Использование сетей пауков-кругопрядов в биоиндиккации и биотестировании

В современном мире достаточно остро стоит проблема загрязнения. В некоторых районах токсичность окружающей среды достигает довольно высокого значения, однако не все виды загрязнителей можно выявить, основываясь исключительно на химических методах исследования, так как число потенциальных загрязнителей исчисляется десятками тысяч.
Антропогенное загрязнение представляет особую опасность для биологических систем, так как они не имеют достаточного уровня адаптации. Загрязнение также является стрессовым фактором для организмов, так как антропогенные загрязнители синтезируются с огромной скоростью, и организмы просто не успевают приспособиться к постоянно изменяющимся условиям среды. Это приводит к снижению численности популяций и, как правило, к разрушению самой биологической системы.
Для более точного анализа состояния окружающей среды в настоящее время активно используются методы биологического контроля.
Биологический контроль состояния окружающей среды включает в себя две группы методов: биоиндикацию и биотестирование.
Биоиндикация - (от bio и лат indico – указывать, определять), прикладное направление экологии, связанное с поиском и использованием биоиндикаторов – организмов, наличие, численность и особенности развития которых служат показателями естественно протекающих процессов или изменений среды обитания под влиянием антропогенных воздействий. (Большая российская энциклопедия, электронная версия)
Биоиндикаторы позволяют определить скорость происходящих в среде изменений и места скопления вредных веществ. Биоиндикация не даёт представления о характере загрязнения и используется до самого химического анализа.
Методологической основой биоиндикации является биотестирование
Биотестирование – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сообщающих нарушением жизненно важных функций об изменениях в среде. Данная процедура производится исключительно в лабораторных условиях. Благодаря методам биотестирования представляется возможность установления наличия в окружающей среде неустойчивые соединения или количественно определить ультрамалые концентрации токсикантов, а также учесть их совместное действие. Биотестирование дает возможность быстрого получения интегральной оценки токсичности в конкретный момент времени (Лихачёв).
Критерием токсичности является достоверное количественное значение тест-параметра (тест-реакции), на основании которого делается вывод о токсичности образца. Среди тест-параметров наиболее часто используют поведенческие реакции (выживаемость, плодовитость, изменение ферментативной и метаболической активности организмов, а также их морфологических характеристик) (Биологический контроль окружающей среды : биоиндикация и биотестирование / Ред. О. П. Мелехова, Е. И. Сарапульцева. – Москва : Издательский центр Академия)
Для общей оценки токсичности какого-либо объекта используют биотестеры. В качестве них могут выступать как целые организмы, так и какие-либо его изолированные структуры или клетки. Широкое распространение получила практика использования гидробионтов в качестве тест-объектов. Также могут использоваться различные группы беспозвоночных животных, мелкие млекопитающие и разные группы растений.
В качестве рассмотренного объекта изучения методов биологического контроля выступили сети пауков семейства Araneidae. Отличительной особенностью пауков семейства Araneidae является строительство видоспецифичных структурированных колесовидных ловчих сетей — самого совершенного теннётного типа (Карташев А. Г., «Структура ловчих сетей пауков-кругопрядов»). Благодаря этой особенности пауки-кругопряды могут также выступать в качестве тест-объектов в биологическом мониторинге.
Цель работы: обобщить литературные данные об использовании пауков-кругопрядов в биоиндикации и биотестировании
Задачи:
• составить краткую характеристику семейства
• проанализировать применение пауков-кругопрядов в задачах биоиндикации
• проанализировать применение пауков-кругопрядов в задачах биотестировании
 
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕМЕЙСТВА ARANEIDAE
Пауки из семейства Araneidae являются самыми известными среди непросвещённых людей. Их сети специфической круглой формы считаются среди непрофессионалов стандартными сетями для всех видов пауков, однако это не так.
Семейство пауков-кругопрядов насчитывает примерно 160 родов и 2600 видов, однако некоторые учёные полагают, что семейство может насчитывать даже 6-7 тысяч видов (Goddington & Levi, 1991)
В настоящее время фауна аранеид юга Западной Сибири насчитывает 31 вид, 14 родов (Рябикова, 1985, 1990). Среди пауков семейства Araneidae, населяющих юг Западной Сибири, по количеству видов и численности преобладают представители рода Araneus, к которому относится 7 видов, что составляет 2,6 % всего видового разнообразия аранеофауны. Род Larinioides представлен 4 видами, роды Aculepera, Hypsosinga, Araniella — 3 видами, роды Cyclosa и Singa — двумя видами, роды Argiope, Gercidia, Larinia, Mangora, Zygienia представлены 1 видом каждый (Рябикова, 1990).
Для лесной зоны (смешанный лес, осинник, сосняк) характерны типичные лесные виды, связанные с древесно-кустарниковой растительностью: виды родов Araneus Cl., Cyclosa Menge, Larinioides Capp. Многочисленным видами являются Araneus marmoreus Cl., Araneus diadematus Cl., Araneus quadratus Cl., Lariniodes patagiatus Cl., Araneus angulatus Cl. На опушках смешанных лесов многочисленны A. quadratus Cl., Singa nitidula C.L. Koch. В сосновых борах самым многочисленным является A. diadematus Cl., часто встречается A. marmoreus. На заболоченных участках и по берегам водоемов массовыми видами являются Lariniodes folium Schr., L. patagiatus Cl., для прибрежной зоны характерен S. nitidula C.L. Koch. (Рябикова, 1990).
Наибольшее видовое разнообразие пауков семейства Araneidae представлено на полянах, луговых биотопах и разнотравнозлаковых лугах. Здесь отмечено 15 видов. Наиболее многочисленны Argiope brueunichi Scop., L. folium Cl., S. nitidula C.L. Koch., встречаются обитатели древостоя A. marmoreus Cl, L. patagiatus Cl., которые в рассматриваемых биотопах натягивают тенета среди высокого разнотравья полян и лугов. Для луговых биотопов наиболее характерны пауки вида Neoscona adiantum (Walck.), Argiope brueunichi Scop., Lariniodes cornutus Cl. Среди низкой растительности на небольшой высоте встречаются виды родов Araniella (A. displicata, A. cucurbitina), Hypsosinga (H. sanguines, H. pygmaca, H. heri), Cyclosa (Рябикова, 1990).