Репродуктивные потери в экотоксикологии. Влияние токсинов на репродукцию
Отметим, что с момента оплодотворения яйцеклетки и на стадиях эмбрионального развития нельзя исключить вклада самцов, также подверженных токсическому влиянию; репродуктивные показатели самцов на загрязненных территориях также характеризуются более качественными показателями. С.В.Мухачева и Т.Ю.Суркова определили, что индекс семенников у размножающихся полевок (перезимовавших и прибылых) достоверно выше и составляет в среднем 18,0 на загрязненных участках против 15,7 на фоне.
Анализ мазковых препаратов содержимого придатков позволяет говорить о нормоспермии у полевок на всех участках. Однако доля патологических форм сперматозоидов у самцов загрязненного участка достоверно ниже и составляет 0,99 % (на фоне до 2,48 %). Достоверно выше и доля сперматозоидов с оптимальной для оплодотворения величиной у зверьков на загрязненной территории (90,9 против 33,1 %). Возможно, что приводимые данные также свидетельствуют о наличии в условиях химического стресса отбора более функционально защищенных животных.
Другим важным фактором компенсации репродуктивных потерь, также зависящем от плотности населения и от наличия пригодных местообитаний, является доля самок, вступающих в размножение. В некоторые годы этот показатель в населении рыжей полевки на загрязненных территориях достигал 100 %, на фоновой — не более 63 %.
Данные о репродуктивных потерях у птиц хорошо дополняют результаты, полученные на млекопитающих. Гнездовой период у птиц является методически более доступным, особенно для важного постнатального развития молодняка. В процессе выкармливания птенцов роль прямого токсического влияния максимальна. Отметим, что на загрязненных территориях на выкармливание птенцов влияют два противоположно направленных фактора. С одной стороны, прямое поступление токсикантов с кормом; с другой — уменьшение числа вылупившихся птенцов в гнезде ведет к увеличению количества корма, приходящегося на каждого, что повышает эффективность выкармливания.
В качестве репродуктивных показателей у птиц-дуплогнездников на тех же территориях рассмотрены:
• плодовитость, определяемая средним размером кладки. Наибольшее снижение плодовитости на загрязненных участках отмечено у мухоловки-пеструшки (с 6,61 на фоне до 4,43 на загрязненных участках). У большой синицы размер кладки почти не изменялся в градиенте токсической нагрузки;
• доля брошенных кладок. Речь идет об оставленных самками незавершенными кладках. У мухоловки-пеструшки на загрязненных участках этот показатель достигал 31 % при 3 % на фоновой территории. Возможно, что в основе этого эффекта лежит нарушение поведения размножающихся самок вследствие прямого токсического действия. В то же время нельзя исключить влияния деградации фитоценозов, ведущей к демаскировке гнезд. Отмеченный эффект в этом случае обусловлен средой обитания;
• успешность инкубации, определяемая долей вылупившихся птенцов от общего количества яиц в кладке. Этот показатель также наиболее сильно изменяется у мухоловки-пеструшки на загрязненных участках (почти в 2 раза);
• успешность выкармливания отражает долю птенцов, доживших до вылета из гнезда. В градиенте нагрузки этот показатель достоверно снижается у мухоловки-пеструшки;
• масса птенцов перед вылетом из гнезда. Выживаемость молодняка в период перехода к самостоятельной жизни определяется мерой развития слетков, их физиологическим и функциональным состоянием на момент вылета из гнезда. По мере увеличения токсической нагрузки средняя масса птенцов снижается. Это значит, что птенцы из гнезда в загрязненной зоне имеют меньше шансов на выживание.
Результаты проведенного анализа этапов гнездового периода птиц показали, что наибольший вклад в общее поражение репродуктивных процессов вносят увеличение доли брошенных и снижение объема законченных кладок, т.е. те этапы, которые прямо связаны с токсическим влиянием на родительские пары и состоянием среды обитания. Ожидаемое прямое токсическое влияние на потомство (успешность инкубации, выкармливание птенцов и их состояние на момент вылета) выражено в меньшей степени.
