УДК 574.522 Экологическая физиология гидробионтов
УДК 594.1 Lamellibrachiata (Pelecypoda). Двустворчатые моллюски
Проведено экспериментальное изучение воздействия тяжелых металлов — кадмия (Cd2+), меди (Cu2+) и цинка (Zn2+), на интенсивность аэробного метаболизма (дыхания) двустворчатых моллюсков Dreissena polymorpha (Pallas, 1771), количественно оцениваемое по скорости потребления кислорода. Установлено, что кратковременное токсическое воздействие тяжелых металлов на функциональное состояние моллюсков приводит к снижению ими скорости потребления кислорода, а при длительном — к замыканию створок раковины и полному угнетению аэробного дыхания. Наиболее токсичным для моллюсков является Cd2+, для которого показан концентрационно-зависимый эффект. Изменение скорости потребления кислорода моллюсками предлагается использовать в качестве биомаркера функционального состояния моллюсков и экотоксикологической оценки качества среды их обитания.
интенсивность дыхания, скорость потребления кислорода, функциональное состояние, тяжелые металлы, Dreissena polymorpha
1. Бигон М., Хартер Дж., Таунсенд Дж. Экология: Особи, популяции и сообщества. М.: Мир, 1989. Т. 1. 667 с.
2. Колупаев Б.И. Дыхание гидробионтов в токсичной среде. Казань: КГУ, 1992. 127 с.
3. Моисеенко Т.И. Водная экотоксикология. Теоретические и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. 400 с.
4. Моисеенко Т.И. Биодоступность и экотоксичность металлов в водных системах: критические уровни загрязнения // Геохимия. 2019. Т. 64. № 7. С. 675–688. DOI:https://doi.org/10.1134/S0016702919070085.
5. Попов А.Н., Фоминых А.С., Ушакова О.С. и др. Определение чувствительности моллюсков, инсталлированных в системе оперативного мониторинга токсичности воды “Simbio” к воздействию загрязняющих веществ. Сообщение 1. Ионы тяжелых и цветных металлов в интервале концентраций 0–20 ПДК для культурно-бытовых водных объектов // Водное хозяйство России. 2011. № 2. С. 72–82.
6. Camusso M., Balestrini R., Binelli A. Use of zebra mussel (Dreissena polymorpha) to assess trace metal contamination in the largest Italian subalpine lakes // Chemosphere. 2001. Vol. 44. P. 263–270.
7. Dlugosz E.M., Chappell M.A., Meek T.H. et al. Phylogenetic analysis of mammalian maximal oxygen consumption during exercise // J. Exp. Biol. 2013. Vol. 216, № 24. P. 4712–4721. DOI:https://doi.org/10.1242/jeb.088914.
8. Kits K.S., Mansvelder H.D. Voltage gated calcium hannels in molluscs: classification, Ca2+ dependent inactivation, modulation and functional roles // Invert. Neurosci. 1996. Vol. 2. P. 241–250.
9. Klimova Ya.S., Chuiko G.M., Pesnya D.S., Ivanova E.S. Biomarkers of Oxidative Stress in Freshwater Bivalve Mollusks (Review) // Inland Water Biology. 2020. Vol. 13. № 4. Р. 681–690. DOI:https://doi.org/10.1134/S1995082920060073.
10. Lowe D.M., Fossato V.U., Depledge M.H. Contaminant induced lysosomal membrane damage in blood cells of mussels Mytilus galloprovincialis from the Venice Lagoon: an in vitro study // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1995. Vol. 129. P. 189–196.
11. Martin J.S., Saker M.L., Teles L.F., Vasconcelos V.M. Oxygen consumption by Daphnia magna Strauss as a marker of chemical stress in the aquatic environment // Environ. Toxicol. Chem. 2007. Vol. 26. № 9. P. 1987–1991.
12. Mizrahi L., Achituv Y. Effect of heavy metals ions on enzyme activity in the mediterranean mussel, Donax trunculus // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1989. Vol. 42. P. 854–859.
13. Molnar N., Fong P.P. Toxic effects of copper, cadmium, and methoxychlor shown by neutral red retention assay in two species of freshwater mollusks // Open Environ. Pollut. Toxicol. J. 2012.Vol. 3. P. 65–71.
14. Naimo T.J. A review of the effects of heavy metals on freshwater mussels // Ecotoxicology. 1995. Vol. 4. P. 341–362.
15. Neuberger-Cywiak L., Achituv Y., Garcia E.V. Sublethal Effects of Zn++ and Cd++ on Respiration Rate. Ammonia Excretion. and O:N Ratio of Donax trunculus (Bivalvia; Donacidae) // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2005. Vol. 75. P. 505–514.
16. Ogunola O.S. Physiological, Immunological, Genotoxic and Histopathological Biomarker Responses of Molluscs to Heavy Metal and Water-Quality Parameter Exposures: A Critical Review // J. Oceanogr. Mar. Res. 2017. Vol. 5. P. 158. DOI:https://doi.org/10.4172/2572-3103.1000158.
17. Ross R., Blair S. N., Ross A. et al. Importance of assessing cardiorespiratory fitness in clinical practice: A case for fitness as a clinical vital sign: a scientific statement from the American Heart Association // Circulation. 2016. Vol. 134. P. e653–e699. DOI:https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000000461.
18. Salánki J. Heavy metal induced behaviour modulation in mussels: possible neural correlates // Acta Biol. Hungarica. 1992. № 43. P. 375–386.
19. Salánki J., Farkas A., Kamardina T., Rózsa K. S. Molluscs in biological monitoring of water quality // Toxicol. Let. 2003. Vol. 140–141. P. 403–410.
20. Sharov A.N., Sladkova S.V., Kamardin N.N. et al. Cadmium in the Eastern Gulf of Finland: Concentrations and Effects on the Mollusk Limecola balthica // Geochemistry Int. 2022. Vol. 60. № 7. P. 702–710. DOI:https://doi.org/10.1134/S0016702922060076.
21. Sladkova S.V., Kamardin N.N., Sharov A.N. The effect of Cd on the respiratory activity of Limecola balthica (Linnaeus, 1758) of the Koporye Bay of the Gulf of Finland. 2019. http://www.gulfoffinland.fi/
22. Spicer J.I., Weber R.E. Respiratory impairment in crustaceans and molluscs due to exposure to heavy metals // Comp. Biochem. Physiol. C. 1991. Vol. 100. № 3. P. 339–342.
23. Yancheva V., Mollov I., Velcheva I. et al. Lysosomal membrane stability and respiration rate in zebra mussel (Dreissena polymorpha Pallas, 1771) as biomarkers for ex situ heavy metal exposure // Period biol. 2017. Vol. 119. № 4. P. 229–237. DOI:https://doi.org/10.18054/pb.v119i4.4715.
