Об утверждении Методических указаний по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (с изменениями на 22 декабря 2016 года)

4. Установление максимальной допустимой концентрации вещества для коловраток

4.1. Введение

Коловратки представляют существенную часть планктона морей, включая внутренние морские воды Российской Федерации и являются наиболее распространенным кормом в естественных условиях для личинок многих видов морских рыб и некоторых беспозвоночных. Коловратки эффективно очищают загрязненные воды от бактериальной флоры. Питаются бактериями и одноклеточными водорослями.

Для целей токсикологического эксперимента наиболее пригодна коловратка брасионус пликатилис пликатилис (Brachionus plicatilis plicatilis - Методические рекомендации по биотестированию природных, сточных вод и отдельных загрязняющих веществ. М.: ВНИРО, 1982). Коловратка легко культивируется в лабораторных условиях при солености воды 17-25‰. Имеет короткий жизненный цикл, дает ряд поколений в течение нескольких дней.

4.2. Характеристика тест-объекта

Коловратка В. plicatilis plicatilis встречается в морях и внутренних морских водах Российской Федерации. Вид эвригалинен и эвритермен. Сравнительно большой размер (около 600 мкм) значительно облегчает проведение токсикологических экспериментов.

По систематическому положению коловратки относятся к низшим червям. Тело коловратки состоит из головы, туловища (покрытого мягким панцирем) и ноги. На переднем конце головы расположен коловращательный аппарат с ресничками, который служит для плавания и захвата пищи. Колебанием ресничек пищевые частицы (микроорганизмы, простейшие, детрит, различные виды одноклеточных водорослей) могут привлекаться или отталкиваться (при избытке или несоответствии пищи).

В. plicatilis plicatilis при культивировании в качестве корма предпочитает более мелкие округлые водорослевые клетки. Обладает способностью регулировать число заглатываемых клеток с помощью фильтрующего аппарата. Размеры пищевых частиц не превышают 12-15 мкм.

Размножается коловратка как партеногенетически, так и половым путем. Жизненный цикл В. plicatilis plicatilis состоит из трех периодов: однополого размножения, двуполого размножения и стадии покоя. Эти периоды могут протекать параллельно в одной культуре.

Период однополого размножения начинается вылуплением амиктических (партеногенетических) самок из покоящихся яиц. Амиктические самки не способны к оплодотворению, они производят и вынашивают амиктические яйца, из которых вылупляются либо амиктические самки, либо (в зависимости от условий) миктические самки, способные как к однополому, так и к двуполому размножению. Миктические самки вынашивают миктические яйца, из которых развиваются самцы. В случае оплодотворения, миктическая самка откладывает покоящиеся яйца, из которых после латентного периода снова вылупляются амиктические самки.

Амиктические самки с партеногенетическими яйцами составляют основу здоровой быстро размножающейся популяции коловраток. Плодовитость В. plicatilis plicatilis от 1 до 8 яиц на самку.

После выклева коловратка достигает половозрелости через 20-30 ч при температуре 20-25°С, через 16-20 ч - при 26-28°С. В это время у нее появляется первое яйцо. Первый вымет молоди коловратки могут дать на 2-3 сутки, но массовый вымет наступает на 3-4 сутки. Плодовитость самки зависит от ее физиологического состояния и продолжительности жизни, которая колеблется от нескольких дней до 1,5-2 недель. За свою жизнь самка откладывает несколько десятков яиц. Длительность сенильного (постпродуктивного) периода самки 2-4 суток.

Амиктические и миктические самки, присутствующие в культуре, внешне отличаются по наличию определенного типа яиц.

Амиктические (партеногенетические) яйца, из которых развиваются партеногенетические самки, крупные 115-170 мкм, тонкостенные, с полупрозрачным содержимым, в количестве 1-3 у одной самки на разных стадиях эмбриогенеза, редко до 7-8 штук.

Миктические покоящиеся (оплодотворенные) яйца в количестве не более 3 у одной самки также крупные, размером 115-170 мкм, толстостенные, непрозрачные, с темно-коричневым содержимым, прилегающим к оболочке, или с оранжевым содержимым, отстоящим от оболочки на одном из полюсов. Покоящиеся яйца способны переносить различные неблагоприятные условия в водном объекте. Эти яйца морфологически и физиологически разнокачественны, что обуславливает порционность выхода из них коловраток.

Миктические яйца, из которых развиваются самцы, мелкие - размером 80-110 мкм, в количестве от 1 до 12 у одной самки, с полупрозрачным содержимым. Продолжительность жизни самцов 3-4 суток.

При культивировании следует избегать условий, при которых появляются миктические самки, поскольку их покоящиеся яйца имеют латентный период. Молодь из покоящихся (латентных) яиц может выклевываться через несколько недель, месяцев или даже лет.

Появление покоящихся яиц в культуре обусловлено резким изменением одного или нескольких внешних факторов (повышением или понижением температуры, ухудшением кормового режима, изменением солености и др.).

Переход к двуполому размножению является признаком неблагополучия в культуре, при этом доля миктических самок превышает 10%.

При смешанном размножении в популяции коловраток имеются самцы и самки всех категорий: ювенильные, амиктические, миктические оплодотворенные с покоящимися яйцами и неоплодотворенные, а также сенильные самки. Наличие разных стадий жизненного цикла и их численное соотношение характеризуют состояние культуры коловраток.

4.3. Условия лабораторного содержания

При культивировании коловраток необходимо поддерживать на одном уровне температуру, освещенность, соленость, концентрацию корма и режим кормления во избежание перехода от партеногенетического размножения коловраток к половому.

Культивирование проводят при температуре от 20°С до 25°С, как при естественном, так и при искусственном освещении (не менее 500-3000 лк) в люминостате, с естественной сменой дня и ночи.

Культивируют коловраток в колбочках объемом 50-100 см. Число колбочек с маточной культурой коловраток должно быть в количестве 2-3 штуки. Средой для культивирования является природная или искусственная морская вода (п.2 приложения 1).

Кормом являются морские микроводоросли монохризис или изохризис (Monochrysis (Pavlova) lutheri; Isochrysis galbana).

Корм вносят через 2-3 суток из расчета 0,5 см водорослей (при плотности клеток культуры водорослей 1510/см) на 10 мл культуры коловраток при плотности коловраток 5-10 экз./см.

От концентрации корма зависят многие продукционные показатели культуры коловраток. Если концентрация корма выступает лимитирующим фактором, то сокращается общая продолжительность жизни организмов, их плодовитость, скорость рождаемости.

Избыточное количество корма настолько быстро проходит через пищеварительный аппарат коловраток, что не усваивается и наступает парадоксальная ситуация - избыток корма приводит к голоданию коловраток и снижению продукционных показателей, а кроме того, загрязняет выростные емкости.

Показателем высокого качества маточной культуры является почти полное отсутствие самок с миктическими яйцами, самок с покоящимися яйцами и самцов. В культуре должны преобладать амиктические самки с 1-3 и более яйцами.