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).

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 к Бк, а цезия – в мышечной – 75,9±19,5 ( Саевич, Гулаков, 2008). 3

4 Волк соответствует 17 показателям, рекомендованным М.Г. Опекуновой (2004) и Sh. Tanabe и A. Subramaniаn (2006) для видов био мониторов и индикаторов. Он таксономический 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.

Некоторые результаты полевых наблюдений Волчье логово Тропление суточного хода пары волков 5

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). 6

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. 7

8 Наибольшую опасность для животных и человека представляет стронций – 90, он после распада образует иттрий 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.

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 зао музеях. Поэтому есть возможность отследить изменения накопления поллютантов в костях черепа за длительный период (табл. 1). 9

Наименование показателя 1980-е гг.2010-е гг. За 1980 и е гг. n M±mn ГХГЦ и изомеры, мг/кг -нет данных 80,014±0,003- ДДТ и метаболиты, мг/кг -нет данных 80,0619±0,029- Кадмий, мг/кг 12

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. 11

Концентрация ДДТ в шерсти волка Рис. 48. Концентрация ДДТ с метаболитами в шерсти (волосе) волка Концентрация ДДТ с метаболитами в шерсти (волосе) волка Рис. 48. Концентрация ДДТ с метаболитами в шерсти (волосе) волка 12

Снижение плодовитости волчиц 13

Снижение плодовитости животных наиболее очевидная реакция на загрязнение организмов поллютантами. Плодовитость волчиц в последние 25 лет уменьшилась в сравнении с периодом гг. на 18.7 % - до 6.25 ± 0,23 щенка. В 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). 14

Таблица 2. Загрязнение организмов волка цезием и стронцием Наименование пробы Активность Результаты измерений, бк/кг Шкура волка (Угловский р-он)137Сs3,68±3,54 Шкура волка (Угловский р-он)90Sr(Y)0,18±5,37 Мышцы и кости волка (от 5 особей, Угловский р-он) 137Cs 90Sr(Y) 12,1±14,8 0,2±10,9 Мышцы и кости волка (Заринский р-он) 137Cs 90Sr(Y) 2,35±2,93 0,0±4,94 Мышцы и кости волка (Заринский р-он) 137Cs 90Sr(Y) 0,0±3,58 3,78±3,23 15

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. 16

Выводы 1. В последние десятилетия плодовитость волчиц неуклонно снижается, вероятно, это обусловлено поли факторным 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. 17

18