Личиночное развитие бесхвостых амфибий из разных популяций Западного Предкавказья

По литературным данным, икрометание зеленой жабы в Западном Предкавказье продолжается в среднем с 110 апреля до 20 апреля Кубанцев, Жукова, Никифорова, 1979. Т.И. Жукова 1990 также отмечает, что первая икра была отложена в 1982 году 17 апреля при температуре воды 16,8 °С.

По нашим наблюдениям, благоприятная погода продолжалась в течение нескольких дней, затем наступило резкое похолодание, температура воды достигала 5°С днем, а ночью образовывалась корочка льда. В связи с этим, по-видимому, все головастики погибли.

14 мая вновь отмечено появление головастиков зеленой жабы (из новой кладки икры). Плотность их составила 548 особей на 1 мІ.

Темп линейного и весового роста головастиков зеленой жабы 3-й популяции показан в таблице 9.

Из таблицы 9 видно, что с 1 по 36 день развития отмечается увеличение средней длины и массы головастиков. Наиболее велик прирост длины тела в первые 11 дней личиночного развития, затем он резко уменьшается, а с 37 дня приобретает отрицательные значения (в это время наблюдается резорбция хвоста головастика). Коэффициент вариации по длине тела наиболее велик в первые дни развития (до 16 %), имеет минимальные размеры в периоды появления передних конечностей и завершения метаморфоза (23 %).

Таблица 9 Темп линейного роста (мм) роста и роста массы (мг) головастиков зеленой жабы 3-й популяции

По наблюдениям Т.И. Жуковой 1990, средняя длина головастиков зеленой жабы в окрестностях г. Краснодара во время личиночного развития почти в два раза превышает отмеченную нами в 3 популяции (станица Новолеушковская), увеличение длины происходит более равномерно, но за более продолжительный период и при более низкой температуре воды. Можно предположить, что при повышении температуры и, соответственно, понижении содержания кислорода в воде у головастиков замедляется рост, но ускоряется развитие.

Суточный прирост массы тела в процессе развития головастиков в 3 популяции происходит неравномерно, а именно: в первые 19 дней медленно, с 20 до 36 дня значительно быстрее, а затем отмечается уменьшение массы тела головастиков за счет резорбции хвоста. Довольно резкое увеличение массы головастиков (между 20 и 36 днями) отмечено и в литературе Жукова, 1990. Этот период совпадает с появлением у головастиков передних конечностей. Коэффициент вариации по массе тела в момент вылупления головастиков зеленой жабы невелик (7 %), наибольшее его значение достигается на 11 день развития (29 %), то есть до появления конечностей. Затем коэффициент вариации массы тела снижается до 72 %, так как головастики выравниваются по размерам и массе тела за счет гибели более мелких особей.

В период с 26 по 28 июня сеголетки, имея средние размеры от 15 до 25 мм и массу до 2500 мг, что находится в пределах нормы для вида Жукова, 1990, вышли на сушу. В целом развитие головастиков проходило в течение 45 дней. Это меньше данных Т.И. Жуковой 1990 5053 дня. Сокращение сроков метаморфоза можно объяснить жарким летом и высокой температурой воды до 30°С. Плотность головастиков зеленой жабы в конце метаморфоза 70 особей на 1 мІ. Таким образом, смертность головастиков составила 87,3 %.

Плотность вышедших на сушу сеголетков составляла 79 особей на 1 мІ. Сеголетки активно расселялись в окрестные огороды, прилегающие к водоему. Через неделю плотность оставшихся сеголетков была 2 особи на 1 мІ, а длина тела к осени достигает 30 мм.

Заключение

В результате проведенных наблюдений и сделанных промеров головастиков озерной лягушки и зеленой жабы весной и летом 2013 года можно сделать следующие выводы.

1. В 1-й и 2-й популяциях степной зоны Западного Предкавказья (центральная часть, г. Краснодар и западная часть, Ангелинский ерик) икрометание озерной лягушки происходило приблизительно в одно время (2030 апреля), а в 3-й популяции (восточная часть степной зоны, станица Новолеушковская) икрометание началось несколько раньше и было более растянутым (1326 апреля).

Во всех трех исследованных популяциях озерной лягушки продолжительность периода эмбрионального развития была одинаковой и составила 2021 день. Продолжительность личиночного развития в 1-й и 3-й популяциях одинаковая 7172 дня, во 2-й популяции 53 дня.

В 1-й популяции зеленой жабы икра в водоеме наблюдалась с 18 апреля, а в 3-й икрометание произошло 2021 апреля; 28 апреля появились головастики, но погибли при резком похолодании. Головастики из новой кладки икры отмечены 14 мая.

Эмбриональное развитие зеленой жабы продолжалось 910 дней, а развитие головастиков происходило в течение 4549 дней.

2. Линейные размеры головастиков озерной лягушки при метаморфозе были в 1-й популяции 57,0 мм, а масса 2796,6 мг; во 2-й популяции 56,6 мм и 2006,5 мг; в 3-й популяции 35,5 мм и 2079,2 мг. Статистически достоверно длина тела при метаморфозе меньше при сравнении 3-й популяции с остальными двумя популяциями (t=3,47 и 6,58 при tst= 2,31). Различия размеров животных 1-й и 2-й популяций находятся в пределах статистической ошибки.

Зеленые жабы в двух популяциях завершают метаморфоз при одинаковой длине тела 17,819,5 мм и массе 405,3412,5 мм.

3. Смертность головастиков озерной лягушки по отношению к общему числу личинок в 1-й популяции 90,3 %, во 2-й популяции 88,2 %, в 3-й популяции 92,4 %. Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) в 1-й популяции 3,6 %, во 2-й популяции 1,9 %, в 3-й популяции 2,1 %.

В 1-й популяции смертность головастиков зеленой жабы составляет 94,8 %, а общая выживаемость (по сравнению с отложенной икрой) составляет 4,6 %. В 3-й популяции смертность головастиков составила 87,3 %, а общая выживаемость 5,9 %.

4. Таким образом, при симпатрическом обитании продолжительность периода эмбрионального развития озерной лягушки вдвое больше по сравнению с зеленой жабой (2021 и 910 дней соответственно), а продолжительность личиночного развития в 1,5 раза больше (7172 дня у озерной лягушки и 4549 дней у зеленой жабы. Прирост длины и массы тела в процессе метаморфоза происходит существенно больше у озерной лягушки. Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) ниже у озерной лягушки 2,13,6 %, а у жабы 4,65,9 %.

Библиографический список

1. Аврамова О.С., Булахов В.А., Константинова Н.Ф. Характеристика размножения бесхвостых амфибий в условиях Присамарья // Вопросы степного лесоведения и охраны природы. Днепропетровск, 1976. С. 173181.

2. Аннакулиева А.А. Особенности размножения земноводных Туркменистана // Вопросы герпетологии. Л., 1977. С. 1314.

3. Атаева А.А. Материалы по экологии земноводных Туркменистана // Вопросы герпетологии. Л., 1981. С. 1011.

4. Банников А.Г., Денисова М.Н. Очерки по биологии земноводных. М.: Учпедгиз, 1956. 166 с.

5. Бобылев Ю.П. Система репродуктивных адаптаций бесхвостых амфибий Приднестровья // Вопросы герпетологии. Л., 1981. С. 1819.

6. Вашетко Э.В., Сартаева Х.М. Экология зеленой жабы в Ферганской долине // Вестник зоологии. 1990. №4. С. 7476.

7. Вашетко Э.В., Фаязова С. Материалы по размножению зеленой жабы в Ферганской долине // Вопросы герпетологии. Л., 1985. С. 4445.

8. Вершинин В.Л. О распространении озерной лягушки в городе Свердловске // Экология. 1990, № 2. С. 6771.

9. Высотин А.Г., Тертышников М.Ф. Земноводные Ставропольского края // Животный мир Предкавказья и сопредельных территорий. Ставрополь, 1988. С. 87101.

10. Горовая В.И., Тертышников М.Ф., Игропуло В.С. Плотность населения и биомасса жабы зеленой на Ставрополье // Вид и его продуктивность в ареале. Свердловск, 1984. Ч.5. С. 1921.

11. Дабагян Н.В., Слепцова Л.А. Травяная лягушка Rana temporaria // Объекты биологии развития. М.: 1975. С. 442462.

12. Жизнь животных. Земноводные, пресмыкающиеся. М.: Просвещение, 1985. 399 с.

13. Жукова Т.И. Размножение зелёной жабы в окрестностях г. Краснодара // Фауна и экология животных в условиях ирригации земель. Элиста, 1990. С. 4655.

14. Жукова Т.И. Некоторые показатели воспроизводства озерной лягушки в степной зоне Западного Предкавказья // Актуальные проблемы герпетологии и токсинологии. Вып. 6. Тольятти, 2003. С. 5152.

15. Жукова Т.И., Бочарникова А.В. Определительные таблицы земноводных и пресмыкающихся Краснодарского края. Краснодар. 1984. 21 с.

16. Жукова Т.И., Писаренко М.М. Выживаемость и темп роста головастиков некоторых видов бесхвостых амфибий на Северном Кавказе // Фауна и экология амфибий и рептилий. Краснодар, 1984. С. 3038.

17. Жукова Т.И., Решетникова М.В. Биология размножения озерной лягушки и зеленой жабы при откладке икры в одном водоеме // Актуальные вопросы экологии и охраны природных степных экосистем и сопредельных территорий. Краснодар, 1994. С. 155157.

18. Жукова Т.И., Сайгашева Т.Г. особенности размножения внутрипопуляционных группировок озерной лягушки в окрестностях г. Кропоткина // Фауна и экология некоторых видов беспозвоночных и позвоночных животных Предкавказья. Краснодар, 1990. С. 4755.

19. Искакова К.И. Экология зеленой жабы в культурном ландшафте Юго-Востока Казахстана // Вопросы герпетологии. Л., 1973. С. 92.

20. Киреев В.А. Земноводные и пресмыкающиеся. Элиста, 1983. 112 с.

21. Колякин Н.Н. Озерная лягушка в условиях промышленного города // экологическая и морфологическая изменчивость животных под влиянием антропогенных факторов. Волгоград, 1994. С. 6472.

22. Кубанцев Б.С., Жукова Т.И., Никифорова Т.Н. Биология размножения озерной лягушки и зеленой жабы на Северном Кавказе // Герпетология. Краснодар, 1979. С. 1936.

23. Кубыкин Р.А. Влияние заморозков и осадкой на размножение зеленой жабы в Заилийском Алатау // Известия АН КазССР. Серия биология. 1978. №3. С. 2123.

24. Кузьмин С.Л. Земноводные бывшего СССР. М., 1999. С. 228236.

25. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1980. 293 с.

26. Лебединский А.А. Земноводные в условиях урбанизированной территории (на примере г. Горького): автореф. дис. …канд. биол. наук. М., 1984. 23 с.

27. Об экологии зеленой жабы на Ставрополье / М.Ф. Тертышников и др. // Фауна и экология некоторых видов беспозвоночных и позвоночных животных Предкавказья. Краснодар, 1990. С. 5560.

28. Панченко И.М. Эффективность размножения остромордой лягушки юго-востока Мещеры // Экология, 1980. №6. С. 9598.

29. Пикулик М.М. Земноводные Белоруссии. Минск, 1985. 194 с.

30. Размножение и развитие озерной лягушки в условиях западного Приазовья / С.Н. Заброда [и др.] // Вопросы герпетологии. Киев, 1989. С. 89.

31. Северцов А.С., Сурова Г.С. Гибель личинок травяной лягушки (Rana temporaria) и факторы, ее определяющие // Зоологический журнал. 1978а. Т. 58. Вып. 3. С. 393403.

32. Северцов А.С., Сурова Г.С. Влияние хищников на популяцию головастиков травяной лягушки // Зоологический журнал. 1978б. Т.58. Вып.9. С.13731378.

33. Сурова Г.С., Северцов А.С. Гибель травяной лягушки (Rana temporaria) в раннем онтогенезе и вызывающие ее факторы // Зоологический журнал. 1985. Т. 64. Вып. 1. С. 6171.

34. Терентьев П.В. Лягушка. М.: Советская наука. 1950. 345 с.

35. Терентьев П.В. Некоторые количественные особенности икры и головастиков лягушек // Зоологический журнал. 1960. Т. 38. Вып. 5. С. 351359.

36. Тертышников М.Ф., Высотин А.Г. Земноводные Ставропольского края // Животный мир Предкавказья и сопредельных территорий. Ставрополь, 1988. С. 87122.

37. Топоркова Л.Я., Боголюбова Т.В., Хафизова Р.Г. К экологии озерной лягушки, интродуцированной в водоемы горно-таежной зоны среднего Урала // Фауна Урала и Европейского Севера. Свердловск, 1979. С. 7076.

38. Хонякина З.П. К экологии бесхвостых амфибий Дагестана // Вопросы герпетологии. Л., 1973. С. 196197.

39. Щербак Н.Н., Щербань М.И. Земноводные и пресмыкающиеся Украинских Карпат. Киев, 1980. 265 с.

40. Щупак Е.Л. Динамика биологической продуктивности остромордой лягушки // Экология, 1970. №1. С. 8082.

Приложение 1

Доклад "Личиночное развитие бесхвостых амфибий из разных популяций Западного Предкавказья"

Цель дипломной работы сравнить личиночное развитие озерной лягушки Pelophylax ridibundus и зеленой жабы Bufo viridis в разных популяциях Западного Предкавказья (время икрометания, появления головастиков, их выживаемость, темп линейного и весового роста).

Были поставлены следующие задачи:

1.В течение одного вегетационного сезона в популяциях указанных видов из равнинной части Западного Предкавказья установить время икрометания, появления головастиков и продолжительность метаморфоза.

2.Сравнить темп линейного и весового роста головастиков в разных популяциях Западного Предкавказья

3.Установить выживаемость головастиков по отношению к общему их числу, а также к количеству отложенной икры в изучаемых популяциях.

Места обитания земноводных находятся друг от друга на расстоянии не менее 5 км, обмен особями между особями не возможен. Исследуемые группировки представляют собой изолированные популяции.

Исследовали 3 популяции озерной лягушки и 2 популяции зеленой жабы.

Места обитания исследованных популяций земноводных

Подсчёты и измерения головастиков проводили весной и летом 2013 года стандартными экологическими методами.

Полученный цифровой материал обработан стандартными статистическими методами. Достоверность различий показателей животных из разных популяций определяли с помощью критерия Стьюдента. Различия считали достоверными, если tфакт. tст. при 5%-ном уровне значимости.

В таблице 1 показана фенология эмбрионального периода исследованных популяций земноводных.

Таблица 1 Фенология эмбрионального периода земноводных из исследованных популяций

По таблице 1 видно, что в 1 и 2-й популяциях озерной лягушки икрометание происходило в близкие сроки, а в 3-й популяции началось несколько раньше и было более растянутым (показать указкой по таблице). Во всех трех популяциях озерной лягушки продолжительность периода эмбрионального развития была одинаковой и составила 2021 день (показать указкой по таблице).

В 1-й популяции зеленой жабы икрометание произошло раньше, чем у озерной лягушки, эмбрионы развивались 10 дней. В 3-й популяции зеленой жабы головастики появились 28 апреля. Затем наступило резкое похолодание, температура воды достигала 5°С днем, а ночью образовывалась корочка льда. В связи с этим все головастики погибли. 14 мая вновь отмечено появление головастиков зеленой жабы из новой кладки икры.

На следующем слайде в таблице 2 показана фенология личиночного периода озерной лягушки исследованных популяций

Таблица 2 Фенология личиночного периода озерной лягушки исследованных популяций

Сроки окончания метаморфоза (резорбция хвоста) исследованных популяций озёрной лягушки растянуты (показать указкой по столбцу) раньше эта стадия достигается головастиками 2 и 3-й популяций, а в 1-й популяции происходит на 1016 дней позднее.

Начальная длина тела головастиков была наименьшей в 3-й популяции озерной лягушки 2,9мм, а наибольшей в 2-й популяции 4.0мм.

Размеры головастиков при метаморфозе показаны в таблице 3.

Таблица 3 Размеры головастиков исследованных земноводных разных популяций при метаморфозе

Статистически достоверно длина тела озерной лягушки 3-й популяции при метаморфозе меньше при сравнении с остальными двумя популяциями (t=3,47 и 6,58 при tst= 2,31) (показать указкой). Различия размеров животных 1 и 2-й популяций находятся в пределах статистической ошибки. По массе тела различий между особями исследованных популяций нет из-за большой ошибки среднего.

Различия величины метаморфизирующих зеленых жаб в двух изучаемых популяциях находятся в пределах статистической ошибки (показать указкой).

Смертность головастиков в разных популяциях показана в таблице 4.

Таблица Смертность головастиков (%) в разных популяциях

Смертность головастиков озерной лягушки в исследованных популяциях по отношению к общему числу личинок находится в пределах 88,296,8%. Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) составляет 1,93,6%.

Смертность головастиков зеленой жабы по отношению к общему числу личинок находится в исследованных популяциях в пределах 87,394,8%. Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) составляет 4,65,9%.

Выводы приведены в дипломной работе, разрешите их не зачитывать

1. В 1-й и 2-й популяциях озерной лягушки степной зоны Западного Предкавказья икрометание происходило в близкие сроки (2030 апреля), в 3 популяции икрометание началось раньше и было более растянутым (1326 апреля). Продолжительность эмбрионального периода во всех трех популяциях составила 2021 день. Продолжительность личиночного развития в 1 и 3-й популяциях 7173 дня, а во 2-й популяции 53 дня.

Эмбриональное развитие зеленой жабы продолжалось 910 дней, а развитие головастиков происходило в течение 4549 дней.

2. Длина тела особей озерной лягушки при метаморфозе в 3-й популяции (35,5мм) достоверно меньше по сравнению с остальными двумя популяциями (56,657,0мм). Зеленые жабы в двух популяциях завершают метаморфоз при одинаковой длине тела 17,819,5мм и массе 405,3412,5мм.

3. Смертность головастиков по отношению к общему числу личинок в исследованных популяциях находится в пределах 88,296,8% (озерная лягушка) и 87,394,8% (зеленая жаба). Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) составляет 1,93,6% (озерная лягушка) и 4,65,9% (зеленая жаба).

4. При симпатрическом обитании продолжительность периода эмбрионального развития озерной лягушки вдвое больше по сравнению с зеленой жабой, а продолжительность личиночного развития в 1,5 раза больше. Прирост длины и массы тела в процессе метаморфоза происходит существенно больше у озерной лягушки. Общая выживаемость (по отношению к отложенной икре) ниже у озерной лягушки.

Благодарю за внимание.

Приложение 2

Справочный материал

1 популяция. Водоем в Ботаническом саду состоит из нескольких водных секторов овальной формы, соединенных друг с другом. Общая площадь, пригодная для откладки икры и развития головастиков, составляет около 750 мІ. Глубина колеблется от 0,3 до 1,5м. Дно илистое, берега покрыты травянистой растительностью. Характер растительности прибрежный, прибрежно-водный и собственно водный (в водоеме растут кувшинки и лотос). Водоем находится в центре сада на открытом пространстве. Прогревается хорошо, кроме мест, где растут деревья. Пополняется за счет грунтовых и дождевых вод.

2 популяция. Головастиков учитывали также в двух изолированных водоемах по берегу Ангелинского ерика (ерик берет начало из реки Кубань и впадает в дренажный главный канал в районе хутора Лебеди Калининского района (западная часть степной зоны Западного Предкавказья). В районе исследования максимальная глубина Ангелинского ерика достигает 2,5м, такая глубина поддерживается в дни максимального наполнения ерика, так как уровень воды регулируется, в основном, орошением и спуском воды рисовой системы. Максимальная ширина в районе исследования 70м, минимальная 55м. Дно илистое, глинистое, вода мутная, у берегов хорошо прогревается. Взрослые озерные лягушки живут в ерике, а их размножение происходит в водоемах на берегу ерика. Водоемы, в которых исследовали головастиков, образовались вследствие поднятия уровня воды в Ангелинском ерике, они находятся в 100м от него. Площадь первого водоема 45 мІ, максимальная глубина 60см, средняя глубина составляет не более 30см. Площадь второго водоема 20 мІ, максимальная глубина 80см, средняя глубина 30см. Оба водоема сильно заиленные, вода мутная, очень хорошо прогревается.

Следующее место исследования головастиков озерной лягушки водоем в окрестностях станицы Новолеушковской (восточная часть степной зоны Западного Предкавказья), 3 популяция.

Новолеушковская расположена на реке Тихонькой правостороннем притоке реки Челбас. В реке обитают взрослые озерные лягушки, а место их размножения котлован искусственного происхождения, длиной 10м, шириной около 3м, глубиной до 0,5м с обрывистыми берегами. Котлован расположен в 150м от берега реки Тихонькой.

Подсчёты и измерения головастиков проводили весной и летом 2013 года стандартными экологическими методами. Для подсчета количества головастиков опускали в водоем фанерную рамку (без дна) и подсчитывали головастиков на площади 0,5м х 0,5м. Пробы (1020 особей) брали один раз в неделю или в десятидневку. Головастиков взвешивали в лабораторных условиях с точностью до 0,5 мг, измеряли длину тела (от кончика морды до кончика хвоста) штангенциркулем с точностью до 0,1мм и по полученным данным (средней длине и средней массе) рассчитывали скорость роста головастиков (нарастание массы и длины тела). Зная плотность головастиков и их среднюю массу, определяли изменения биомассы в водоеме по времени. Подсчитывали процент гибели головастиков, фиксировали основные изменения (появление задних и передних конечностей, резорбция хвоста). Стадии развития головастиков определяли по Н.В. Дабагян, Л.А. Слепцовой 1975.

С целью выявления скорости роста сеголеток раз в 10 дней отлавливали по 20 сеголеток, взвешивали, определяли длину и средние значения этих показателей. Изменение биомассы для сеголеток определяли аналогично тому, как у головастиков.

Размещено на Allbest.ru