Волк в природопользовании Западной Сибири

Волк
как индикатор
загрязнений
радионуклидами
лесных экосистем
2
Выбор животных-индикаторов для
характеристики состояния биоценоза все ещё
сложная научная проблема. При этом отмечают,
что: «…недостаточно… обращать внимание
только на меру загрязнения природной среды,
даже если при этом ссылаться на ПДК и ПДУ.
Настало время синтеза,…и, прежде всего,
необходим доказательный анализ ответной
реакции природных систем на влияние
токсической нагрузки» (Безель, Большаков,
1995; Безель, 2006).
3
Обоснование выбора волка (Сanis
lupus L) в качестве биоиндикатора
• Как и человек, волк занимает вершину
трофической цепи, и по загрязнению его
организмов можно предполагать наличие
токсикантов у человека. В последние годы мясо
волка употребляют в пищу. В зоне отчуждения
Чернобыльской атомной электростанции среди
охотничьих зверей волк занимает первое место
по накоплению радионуклидов. Наибольшие
концентрации стронция-90 в костной ткани этого
животного – 23,5±11,7 кБк, а цезия - 137 – в
мышечной – 75,9±19,5 (Саевич, Гулаков, 2008).
4
Волк соответствует 17 показателям, рекомендованным
М.Г. Опекуновой (2004) и Sh. Tanabe и A. Subramaniаn
(2006) для видов биомониторов и индикаторов . Он
таксономически хорошо известен, осмотр и маркировка
особей из популяции не вызывают затруднений, обладает
достаточной биомассой, широко распространен в
Голарктике, экологически пластичен и выдерживает
широкий диапазон экологических и климатических
условий, находится на вершине пищевой цепи, способен
накапливать токсиканты во всем теле. Его биология и
жизненный цикл известны. Волчьи семьи оседлые и свои
участки они охраняют. Волк имеет коммерческое и
экономическое значение, его добыча разрешена всеми
способами, круглый год и поощряется премиями, поэтому
туши легко собирать.
5
Некоторые результаты полевых
наблюдений
Волчье логово
Тропление суточного хода пары волков
6
• Шкуры и черепа и волков - ценный
охотничий трофей, Волчат добывают на
логовищах и поэтому возможен сбор
биопроб и информации о плодовитости
волчиц. Волосы (шерсть) – наиболее
информативный материал о содержании
химических элементов (Старовойтова, 2003).
В заповедниках сбор проб шерсти от живых
волков возможен в логовищный период
(апрель - август).
7
Состояние изученности проблемы.
• Из-за воздействия ионизирующего
излучения в Алтайском крае уровень
заболеваемости и смертности населения
значительно превышает таковой в соседних
районах Сибири. В 1990-м гг. к росту
онкологических заболеваний добавились:
ухудшение здоровья женщин, учащение
самопроизвольных абортов, смертности
новорожденных и т. д.
8
Наибольшую опасность для животных и человека
представляет стронций – 90, он после распада
образует иттрий - 90. Последний, даже при малой
концентрации, поступая в гипофиз, яичники и
вилочковую железу, разрушает иммунную и
репродуктивную системы, что привело к эпидемии
выкидышей и преждевременных родов. В зоне
радиоактивного загрязнения у Чернобыльской АЭС
у детей, получивших излучение в эмбриональном
периоде в крови достоверно чаще накапливаются
клетки со стабильными аномалиями, которые
существенно осложняют формирование половых
клеток, и у них будут проблемы с репродукцией.
9
Результаты исследований
• Кости черепа волка в мониторинге
токсикантов. Охотники коллекционируют
черепа волков в качестве сувенира, на память
об удачной охоте или для участия с ними в
выставках охотничьих трофеев. Некоторое
количество черепов храниться в зоомузеях.
Поэтому есть возможность отследить
изменения накопления поллютантов в костях
черепа за длительный период (табл. 1).
10
Таблица 1. Изменения концентрации токсикантов
в костных тканях черепов волка ( мг/кг; Бк/кг
n
M±m
n
M±m
За 1980
и 2010 е гг.
M±m
-
нет данных
8
0,014±0,003
-
-
нет данных
8
0,0619±0,029
-
12
<0,001
8
0,011±0,001
-
-
нет данных
8
0,576±0,083
12
0,486±0,201
8
0,629±0,132
0,543±0,
130
-
нет данных
53,408±7,46
6
8
77,250±8,048
1980-е гг.
Наименование
показателя
ГХГЦ и изомеры, мг/кг
ДДТ и метаболиты,
мг/кг
Кадмий, мг/кг
Медь, мг/кг
Свинец, мг/кг
Цинк, мг/кг
Стронций-90, Бк/кг
12
2010-е гг.
8
43,970±
29,813±7,004 5,799
11
• Снижении концентрации стронция – 90
обусловлено завершением его полураспада после
взрывов ядерных устройств. По динамике
концентрации стронция в коллекциях черепов
можно отследить периоды наибольшего его
выброса при испытаниях ядерного оружия на
полигонах и при авариях на АЭС, так как не вся
информация по ним общедоступна.
Концентрации ГХЦГ и ДДТ в костях волков в
2010-е гг. многократно превышают показатели
периода 1970 – х гг.
Рис. 48. Концентрация ДДТ с метаболитами в шерсти (волосе) волка
Концентрация ДДТ в шерсти волка
Концентрация ДДТ с метаболитами в шерсти (волосе) волка
12
13
Снижение плодовитости волчиц
14
• Снижение плодовитости животных наиболее
очевидная реакция на загрязнение организмов
поллютантами. Плодовитость волчиц в последние
25 лет уменьшилась в сравнении с периодом
1955-1984 гг. на 18.7 % - до 6.25 ± 0,23 щенка. В
2000-2009 гг. плодовитость снизилась – до 5.97±
0,39. Большинство волчиц устраивают логова в
норах, поэтому организмы их и щенков могут
накапливать загрязнение стронцием-90. Но
загрязненность зверей Sr-90 повсеместно низкая
(табл. 2).
15
Таблица 2. Загрязнение организмов волка цезием и
стронцием
Наименование пробы
Активность
Результаты
измерений, бк/кг
Шкура волка (Угловский р-он)
137Сs
3,68±3,54
Шкура волка (Угловский р-он)
90Sr(Y)
0,18±5,37
137Cs
12,1±14,8
90Sr(Y)
0,2±10,9
137Cs
2,35±2,93
90Sr(Y)
0,0±4,94
137Cs
0,0±3,58
90Sr(Y)
3,78±3,23
Мышцы и кости волка
(от 5 особей, Угловский р-он)
Мышцы и кости волка
(Заринский р-он)
Мышцы и кости волка
(Заринский р-он)
16
• Возможно, снижение плодовитости волка
обусловлено отдаленным воздействием на их
организмы продуктов полураспада стронция – 90.
В.Л. Адамович (1998) в чернобыльской зоне
радиоактивного загрязнения обнаружил
отрицательную корреляционную связь между
плотностью загрязнения биотопов
радионуклидами, числом щенков в волчьих
выводках и удельной активностью цезия -137 в
шкурах. Но наиболее вероятно, что это результат
полифактроного загрязнения экосистем.
Например, концентрации ГХЦГ и ДДТ у волков в
2010-е гг. многократно превышают показатели
периода 1970 – х гг.
17
Выводы
• 1.В последние десятилетия плодовитость волчиц
неуклонно снижается, вероятно, это обусловлено
полифакторным загрязнением экосистем
токсикантами.
• 2. Значение радиоактивного загрязнения
животных в этом процессе завуалировано.
• 3.Роль радиации в изменениях плодовитости и
других внутрипопуляционных показателей диких
млекопитающих уместно отслеживать в фоновых
биотопах, наименее загрязненных другими
ксенобиотиками.
18