Вісник Львівського університету. Серія біологічна

Досліджено особливості впливу йонів Cr (ІІІ) у межах його концентрацій 0,5 ГДК–3 ГДК на показники легеневого та прямого дифузного дихання двох генетичних аловидів-вікаріантів («західного» і «східного») витушок рогових Planorbarius corneus s. l. гідромережі України. Цим м’якунам притаманний комбінований бімодальний спосіб дихання. Кисень атмосферного повітря вони отримують унаслідок легеневого дихання, а розчинений у воді – за допомогою прямого дифузного (поверхневого) дихання. Легеневе дихання здійснюється у кожного з аловидів функціонуванням їхніх справжніх легень, дифузне ж дихання – надходженням кисню в їхній організм осмотичним способом перкутанно крізь тонкостінні клітинні мембрани безпосередньо в цитоплазму епітеліальних покривів тіла і чималої поверхні адаптивної зябри.

Cr (ІІІ) для P. corneus s. L. – це біофільний життєдайний мікроелемент, який забезпечує активування низки ферментів і вітамінів, відповідальних за перебіг у цих м’якунів вуглеводного та ліпідного метаболізмів. Натомість у високих концентраціях Cr (ІІІ) – небезпечний для них токсикант локальної дії з високими кумулятивними властивостями. За перебування як «західного», так і «східного» аловидів у затруєному ним середовищі первинне накопичення йонів Cr (ІІІ) здійснюється в їхньому гепатопанкреасі, а подальший перерозподіл цього кумулянта між іншими тканинами й органами молюсків забезпечується циркуляцією їхнього рідкого внутрішнього середовища – гемолімфи.

За 0,5 ГДК Cr (ІІІ) у середовищі перебування витушок значення усіх показників їхнього як легеневого, так і поверхневого дихання в обох досліджуваних аловидів відповідали рівню норми або були максимально наближеними до неї. Це – найпоказовіша з ознак першої за проявом у часі та найтривалішої за протяжністю її перебігу реакція-відповідь піддослідних молюсків на вплив застосованого щодо них токсиканта, а саме – латентна фаза, що знаменує собою початок у них патологічного процесу – отруєння. Зазвичай найяскравіша її вираженість, як і найдовша тривалість спостерігаються під час застосування як токсичного чинника отрут локальної дії. Саме до категорії таких і належать іони важких металів, а отже, й іони Cr (ІІІ). Латентна фаза триває протягом того відтинку часу, у ході якого піддослідні тварини перебувають у сприятливих для них умовах середовища, що засвідчується відсутністю зрушень у їхній поведінці (руховій, кормовій і статевій). Такі тварини активно пересувалися по дну і стінках акваріума, регулярно спливали під плівку поверхневого натягу води задля здійснення процесу дихання, охоче живилися заданим їм кормом, а щодо чотирьох із 54 піддослідних особин аловиду «східного» з р. Ворскла (с. Кириківка) відзначено було парування.

Підвищення концентрації Cr (ІІІ) у середовищі спочатку до рівня ГДК, а надалі – до 2 ГДК спричинилося до статистично вірогідного (CV≥94,5–99,9 %) зростання рівня показників як легеневого, так і поверхневого дихання м’якунів за обох згаданих вище концентрацій токсиканта у мірі, зростаючій зі збільшенням її значень. Підвищення рівня кормової активності особин, які майже з моменту постановки досліду охоче розпочали живитися, забезпечило зростання рівня енергозабезпечення зрослих потреб їхніх організмів за необхідності успішного протистояння токсичному впливові. Підвищення рівня фізіологічної активності витушок за перебування їх у середовищах, забруднених іонами Cr (ІІІ) на рівнях їхніх концентрацій ГДК і 2 ГДК, свідчать, що саме таким їхнім значенням відповідає наступний за латентною фазою етап процесу їхнього отруєння – фаза стимуляції. Ці м’якуни шкідливій дії на них токсиканта протиставляють підсилення інтенсивності їхнього дихання, здійснюючи це неоднаковою мірою за різних значень концентрації отруйного чинника. Так, якщо середня кількість вдихів за добу зростала у них лише в 1,1–1,3, а тривалість їх – в 1,3–1,4 разу, то збільшення добового об’єму вдихів було набагато інтенсивнішим – в 1,5–1,8 разу (CV>99,9 %).

Натомість за 3 ГДК Cr (ІІІ) у середовищі зареєстровано різке падіння значень усіх показників обох способів дихання у піддослідних тварин до рівнів нижчих за такі, отримані для особин із групи контролю. Це ознака депресивної фази процесу отруєння – першої та найтривалішої із трьох завершувальних фаз патологічного процесу. Дві останні його фази (сублетальна і летальна) значно короткотриваліші. Протягом першої з них відбувається часткове, а протягом другої – повне відмирання піддослідних м’якунів від задухи, зумовленої нестачею кисню в їхній гемолімфі за надлишку в ній вуглекислоти.

За всіх ужитих у токсикологічних дослідах концентрацій Cr (ІІІ) й за усіма досліджуваними показниками легеневого і дифузного поверхневого дихання значення їх щодо аловиду «східного» були нижчими (CV≥94,5–99,9 %), ніж щодо аловиду «західного». Це вказує на вищу чутливість і нижчу витривалість першого з них щодо дії на нього згаданого токсичного чинника.

Алексеев В. А. Основные принципы сравнительно-токсикологического эксперимента // Гидробиол. журнал. 1981. Т. 17. № 3. С. 92-100.

Афанасьев С. А., Гродзинский М. Д. Методика оценки экологических рисков, возникающих при воздействии источников загрязнения на водные объекты. К.: АйБи, 2004. 60 с.

Брагинский Л. П. Принципы классификации и некоторые механизмы структурно-функциональных перестроек пресноводных экосистем в условиях антропогенного пресса // Гидробиол. журнал. 1988. Т. 34. № 6. С. 72-94.

Гарбар А. В., Гарбар Д. А. Геногеографический подход к систематике моллюсков на примере алловидового комплекса Planorbarius corneus s. l. // Еколого-функціональні та фауністичні дослідження молюсків, їх роль у біоіндикації стану навколишнього середовища. Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2006. С. 57-59.

Гарбар О. В., Бабич Ю. В., Стадниченко А. П., Гарбар Д. А. Біокліматичні особливості екологічних ніш та моделювання динаміки ареалів аловидів Planorbarius corneus в умовах змін клімату // Біологічні дослідження - 2020. Житомир: О.О. Свенок, 2020. С. 150-153.

Гарбар Д. А. Діагностичне значення конхіологічних ознак молюсків роду Planorbarius (Bulinidae, Gastropoda, Pulmonata) // Вісн. ЖДПУ. 2003. № 11. С. 238-240.

Гірій В. А., Колісник І. А., Косовець О. О., Кузнєцова Т. О. Динаміка якості поверхневих вод України на початку XXI століття // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2011. Т. 4. № 25. С. 129-136.

Гусева Т. В., Молчанова Я. П., Заша Э. А. и др. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. М.: Эколайн, 2000. 127 с.

Дерягин В. В., Назаренко В. В., Девятова Е. Р. Аккумуляция тяжелых металлов как отклик на критические уровни техногенного загрязнения водоемов Южного Урала // Самарск. научн. вестн. 2019. Т. 38. № 3. С. 31-38.

Жукинский В. Н., Оксиюк О. П., Олейник Г. Н., Кошелева С. И. Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журнал. 1981. Т. 11. № 2. С. 38-49.

Киричук Г. Е. Особенности накопления ионов тяжелых металлов в организме пресноводных моллюсков // Гидробиол. журнал. 2006. Т. 42. № 4. С. 89-110.

Киричук Г. Є. Фізіолого-біохімічні механізми адаптації прісноводних молюсків до змін біотичних та абіотичних чинників водного середовища: автореф. дис. … д-ра біол. наук: 03.00.17. К., 2011. 45 с.

Линник П. Н. Тяжелые металлы в поверхностных водах Украины: содержание и формы миграции // Гидробиол. журнал. 1999а. Т. 35. № 1. С. 22-42.

Линник П. Н. Донные отложения водоемов как потенциальный источник вторичного загрязнения водной среды соединениями тяжелых металлов // Гидробиол. журнал. 1999б. Т. 35. № 2. С. 97-100.

Межжерин С. В., Гарбар Д. А., Гарбар А. В. Систематическая структура комплекса Planorbarius corneus (Linnaeus, 1758) s. lato: анализ аллозимных маркеров и морфометрических признаков // Вестн. зоологии. 2005. Т. 39. № 6. С. 11-17.

Природа Украинской ССР. Климат / под. ред. К. Т. Логвинова. К.: Наук. думка, 1984. С. 113-145.

Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1966. 766 с.

Романенко В. Д. Основи гідроекології. К.: Обереги, 2001. 728 с.

Стадниченко А. П., Иваненко Л. Д., Гузенко О.В. и др. Влияние совместного воздействия трематодной инвазии, температуры среды и азотнокислого свинца на легочное и кожное дыхание прудовика (Pulmonata: Lymnaeidae) // Паразитология. 1996. Т. 30. № 6. С. 515-519.

Стадниченко А. П., Сластенко Н. Н., Безгодов А. М. и др. Влияние трематодной инвазии на некоторые особенности дыхания пресноводных легочных моллюсков // Деп. в УкрНИИНТИ. К., 1992. № 582-Ук 90. 17 с.

Стадниченко А. П., Сластенко Н. Н., Гузенко О. В. и др. Влияние трематодной инвазии и азотнокислого свинца на легочное и кожное дыхание Lymnaea stagnalis (Mollusca, Lymnaeidae) // Паразитология. 1996. Т. 30. № 1. С. 76-80.

Стадниченко А. П., Уваєва О. І., Киричук Г. Є. Симптоматика отруєння ставковиків (Mollusca, Gastropoda, Lymnaeidae) хром сульфатом водного середовища // Вісн. ОНУ. Біологія. 2021. Т. 26. № 1(48). С. 89-101. https://doi.org/10.18524/2077-1746.2021.1(48).232855

Хлебович В. В. Акклимация водных организмов. Л.: Наука, 1981. 136 с.

Янович Д. О., Швець Т. М. Хром у гідроекосистемах та його вплив на біоту водойм // Гидробиол. журнал. 2017. Т. 53. № 2. С. 70-87.

Babych Yu., Uvayeva O., Stadnychenko A. Food preferences of the great ramshorn Planorbarius corneus (Linnaeus, 1758) allospecies (Mollusca: Gastropoda: Planorbidae) from the Ukrainian river system // Folia Malacologica. 2021. Vol. 29. N 4. Р. 204-211. https://doi.org/10.12657/folmal.029.023

Conti M., Cecchetti G. A biomonitoring study: trace metals in algae and molluscs from Tyrrhenian coastal areas // Environ. Res. 2003. Vol. 93. Р. 99-112. https://doi.org/10.1016/S0013-9351(03)00012-4

Dudnik I. V., Evtushenko M. Yu. Hydrobiotoxicology: principal theoretical thesises and their application. Kyiv: Ukrphytosociological centre. 2018. 297 p.

Janowicz L. M., Stadnychenko A. P. Symptomy zatrucia Planorbarius corneus (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata) chrom (ІІІ)-sulfatem srodowiska wodnego // Biology and ecology. 2018. Vol. 4. N 2. Р. 100-105.

Oros А., Gomoiu М.-Т. Comparative data on the accumulation of five heavy metals (cadmium, chromium, copper, nickel, lead) in some marine species (mollusks, fish) from the Romanian sector of the Black Sea // Cercetari Marine. 2010. Vol. 39. P. 89-108.

Régondaud I. Development de la covité pulmonaire et de la covité palleale chez Lymnaea stagnalis // C. r. Acad. Scé. 1961. Vol. 252. P. 173-181.

Sladeček V. System of water quality from biological point of view // Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn, Limnol. 1973. H. 7. 218 р.