Биоиндикаторы с Камчатки
Как насекомые и водоросли помогают оценить здоровье рек
Ученые Дальневосточного федерального университета завершили комплексную экспедицию по изучению биоиндикаторных организмов в реках и ручьях Камчатского полуострова. В ходе полевых работ исследователи собрали образцы амфибиотических насекомых и пресноводных водорослей в более чем 40 водотоках региона для последующей оценки экологического состояния водных экосистем.
Фото: Shutterstock Premier / Fotodom
Фото: Shutterstock Premier / Fotodom
Экспедицию возглавил кандидат биологических наук Александр Семенченко из лаборатории экологии и эволюционной биологии водных организмов Института Мирового океана ДВФУ. Результаты исследований планируется опубликовать в журнале «Сибирский экологический журнал», входящем в ядро РИНЦ. Подготовленная научная статья носит название «Санитарно-биологическая оценка качества воды некоторых водотоков полуострова Камчатка».
Основными объектами исследования стали амфибиотические насекомые: поденки, веснянки, хирономиды и ручейники. Эти организмы проводят личиночную стадию развития в водной среде, а взрослые особи обитают на суше вблизи пресноводных водоемов. Личинки встречаются на различных субстратах — каменистых и мягких грунтах, а также в перифитоне.
Личинки нескольких видов амфибиотических насекомых в холодное время года зарываются в грунт на глубину 30–40 см, где температура выше поверхностной. Эта биологическая особенность делает их важными индикаторами состояния донных отложений водоемов.
Сотрудники института исследовали водотоки вдоль автодорожных трасс Петропавловск-Камчатский—Мильково и Елизово—Термальный. Различными методами проводились сборы насекомых в верховьях мелких водотоков и на побережье бухты Завойко. Пешие маршруты позволили охватить труднодоступные районы полуострова.
В ходе экспедиции ученые зафиксировали активный вылет взрослых особей веснянок и ручейников, некоторых групп хирономид, а также отметили начало лета поденок. Эти наблюдения позволяют судить о сезонной динамике развития водных экосистем Камчатки и влиянии климатических факторов на жизненные циклы организмов.
Собранные пробы индикаторных насекомых и водорослей доставлены для обработки в научные лаборатории Института Мирового океана ДВФУ и Федерального научного центра биоразнообразия Дальневосточного отделения РАН. Лабораторный анализ позволит уточнить видовой состав и особенности распределения амфибиотических насекомых в реках и озерах региона.
Количественные данные по составу биоиндикаторов планируется использовать для оценки экологического состояния водоемов Камчатки. Кроме того, полученная информация поможет в изучении кормовой базы молоди промысловых рыб, что имеет важное практическое значение для рыбного хозяйства региона.
«Дальнейшее ДНК-штрихкодирование собранных организмов позволит более полно оценить динамику биоразнообразия в водотоках Камчатки,— поясняет руководитель экспедиции Александр Семенченко.— Молекулярно-генетические методы дают возможность точно идентифицировать виды и выявить скрытое разнообразие, которое невозможно определить традиционными методами».
Исследования проведены в рамках Межведомственной комплексной программы научных исследований Камчатского полуострова и сопредельных акваторий на 2024–2026 годы. Координатором программы, объединяющей усилия десяти научных организаций, выступил КамГУ имени Витуса Беринга в партнерстве с Камчатским институтом развития образования. ДВФУ выполняет работы по государственному заданию Министерства науки и высшего образования России в рамках проекта «Комплексный экологический мониторинг прибрежных морских и наземных экосистем Камчатки».
Институт Мирового океана ДВФУ является координатором направления «Экология и биоразнообразие Камчатки» в рамках программы. В этом направлении также принимают участие семь других научных и образовательных организаций, что обеспечивает комплексный подход к изучению экосистем полуострова.
Подобные экспедиции институт проводит ежегодно, накапливая данные многолетних наблюдений. Систематический сбор материала позволяет отслеживать изменения в состоянии водных экосистем и выявлять тенденции, связанные как с природными факторами, так и с антропогенным воздействием.
«Результаты исследований будут использованы для разработки научно обоснованных рекомендаций по сохранению водных экосистем Камчатки и рациональному использованию биологических ресурсов,— отмечает и. о. ректора КамГУ имени Витуса Беринга Ольга Ребковец.— Это важно в условиях растущей рекреационной нагрузки на природные комплексы полуострова и необходимости обеспечения экологической безопасности региона».