Исследовательская работа «Влияние экологии Минского района на озерную лягушку»

Проводя ранее исследования по асимметричному расположению пятен и полос на теле лягушек, и изучая особенности их размножения, мы обратили внимание, что на водоемах с разной экологической обстановкой наблюдаются изменения не только по асимметричности, но и по размерам особей.

Цель данного исследования: выяснить влияние экологической обстановки не только на асимметричное расположение пятен и полос, но и на размеры лягушек.

Задачи работы:

1. Изучить литературу по выбранной теме.
2. Выбрать на территории Минского района различные по экологии водоемы и провести их описание.
3. Совершить отлов особей для исследования признаков.
4. При помощи определителей земноводных выяснить их вид, выяснить пол особей.
5. Посчитать и сравнить количество полос и пятен на спине, бедре, голени и стопе с каждой из сторон у каждой особи.
6. Определить длину туловища взрослых особей лягушек.
7. Обработать полученные результаты.
8. Сделать вывод, исходя из поставленной цели.

Содержание проделанной работы. Воздействие антропогенных загрязнителей испытывают на себе все организмы, но земноводные находятся в особом положении, так как на протяжении своего развития обитают в двух средах – водной и наземной. Загрязнители влияют на земноводных в большей степени через отравление воды, в меньшей — суши. В качестве объекта исследования нами выбрана озерная лягушка, так как это один из наиболее многочисленных видов земноводных. Она обитает в чистых водоемах, а также в водоемах, загрязненных бытовыми отходами или удобрениями, где другие виды земноводных не способны существовать.

Исследования проводили весной-летом 2022 г. на территории д. Дегтярёвка Минского района Республики Беларусь.

Сделали выборки представителей озерной лягушки на трех водоемах: водоем на окраине деревни (водоем 1), водоем в центре деревни (водоем 2), водоем на окраине сельскохозяйственного поля (водоем 3). Выборка из каждого водоема составила по 23 особи.

При описании водоемов учитывали такие показатели как: расположение водоема, его окрестности; происхождение, тип водоема; характер берега; глубина водоема, площадь водной поверхности; прозрачность воды; наличие мусора.

Нами совершен отлов земноводных вручную и при помощи сачка. Транспортировку пойманных амфибий осуществляли в специально приспособленных пластиковых емкостях. При необходимости временного содержания земноводных, использовали стеклянные емкости (аквариум, банка) с отверстиями, обеспечивающими доступ воздуха. На дно емкости наливали небольшое количество воды.

Для оценки влияния экологической обстановки мы выбрали метод анализа асимметрии. Для этого использовали 7 признаков: число полос на внешней стороне бедра; число пятен на внешней стороне бедра; число полос на внешней стороне голени; число пятен на внешней стороне голени; число полос на стопе; число пятен на стопе; число пятен на спине.

С целью выявить зависимость морфологических параметров особей от степени антропогенной нагрузки, измерили отдельно длину туловища самок и самцов. Измерения проводили прижизненно и в полевых условиях с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм отдельно для самок и самцов. Измерение длины проводится от кончика морды до клоакального отверстия.

Конечный результат. При анализе водоемов отмечено, что водоемы различаются между собой по ряду показателей. Водоем 1 – пруд на окраине деревни площадью 4692 м2, характеризуется пологим берегом, глубиной до 2 м, мусор отсутствует. Водоем 2 – пруд в центре деревни, площадью 1185 м2, с крутым берегом, преобладающей глубиной до 1,5 м, с большим количеством бытового мусора. Водоем 3 – пруд на окраине сельскохозяйственного поля площадью 510 м2 с крутым берегом, глубина до 1,5 м, мусор отсутствует. Водоем 1 имеет естественное происхождение, водоемы 2 и 3 – искусственное. Во всех водоемах вода мутная. Сравнив расположение полос и пятен на теле лягушек, можно отметить, что у особей водоемов 1 и 2 количество асимметричных признаков составляют от 1 до 7, при этом 7 асимметричных признаков встретилось только у одной особи на этих водоемах, 6 асимметричных признаков у двух особей из водоема 1 и у одной из водоема 2. У большинства особей из этих водоемов изменения происходит по 3-4 признакам. У особей из водоема 3 не встретились особи с 7 асимметричными признаками, но у 60% особей отклонения по 4-5 признакам.

Для более достоверной информации мы рассчитали долю асимметричных признаков в процентах. На водоеме 1 она составляет от 26 до 78%, на водоеме 2 — от 22 до 74%, в то время как на водоеме 3 – от 22 до 83%. Максимальная доля отклонений наблюдается на водоеме 3 — по 4 признакам, а меньше всего на водоеме 2 — только по одному признаку. Таким образом, водоем 3 испытывает более тяжелую экологическую нагрузку, предположительно из-за нахождения на сельскохозяйственном поле и смыва удобрений в воду.

Измерив длину туловища самок и самцов, установили, что наибольшая длина у самок из водоема 3 – в среднем 75,3 мм, в этом водоеме найдена самая крупная самка – 91,1 мм. Наименьшая длина у самок из водоема 2 – в среднем 62,6 мм. Изменение длины туловища самцов подвергается той же закономерности, что и у самок, т.е. наибольшая длина у самцов из водоема 3 – в среднем 64,4 мм, а минимальная – водоема 2 – в среднем 59 мм. В целом, в исследуемых популяциях размеры самок превышают размеры самцов.

Таким образом, при увеличении экологической нагрузки размеры самок и самцов увеличиваются от водоема 2, который оказался самым благоприятным, к водоему 3, который испытывает тяжелую антропогенную нагрузку, а также является по площади самым небольшим водоемом.

Полученные результаты можно объяснить тем, что увеличение размеров тела позволяет более выгодно занимать место, и больше откладывать икры. Это способствуют поддержанию численности популяции.

В литературе похожие исследования описаны ученым В.Л. Вершининым: увеличение антропогенной нагрузки ведет к увеличению линейных размеров длины тела самок и самцов, что связано с более выгодным, в условиях сильной антропогенной нагрузки.

Выводы:

1. Все исследованные водоемы отличаются друг от друга по ряду экологических показателей: водоем 1 самый большой по площади и глубине, водоем 2 имеет большое количество бытового мусора, водоем 3 расположен на сельскохозяйственном поле.
2. Экологическая обстановка на водоеме 2 самая благоприятная, а на водоеме 3 более тяжелая для развития земноводных, что проявилось в большом количестве асимметричных признаков.
3. Значение длины тела у самцов и самок наибольшая на водоеме 3, а наименьшая на водоеме 2. В целом, в исследуемых популяциях размеры самок превышают размеры самцов.
4. При увеличение антропогенной нагрузки увеличивается доля асимметричных признаков, а также увеличиваются размеры самок и самцов, что связано с адаптацией популяции к выживанию.