии развития. В контроле началась на 30-й день, в опытах с нефтью концентрации 0,05 мл/л она наступила на 10 дней позже, а в опытах с нефтью концентрации 0,1 и 0,2 мл/л на 15-25 дней позже.

54-я стадия (метаморфоз) наступает быстрее всего в контроле - на 35-й день, и значительно (на 20-25 дней) позже в опытах с нефтью, в которых она была достигнута.

Таким образом, можно сделать вывод, что в растворах нефти с добавлением оксидов металлов в наноформе и без них наблюдается задержка развития головастиков озёрной лягушки. Эта задержка начинается уже с 42-й стадии развития и увеличивается по мере прохождения более поздних стадий. А.П. Кармазин [2010] установил, что контроле и нефти концентрации 0,01 мл/л такие стадии развития, как появление развитых задних (47-я) и передних (51-я) конечностей, происходят одновременно. Более высокие концентрации нефти отодвигают дни наступления 47-й стадии на 619, а 51-й на 713 дней соответственно. Автор делает вывод о замедлении развития головастиков озёрной лягушки в нефти концентраций от 0,05 до 0,5 мг/л по сравнению с контролем и нефтью в концентрации 0,01 мг/л. Нарастание отставания в сроках достижения 47-й и 51-й стадий развития происходит дозозависимо. В наших опытах дозозависимой задержки развития под влиянием нефти разных концентраций не обнаружено.

В таблице 17 представлены результаты наблюдений за достижением различных стадий головастиками озерной лягушки в растворах пестицидов. Так как в большинстве растворов головастики погибли рано, то опыт длился 50 дней.

Все стадии развития были пройдены головастиками в контроле и растворах пестицида лондакса. При этом начальные стадии развития (38-я и 42-я) головастики озёрной лягушки прошли синхронно. 47-я стадия была достигнута в растворах лондакса обеих концентраций на 5 дней позже, чем в контроле, а 51-я стадия наступила на 5 дней позже только в концентрации 0,5 мл/л. Метаморфоз также наступил в обеих концентрациях лондакса на 5 дней позже, чем в контроле. Лондакс также не изменял сроков достижения стадий развития головастиками шпорцевой лягушки [Пескова, 2001б].