Биология внутренних вод, 2023, № 5, стр. 699-707

Подходы к определению референтных значений функциональных показателей пресноводных раков (Decapoda, Astacidae)

Т. В. Кузнецова a*, В. А. Любимцев a, С. В. Сладкова a, С. В. Холодкевич a

a Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: kuznetsova_tv@bk.ru

Поступила в редакцию 10.11.2022
После доработки 14.12.2022
Принята к публикации 16.12.2022

Аннотация

Предложены подходы и методы формирования референтных групп раков на основе мониторинга их кардиоритма в покое и при кратковременных стандартизированных нагрузочных тестах, позволяющих оценить функциональное состояние раков и их адаптационные возможности на примере речных раков Pontastacus leptodactylus Esch. Функциональные показатели объективно отражают состояние здоровья организма и могут служить эффективными вспомогательными критериями при определении качества окружающей среды. Однако значительная вариабельность физиологических и биохимических показателей у беспозвоночных животных, в частности у ракообразных, осложняет их использование в качестве биоиндикаторов. Описанные методы помогут преодолеть эти ограничения и повысить определенность в оценке биологических эффектов токсикантов.

Ключевые слова: речные раки Pontastacus leptodactylus, методы отбора животных, функциональные показатели, неинвазивная регистрация кардиоактивности, функциональные нагрузочные тесты, раки как биосенсоры, диагностика загрязнения окружающей среды

Список литературы

  1. Аджиев Д.Д., Пронина Г.И., Иванов А.А., Корягина Н.Ю. 2018. Функциональные показатели пойкилотермных гидробионтов из природных и искусственных водных биоценозов // Сельскохоз. биол. Т. 53(2). Р. 337. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.2.337rus

  2. Березина Н.А., Голубков С.М., Максимов А.А. 2016. Опыт использования нового биоиндикатора (Gmelinoides fasciatus) для оценки состояния донных местообитаний в Финском заливе // Вода: химия и экология. V. 4. P. 40.

  3. Сладкова С.В., Холодкевич С.В., Сафронова Д.В., Борисов Р.Р. 2017. Кардиоактивность раков Cherax quadricarinatus (von Martens 1868) в различных физиологических состояниях // Принципы экологии. T. 3. C. 40. https://doi.org/10.15393/ j1.art.2017.6442

  4. Холодкевич С.В., Чуйко Г.М., Шаров А.Н. и др. 2021. Показатели кардиоактивности и оксидативного стресса моллюска Anodonta cygnea при краткосрочной соленосной тест-нагрузке как биомаркеры для оценки состояния организма и качества среды обитания // Биология внутр. вод. № 6. С. 599. https://doi.org/10.31857/S0320965221060085

  5. Depledge M.H., Aagaard A., Gyorkis P. 1995. Assessment of trace metal toxicity using molecular, physiological and behavioral biomarkers // Mar. Pollut. Bull. V. 31. № 1–3. P. 9.

  6. Dutra K.B., Zank C., da Silva K.M. et al. 2008. Seasonal variations in the intermediate metabolism of the crayfish Parastacus brasiliensis (Crustacea, Decapoda, Parastacidae) in the natural environment and experimental condition // Iheringia Série Zoologia. V. 98(3). P. 355. https://doi.org/10.1590/S0073-47212008000300010

  7. Gerhardt A. 2000. Recent trends in online biomonitoring for water quality control. Biomonitoring of Polluted Water. Switzerland: Trans Tech Publ, Uetecon-Zuerich. P. 95.

  8. Handy R.D., Depledge M.H. 1999. Physiological Responses: Their Measurement and Use as Environmental Biomarkers in Ecotoxicology // Ecotoxicology. V. 8. P. 329.

  9. Holdich D.M., Harlioglu M.M., Firkins I. 1997. Salinity adaptations of crayfish in British waters with particular reference to Austropotamobius pallipes, Astacus leptodactylus and Pacifastacus leniusculus // Estaurine, Coastal and Shelf Science. V. 44. P. 147.

  10. Kholodkevich S.V., Kuznetsova T.V., Sladkova S.V. et al. 2021. Industrial Operation of the Biological Early Warning System BioArgus for Water Quality Control Using Crayfish as a Biosensor // Water Science and Sustainability. Sustainable Devel. Goals Ser. Cham: Springer. P. 127. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57488-8_10

  11. Kozák P., Kuklina I. 2016. Crayfish as tools of water quality monitoring // Freshwater crayfish: A global overview. Boca Raton: CRS Press. P. 275.

  12. Kuklina I., Kouba A., Kozák P. 2013. Real-time monitoring of water quality using fish and crayfish as bioindicators: a review // Environ. Mon. Assess. V. 185. P. 5043.

  13. Kuznetsova T.V., Sladkova S.V., Kholodkevich S.V. 2010. Evaluation of functional state of crayfish Pontastacus leptodactylus in normal and toxic environment by characteristics of their cardiac activity and hemolymph biochemical parameters // J. Evol. Biochem. Physiol. V. 46(3). P. 241.

  14. Nies E., Almar M.M., Hermenegildo C. et al. 1991. The activity of glutathione S-transferase in hepatopancreas of Procambarus clarkii: Seasonal variations and the influence of environmental pollutants // Comp. Biochem. and Physiol. Part C; Comp. Pharmacol. V. 100C. P. 65. https://doi.org/10.1016/0742-8413(91)90124-c

  15. Passano L.M. 1960. Molting and its control // PhysiolCrustacea. V. 1. P. 473.

  16. Reynolds J., Souty-Grosset C. 2011. Management of freshwater biodiversity // Crayfish as bioindicators. Cambridge: Cambridge Univ. Press. V. 384. P. 45.

  17. Rovero F., Hughes R.N., Whiteley N.M., Chelazzi G. 2000. Estimating the energetic cost of fighting in shore crabs by noninvasive monitoring of heartbeat rate // Anim. Behav. V. 59(4). P. 705.

  18. Taylor E.W., Wheatly M.G. 1981. The effect of long-term aerial exposure on heart rate, ventilation, respiratory gas exchange and acid-base status in the crayfish Austropotamobius pallipes // Exp. Biol. V. 9a. P. 109.

Дополнительные материалы отсутствуют.