Влияние нитрата свинца на выживаемость личинок некоторых видов бесхвостых земноводных



В статье приведены результаты экспериментов по влиянию нитрата свинца различных концентраций на личинок некоторых видов бесхвостых земноводных.

Ключевые слова: озерная лягушка, зеленая жаба, краснобрюхая жерлянка, восточная квакша, личинки, гибель, нитрат свинца.

Бесхвостые земноводные широко распространены в пресноводных биотопах, т. к. они обладают широкой кормовой базой и высокой плодовитостью. Но ранние стадии онтогенеза земноводных проходят в воде, которая может быть загрязнена различными токсикантами. Тяжелые металлы — одни из наиболее опасных веществ, т. к. в воде они сохраняются в течение долгого времени. Соли свинца могут попасть в поверхностные воды из-за сжигания углей, применения тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудо-обогатительных фабрик, химических производств, шахт. Свинец содержится в выбросах предприятий металлургии, металлообработки, электротехники, нефтехимии и автотранспорта [1, с. 417].

Поэтому в качестве токсиканта в экспериментах был использован нитрат свинца. Концентрации составляли 0,1 мг/л, 0,5 мг/л, 1 мг/л. В качестве объекта исследования были взяты личинки озёрной лягушки Pelophylax ridibundus , зеленой жабы Bufotes viridis , краснобрюхой жерлянки Bombina bombina , квакша восточная Hyla orientalis.

Плотность содержания личинок — 10 особей на 1 л воды или раствора. В опытах были использованы личинки 37–38 стадии развития [2, с. 452]. Животных посадили в трёхлитровые емкости по 30 особей в каждую. Контрольных животных содержали в отстоянной артезианской воде.

Кривые гибели личинок в контроле и вариантах опытов приведены на рис. 1–4

Рис. 1. Гибель личинок озерной лягушки в контроле и растворах нитрата свинца различных концентраций

В контроле выживаемость личинок озерной лягушки в течение 17 дней не менялась и составляла 100 %. Затем она стала постепенно уменьшаться, к 49-му дню она достигла 33,3 % и оставалась на этом уровне до конца эксперимента. В растворе нитрата свинца концентрации 0,1 мг/л выживаемость личинок не менялась в течение 13 дней. К 17-му дню погибло сразу 20 % особей, затем гибли остальные личинки, к концу опыта выживаемость составила 23,3 %. В нитрате свинца с концентрациями 0,5 мг/л и 1 мг/л также было отмечено, что гибель личинок началась не сразу, а после латентного периода. Причем длина этого периода не различалась в опытах со всеми вариантами концентраций. Однако в более высоких концентрациях выживаемость к концу эксперимента стала равной 0.

Кривые гибели в контроле и концентрации соли 0,1 мг/л являются более пологими, а в концентрациях 0,5 мг/л и 1 мг/л являются более крутыми, в них 100 %-ная гибель происходит за 12–16 дней до окончания эксперимента. Если концентрация свинца составляет величину равную ПДК, то личинки озерной лягушки выживают в эксперименте и, значит, в природе тоже не наступит их полная гибель.

Рис. 2. Гибель личинок зеленой жабы в контроле и растворах нитрата свинца различных концентраций

В контроле первая гибель личинок зеленой жабы отмечена на 15-й день наблюдений, она составляет 13,3 %. Затем она постепенно нарастает и концу эксперимента на 78-й день составляет 53,3 % особей. В растворе нитрата свинца концентрации 0,1 мг/л первые погибшие особи также обнаружены на 15-й день развития, при этом погибших личинок в этот день даже меньше, чем в контроле — всего 6,7 %. Затем темпы гибели нарастают и к 78-му дню в живых остается 26,7 %. В растворе нитрата свинца концентраций 0,5 мг/л и 1 мг/л первые погибшие личинки зеленой жабы отмечены на 8-й день наблюдений. В обоих вариантах опыта происходит полная 100 %-ная гибель личинок — на 71-й и 64-й дни наблюдений соответственно.

Кривые гибели личинок в вариантах опыта и контроля являются похожими — сначала отмечен период накопления соли в теле личинки, затем происходит постепенная гибель личинок.

В контроле гибель личинок краснобрюхой жерлянки начинается с 13-го дня наблюдений. Количество погибших личинок увеличивается и к 83-му дню наблюдений живыми остались 20 % особей. Они завершили метаморфоз и на этом эксперимент был закончен. Во всех концентрациях нитрата свинца гибель также начинается не сразу, а на 9-й–13-й дни, т. е. мы отмечаем наличие этапа, на котором происходит накопление действия токсиканта.

Рис. 3. Гибель личинок краснобрюхой жерлянки в контроле и растворах нитрата свинца различных концентраций

Затем личинки очень быстро гибнут, так что 100 %-ная гибель происходит на 33-й, 29-й и 25-й дни наблюдений соответственно в концентрациях 0,1 мг/л, 0,5 мг/л, 1 мг/л.

Кривые гибели личинок краснобрюхой жерлянки в контроле и вариантах эксперимента выглядят по-разному, хотя в начале всех вариантов опытов мы отмечаем наличие периода, в который личинки не гибнут, но затем в контроле гибель происходит постепенно, а в вариантах опыта — быстро. Во всех концентрациях нитрата свинца, даже в концентрации равной ПДК, отмечена 100 %-ная гибель особей.

Рис. 4. Гибель личинок восточной квакши в контроле и растворах нитрата свинца различных концентраций

В контроле гибель личинок квакши начинается на 19-й день, затем плавно нарастает, при этом уменьшение количества личинок происходит не в каждый день наблюдений. К 61-му дню гибнет 50 % личинок восточной квакши. В течение оставшихся 12 дней наблюдений гибель не происходит, 15 личинок в контроле метаморфизировали.

В растворе нитрата свинца концентрации 0,1 мг/л гибель не была отмечена в течение первых 7 дней наблюдений, затем она стала происходить. Личинки гибли постепенно, как и в контроле. К концу эксперимента были живы 6 личинок, что составляет 20 % особей. Кривые гибели личинок квакши Шелковникова в более высоких концентрациях нитрата свинца (0,5 мг/л и 1 мг/л) похожи на кривую гибели в концентрации 0,1 мг/л. Отличие заключается в том, что в этих концентрациях была достигнута 100 %-ная гибель особей — на 73-й и 61-й дни наблюдений соответственно.

В таблице 1 приведены сведения о сроках гибели личинок бесхвостых земноводных в контроле и опытах с растворами нитрата свинца различных концентраций.

Таблица 1

Показатели токсичности нитрата свинца для личинок бесхвостых земноводных

Концентрация Pb ( NO 3 ) 2 , мг/л	Озерная лягушка			Зеленая жаба			Краснобрюхая жерлянка			Восточная квакша
	Дни наступление гибели личинок
	первой	50 %	100 %	первой	50 %	100 %	первой	50 %	100 %	первой	50 %	100 %
контроль	21	37	–	15	64	–	13	25	–	19	61	–
0,1	17	33	–	15	50	–	13	21	43	13	43	–
0,5	17	33	45	8	43	71	9	21	33	7	43	73
1,0	21	33	41	8	29	64	9	17	29	7	37	61
Примечание «–» — гибель не наступила

Дни наступления отмеченных этапов гибели личинок озерной лягушки в контроле и растворах разных концентраций в целом сходны. Так начало гибели личинок отмечено на 17-й или на 21-й день, причем позже на 4 дня гибель начинается в контроле и в самой высокой концентрации. 50 %-ная гибель во всех вариантах опыта отмечена в один и тот же день — 33-й день наблюдений, а контроле она происходит на 4 дня позже. Наступление 100 %-ной гибели также происходит с разницей в 4 дня, оно отмечено только в более высоких концентрациях.

Начало гибели личинок зеленой жабы происходит на 8-й день в более высоких концентрациях нитрата свинца, и на 15-й в более низкой концентрации и в контроле. 50 %-ная смертность личинок зеленой жабы наступает тем раньше, чем выше концентрация нитрата свинца в эксперименте. В контроле между этими этапами проходит 49 дней, а в опытах — 35, 35 и 21 день соответственно. 100 %-ная гибель наступила только в более высоких концентрациях и в разные дни, хотя начало гибели в этих же вариантах эксперимента происходило в один день наблюдений.

Начало гибели личинок краснобрюхой жерлянки в контроле и варианте опыта с нитратом свинца концентрации 0,1 мг/л происходит на 13-й день наблюдений, в более высоких концентрациях нитрата свинца личинки начинают гибнуть на 9-й день эксперимента. 50 %-ная гибель личинок в контроле приходится на 25-й день, а в вариантах опыта она происходит на 4–8 дней раньше. 100 %-ная гибель в контроле отсутствует, а в остальных вариантах опытов происходит достаточно быстро, через 12–22 дня после гибели 50 % в различных концентрациях нитрата свинца.

В контроле первые погибшие личинки восточной квакши отмечены почти через 3 недели от начала эксперимента, в опыте с раствором нитрата свинца концентрации 0,1 мг/л — через 2 недели, в опытах с концентрациями 0,5 мг/л и 1 мг/л — через 1 неделю. День 50 %-ной гибели наступает через 42 дня в контроле и через 30, 36 и 30 дней в разных концентрациях нитрата свинца соответственно, то есть длительность периода гибели 50 % особей не меняется в разных вариантах опыта, но этот период короче, чем в контроле.

По результатам экспериментов можно сделать вывод о том, что смертность личинок всех видов бесхвостых земноводных в растворе нитрата свинца концентрации 0,1 мг/л близка к смертности в контроле и дает возможность выживания личинок. Исключение составляют личинки краснобрюхой жерлянки, которые в данной концентрации, как и в более высоких, также гибнут на 100 %.

Судя по показателям наступления 50 %-ной и 100 %-ной смертности, можно выстроить ряд по увеличению токсичности нитрата свинца для личинок бесхвостых земноводных — восточная квакша < зеленая жаба < озерная лягушка < краснобрюхая жерлянка.

Литература:

1. Бандман А. Л., Гудзовский Г. А., Дубейковская Л. С. Вредные химические вещества неорганические соединения элементов I-IV групп. Справочник. Л. «Химия», 1988. 512 с.
2. Дабагян Н. В., Слепцова Л. А. Травяная лягушка Rana temporaria L. // Объекты биологии развития. М.: Наука, 1975. С. 442−462.