Влияние скорости течения воды на рост колониальных гидроидов

(hydrozoa, thecaphora)

Н.Н. Марфенин

Имеются разрозненные данные о влиянии подвижности воды на форму побегов у некоторых гидроидов [1, 5, б, 7], но нет никаких сведений о скорости перемещений окружающей воды, при которых колонии у разных видов лучше всего растут.

Многолетние исследования различных видов гидроидов на Еремеевском пороге Ругозерской губы Белого моря привели автора к предположению о наличии у них межвидовых различий в гидродинамическом преферендуме, обусловленных особенностями морфологии каждого вида. Экспериментальная проверка этого предположения — предмет данной работы.

Исследование проведено на Беломорской биостанции МГУ в июле-августе 1983 г. на четырех видах гидроидов из подотряда Thecaphora: Obelia gemculata (L.), 0. longissima (Pall.), 0. loveni (Allro.), из семейства Campanulariidae и Dynamena pumila (L.), из семейства Sertulariidae. Все четыре вида близкородственны (три принадлежат к одному роду и обитают на Еремеевском пороге в непосредственной близости друг от друга в зоне нижней литорали — верхней сублиторали на водорослях и камнях. Перемещение воды здесь происходит вследствие приливно-отливных течений; поэтому оно характеризуется правильной периодичностью, ламинарностью, регулярным изменением направления и постоянным изменением скорости в пределах от 0 до 77 см/с.

Для изучения влияния различных скоростей перемещения воды относительно объекта на его рост использована разработанная Б.Я. Виленкиным с соавторами [3] простая методика. Стекла с выросшими на них колониями или проросшими пла-пулами укреплялись на перекладине, вращающейся с постоянной скоростью наподобие пропеллера над круглым бассейном. В то время, как верхняя часть стекла, за которую стекло прикреплено к "пропеллеру', была над водой, нижняя его часть с находящейся на ней колонией постоянно оставалась в воде. Скорость перемещения стекла с колонией относительно воды в бассейне зависела от расстояния крепления стекла от центра (оси) "пропеллера". Реальная скорость обтекания объекта водой представляет собой разность между линейной скоростью вращения стекла и линейной скоростью вращения воды в бассейне на данном расстоянии от его центра, которая определялась эмпирически.

В четырех сериях опыта реальные скорости обтекания объекта водой были:

1—9 см/с; II -31 см/с; III -51 см/с; IV —75 см/с. что соответствует скоростям течений в море.

Смену воды в бассейне производили через день. Гидроидов кормили свежевылупившимися науплиусами Artemia ежедневно, добавляя корм непосредственно в бассейн. Концентрацию науплиусов периодически проверяли, отбирая пробы по 250 мл из разных мест бассейна. В центре бассейна концентрация была иногда в 1,5 — 2 раза выше, чем на его периферии, кроме того, она менялась повсюду в течение времени, но в среднем была примерно 200—300 науплиусов на 1 л. Более высокая концентрация корма в центре бассейна не мешала проведению исследования, так как частота встречи с добычей понижается при уменьшении скорости обтекания колонии водой. Исходя из этих соображений и расчетов частота встречи гидрантов с жертвами оставалась на периферии при заданных скоростях вращения в 3—4 раза выше, чем в центре бассейна.

Колонии двух видов гидроидов (О. geniculata и O.longissima) получены из проросших на стеклах фру стул (разновидность бесполого размножения [2]), колония O.loveni — из планул, а колонии D.pumila - из изолированных взрослых побегов одинаковой величины (8—10 междоузлии). В первом и последнем случае процесс выращивания колоний относительно прост: их можно получать в любом количестве и по собственному выбору размещать на субстрате. Выращивание же колоний на стеклах из планул значительно сложнее из-за их подвижности. Удалось получить немного пригодных для проведения эксперимента колоний, чем объясняется маленькая выборка у O.loveni.

Регистрацию морфологических изменений и роста колонии проводили методом картирования [4] каждые вторые сутки.

Проведенный эксперимент показал, что рост колонии одного вида различается в зависимости от скорости обтекания их водой (табл. 1). На основании картирования колоний и измерений протяженности ценосарка столонов и побегов высчитывался прирост колоний за 8 суток. Для этого определяли во сколько раз общая протяженность ценосарка колонии в конце опыта (на восьмые сутки) была больше, чем вначале (в процентном выражении).

Величина прироста колонии, как правило, убывает с возрастанием скорости потока воды вокруг нее. У разных видов из числа изученных это выражалось в неодинаковой степени (табл.1).

Так, у O.loveni колонии лучше всего росли при скорости обтекания 9 см/с. Уже при скорости обтекания, равной 31 см/с, происходило заметное снижение прироста, а при еще больших скоростях (51 и 75 см/с) колонии фактически переставали расти. У O.longissima и О, geniculata колонии переставали расти только при скорости обтекания 75 см/с. Однако у O.longissima при скорости обтекания 51 см/с происходит значительное снижение прироста колоний, а у О. geniculata этого не наблюдалось. Наконец, ,у D.pumila ни при каких заданных скоростях обтекания остановки роста колоний не было, хотя отмечено некоторое снижение прироста при наибольшей и наименьшей скоростях обтекания.

Эти данные позволяют установить гидродинамический преферендум исследованных четырех видов гидроидов. Очевидно, что сравниваемые виды приспособлены к обитанию на течениях с разными скоростями.