kamniroИсследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океанаThe researches of the aquatic biological resources of Kamchatka and the North-West Part of the Pacific Ocean2072-82122782-6236«КамчатНИРО»10.15853/2072-8212.2022.65.66-79kamniro-206Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ НАУЧНЫЕ СТАТЬИFULL ARTICLESОценка качества макрозообентоса в реке Большой (Западная Камчатка) в связи с нерестовыми заходами производителей тихоокеанских лососейAssessment of macrozoobenthos quality in the Bolshaya River (Western Kamchatka) in connection with escapements of Pacific salmon spawnersКальченкоЕ. И.KalchenkoE. I.

Кальченко Елена Ивановна, канд. биол. наук, ст. н. с.

Петропавловск-Камчатский

Elena I. Kalchenko – Ph. D. (Biology), Senior Researcher

Petropavlovsk-Kamchatsky

kalchenko.e.i@kamniro.ruТравинаТ. Н.TravinaT. N.

Травина Татьяна Николаевна, вед. специалист

Петропавловск-Камчатский

Tatiana N. Travina – Leading Specialist

Petropavlovsk-Kamchatsky

ПоходинаМ. А.PokhodinaM. A.

Походина Мария Александровна, ст. специалист

Петропавловск-Камчатский

Maria A. Pokhodina – Senior Specialist

Petropavlovsk-Kamchatsky

РастягаеваН. А.RastyagaevaN. A.

 Растягаева Надежда Алексеевна, зав. сектором

Петропавловск-Камчатский

Nadezhda A. Rastyagaeva – Head of Division 

Petropavlovsk-Kamchatsky

ПопковА. А.PopkovA. A.

Попков Александр Анатольевич, гл. специалист

Владивосток

Alexander A. Popkov – Principal Specialist

Vladivostok

aleksandr.popkov@tinro-center.ruКамчатский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (КамчатНИРО)РоссияKamchatka Branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (KamchatNIRO)Russian FederationТихоокеанский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ТИНРО)РоссияPacific Branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (TINRO)Russian Federation2022140120231656679Copyright © Кальченко Е.И., Травина Т.Н., Походина М.А., Растягаева Н.А., Попков А.А., 20232023Кальченко Е.И., Травина Т.Н., Походина М.А., Растягаева Н.А., Попков А.А.Kalchenko E.I., Travina T.N., Pokhodina M.A., Rastyagaeva N.A., Popkov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://kamniro.elpub.ru/jour/article/view/206

В работе показаны механизмы влияния органики морского происхождения, поступающей в бассейн р. Большой в связи с нерестовыми заходами тихоокеанских лососей, на качество пресноводного макрозообентоса. Выяснено, что личинки амфибиотических насекомых могут получать биогены морского происхождения как за счет прямого потребления сненки в летне-осенний период, так и опосредованно через трофические цепи на протяжении длительного времени (до весны следующего года). Установлено влияние величины нерестовых заходов тихоокеанских лососей на такие показатели беспозвоночных, как масса тела, содержание липидов и жирных кислот-маркеров их источников питания (фитопланктона, бактериопланктона и детрита). Сделан вывод об улучшении трофических условий обитания организмов макрозообентоса — кормовых объектов молоди рыб, в связи с поступлением большего количества морских биогенов.

The paper shows mechanisms of influence of organic matter of marine origin entering the Bolshaya River basin with spawning escapement of Pacific salmon on the quality of freshwater macrozoobenthos. It has been found out that larvae of amphibiotic insects can receive marine nutrients through direct consumption of benthos in summer-autumn period and indirectly through trophic chains for a long time (till spring of the next year). The effect of Pacific salmon spawning escapements on such invertebrate characteristics as body weight, content of lipids and fatty acid-markers of food sources (phytoplankton, bacterioplankton or detritus) has been established. It is concluded that the trophic conditions of macrozoobenthos organisms, the food items of juvenile fish, have improved due to the intake of more marine nutrients.

тихоокеанские лососинерестовые заходыморские биогеныпресноводный макрозообентоспитаниежирные кислотыPacific salmonspawning escapementmarine nutrientsfreshwater macrozoobenthosfeedingfatty acidsReferencesВведенская Т.Л., Уколова Т.К., Свириденко В.Д. 2006. Гидрохимическая характеристика реки Большая (Камчатка) // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. Вып. 8. С. 158–165.Vvedenskaya Т.L., Ukolova Т.К., Sviridenko V.D. Gydrochemical characterization of Bolshaya River, Kamchatka. The researches of the aquatic biological resources of Kamchatka and of the north-west part of the Pacific Ocean, 2006, vol. 8, pp. 158–165. (In Russian)Гладышев М.И., Лепская Е.В., Сущик Н.Н., Махутова О.Н., Калачева Г.С. 2010. Различия жирнокислотного состава покатной молоди и вернувшихся из моря взрослых особей нерки // Доклады Академии наук. Т. 430, № 4. С. 548–551.Gladyshev M.I., Lepskaya Ye.V., Sushchik N.N., Makhutova O.N., Kalacheva G.S. Differences in the fatty acid composition of downstream juveniles and adult sockeye salmon returned from the sea. Doklady Akademii nauk, 2010, vol. 430, no. 4, pp. 548–551. (In Russian)Кальченко Е.И., Климов А.В., Ерохин В.Г., Шершнева В.И., Морозова А.В., Юрьева М.И. 2013. Динамика состава жирных кислот молоди кеты и горбуши в процессе осенне-зимних морских и океанических миграций // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. Вып. 30. С. 89–99.Kalchenko E.I., Klimov A.V., Erokhin V.G., Shershneva V.I., Morozova A.V., Yureva M.I. Dynamics of the composition of fatty acids of juvenile chum and pink salmon in the course of autumn-winter seaward and oceanic migrations. The researches of the aquatic biological resources of Kamchatka and of the north-west part of the Pacific Ocean, 2013, vol. 30, pp. 89–99. (In Russian)Кормилец О.Н. 2019. Жирные кислоты в трофических сетях экосистем внутренних вод // Автореф. дис. … докт. биол. наук. Красноярск: Институт биофизики Сибирского отделения РАН. 40 с.Kormilets O.N. 2019. Zhirnyye kisloty v troficheskikh setyakh ekosistem vnutrennikh vod. Avtoref. Dis. dokt. biol. nauk [Fatty acids in food webs of inland water ecosystems. Abstract of the thesis. dis. doc. Biol. Sciences]. Krasnoyarsk, 2019, 40 p.Кузищин К.В., Груздева М.А., Павлов Д.С., Малютина А.М., Кучерявый А.В., Стэнфорд Д.А., Эллис Б.К. 2010. Опыт применения метода стабильных изотопов δ15N и δ13C для изучения трофической структуры и продуктивности экосистем лососевых рек Камчатки / Матер. XI Междунар. науч. конф. «Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей» (Петропавловск-Камчатский, 24–25 ноября 2010 г.). ПетропавловскКамчатский: Камчатпресс. С. 132–135.Kuzishchin K.V., Gruzdeva M.A., Pavlov D.S., Malyutina A.M., Kucheryavyy A.V., Stenford D.A., Ellis B.K. Experience in using the method of stable isotopes δ15N and δ13C to study the trophic structure and productivity of ecosystems of salmon rivers in Kamchatka. Mater. XI Intern. scientific conf. “Conservation of the biodiversity of Kamchatka and adjacent seas” (Petropavlovsk-Kamchatsky, November 24–25, 2010). Petropavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress, 2010, pp. 132–135. (In Russian)Кузищин К.В., Груздева М.А., Стэнфорд Д.А., Моррис М.П. 2012. Особенности процессов рассеивания и деструкции трупов тихоокеанских лососей в речной системе. К вопросу о значении биогенов морского происхождения для функционирования экосистем лососевых рек Камчатки / Матер. XIII Междунар. науч. конф. «Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей» (Петропавловск-Камчатский, 14–15 ноября 2012 г.). Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. С. 136–140.Kuzishchin K.V., Gruzdeva M.A., Stenford D.A., Morris M.P. Features of the processes of dispersion and destruction of Pacific salmon carcasses in the river system. On the issue of the significance of biogens of marine origin for the functioning of the ecosystems of salmon rivers in Kamchatka. Ma ter. XIII Intern. scientific conf. “Conservation of the biodiversity of Kamchatka and adjacent seas” (Petropavlovsk-Kamchatsky, November 14–15, 2012). Petropavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress, 2012, pp. 136–140. (In Russian)Лепская Е.В., Кучерявый А.В. 2011. Динамика вымывания фосфора и некоторых металлов из костей постнерестовой нерки в речном и озерном биотопах оз. Курильского (Камчатка) // Чтения памяти В.Я. Леванидова. Вып. 5. С. 293–299.Lepskaya Y.V., Kucheryavyy A.V. Dynamics of leaching of phosphorus and some metals from the bones of post-spawning sockeye salmon in the river and lake biotopes of the lake. Chteniya pamyati V.Ya. Levanidova, 2011, issue 5, pp. 293–299. (In Russian)Макарченко Е.А. 1985. Хирономиды Дальнего Востока СССР. Владивосток: БПИ ДВНЦ АН СССР. 210 с.Makarchenko Ye.A. Khironomidy Dalnego Vostoka SSSR [Chironomids of the Far East of the USSR]. Vladivostok: BPI DVNTS AN SSSR, 1985, 210 p.Методические рекомендации по сбору и определению зообентоса при гидробиологических исследованиях водотоков Дальнего Востока России. 2003. М.: ВНИРО. 52 c.Metodicheskiye rekomendatsii po sboru i opredeleniyu zoobentosa pri gidrobiologicheskikh issledovaniyakh vodotokov Dalnego Vostoka Rossii [Guidelines for the collection and determination of zoobenthos during hydrobiological studies of watercourses in the Russian Far East]. Moscow: VNIRO, 2003, 52 p.Монаков А.В. 1998. Питание пресноводных беспозвоночных. М.: Россельхозакадемия. 318 с.Monakov A.V. Pitaniye presnovodnykh bespozvonochnykh [Feeding of freshwater invertebrates]. Moscow: Rosselkhozakademiya, 1998, 318 p.Мурзина С.А., Нефедова З.А., Немова Н.Н. 2012. Влияние жирных кислот (маркеров пищевых источников рыб) на механизмы адаптации в условиях высоких широт (Обзор) // Тр. Карельского науч. центра РАН. Петрозаводск. № 2. С. 18–25.Murzina S.A., Nefedova Z.A., Nemova N.N. Influence of fatty acids (markers of food sources of fish) on the mechanisms of adaptation in high latitudes (Review). Tr. Karelian scientific center of the Russian Academy of Sciences, 2012, no. 2, pp. 18–25. (In Russian)Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. 1999. Под ред. С.Я. Цалолихина. Санкт-Петербург: Наука РАН. Т. 4. 1000 с.Tsalolikhin S.Ya. (Ed.) Opredelitel presnovodnykh bespozvonochnykh Rossii i sopredelnykh territoriy [Key to freshwater invertebrates in Russia and adjacent territories]. Sankt-Peterburg: Nauka RAN, 1999, vol. 4, 1000 p.Походина М.А., Травина Т.Н., Свириденко В.Д., Русанова В.А. 2017. Межгодовая изменчивость содержания в воде р. Большой (Камчатка) биогенных элементов (фосфор и азот) в зависимости от гидрологических условий, а также состава и количества заходящих в реку тихоокеанских лососей / Сб. матер. Всерос. науч. конф. с междунар. участием «Водные биологические ресурсы России: состояние, мониторинг, управление», посвящ. 85-летию КамчатНИРО (3–26 октября 2017 г., Петропавловск-Камчатский). Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО. С. 275–278.Pokhodina M.A., Travina T.N., Sviridenko V.D., Rusanova V.A. Interannual variability of the content in the water of the river Bolshoy (Kamchatka) of biogenic elements (phosphorus and nitrogen) depending on hydrological conditions, as well as the composition and number of Pacific salmon entering the river. Sat. mater. Vseros. scientific conf. with international participation “Water biological resources of Russia: state, monitoring, management”, dedicated 85th anniversary of KamchatNIRO (October 3–26, 2017, Petropavlovsk-Kamchatsky). PetropavlovskKamchatsky: KamchatNIRO, 2017, pp. 275–278. (In Russian)Ромашина Н.А., Слуцкая Т.Н., Холоша О.А. 1997. Исследование липидов мышечной ткани тихоокеанских лососей в период нерестовой миграции // Изв. ТИНРО. Т. 120. С. 184–187.Romashina N.A., Slutskaya T.N., Kholosha O.A. Study of lipids in muscle tissue of Pacific salmon during spawning migration. Izvestya TINRO, vol. 120, pp. 184–187. (In Russian)Рудченко А.Е. 2018. Роль трофических факторов в формировании жирнокислотного состава рыб, обитающих в водоемах Красноярского края: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск: Сибирский федер. ун-т. 24 с.Rudchenko A.Ye. Rol troficheskikh faktorov v formirovanii zhirnokislotnogo sostava ryb, obitayushchikh v vodoyemakh Krasnoyarskogo kraya. Avtoref. dis. kand. biol. nauk. Krasnoyarsk [The role of trophic factors in the formation of the fatty acid composition of fish living in the reservoirs of the Krasnoyarsk Territory: Abstract of the thesis. Dis. cand. biol. sciences]: Sibirskiy feder. un-t, 2018, 24 p.Руководство по химическому анализу вод суши. 1973. Под ред. О.А. Алекина. Л.: Гидрометеоиздат. 286 с.Alekin O.A. (Ed.) Rukovodstvo po khimicheskomu analizu vod sushi [Guide to the chemical analysis of land waters]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1973, 286 p.Справочник гидрохимика: рыбное хозяйство. 1991. Под ред. В.В. Сапожникова. М.: Агропромиздат. 224 с.Sapozhnikov V.V. (Ed.) Spravochnik gidrokhimika: rybnoye khozyaystvo [Handbook of a hydrochemist: fisheries], 1991. Moscow: Agropromizdat. 224 p.Сущик Н.Н. 2008. Роль незаменимых жирных кислот в трофометаболических взаимодействиях в пресноводных экосистемах (обзор) // Журнал общей биологии. Т. 69. № 4. С. 184–187.Sushchik N.N. The role of essential fatty acids in trophometabolic interactions in freshwater ecosystems (review). Journal of General Biology, 2008, vol. 69, no. 4, pp. 184–187. (In Russian)Шевляков Е.А., Дубынин В.А., Зорбиди Ж.Х., Заварина Л.О., Попова Т.А., Артюхина Н.Б., Горин С.Л., Коваль О.О. 2013. Современное состояние лососевого комплекса реки Большой (Западная Камчатка): воспроизводство, промысел, управление // Изв. ТИНРО. Т. 174. С. 3–37.Shevlyakov E.A., Dubynin V.A., Zorbidi Zh.Kh., Zavarina L.O., Popova T.A., Artuhina N.B., Gorin S.L., Koval O.O. Modern state of salmon complex in the Bolshaya River (West Kamchatka): reproduction, fishery, management. Izvestya TINRO, vol. 174, pp. 3–37. (In Russian)Ahlgren G., Lundstedt L., Brett M., Forsberg C. 1990. Lipid composition and food quality of some freshwater phytoplankton for cladoceran zooplankters // J. Plankton Res. Vol. 12. P. 809–818.Ahlgren G., Lundstedt L., Brett M., Forsberg C. Lipid composition and food quality of some freshwater phytoplankton for cladoceran zooplankters. J. Plankton Res., 1990, vol. 12, pp. 809–818.Carreau J.P., Dubacq J.P. 1978. Adaptation of macroscale method to the micro-scale for fatty-acid methyl transesterification of biological lipid extracts // J. Chromatograph. Vol. 151. No. 3. P. 384–390.Carreau J.P., Dubacq J.P. Adaptation of macro-scale method to the micro-scale for fatty-acid methyl transesterification of biological lipid extracts. J. Chromatograph, 1978, vol. 151, no. 3, pp. 384–390.Christie W.W. 1988. Equivalent chain-lengths of methyl ester derivatives of fatty acids on gaschromatography – a reappraisal // J. Cromatogr. A. Vol. 447. № 2. P. 305–314.Christie W.W. Equivalent chain-lengths of methyl ester derivatives of fatty acids on gas-chromatography – a reappraisal. J. Cromatograph, 1988, vol. 447, no. 2, pp. 305–314.Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.H. 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues (for brain, liver and muscle) // J. Biol. Chem. Vol. 226. № 1. Р. 497–509.Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues (for brain, liver and muscle). J. Biol. Chem., 1957, vol. 226, no. 1, pp. 497–509.Ghioni C., Bell J.C., Sargent J.R. 1996. Polyunsaturated fatty acids in neutral lipids and phospholipids of some freshwater insects // Comp. Biochem. Physiol. Vol. 114B. P. 161–170.Ghioni C., Bell J.C., Sargent J.R. Polyunsaturated fatty acids in neutral lipids and phospholipids of some freshwater insects. Comp. Biochem. Physiol., 1996, vol. 114B, pp. 161–170.Heintz R.A., Nelson B.D., Hudson J.P., Larsen M., Holland L., Wipfli M.S. 2004. Marine subsidies in freshwater: effects of salmon carcasses on lipid class and fatty acid composition of juvenile coho salmon // Transactions of the American Fisheries Society. 133. P. 559–567.Heintz R.A., Nelson B.D., Hudson J.P., Larsen M., Holland L., Wipfli M.S. Marine subsidies in freshwater: effects of salmon carcasses on lipid class and fatty acid composition of juvenile coho salmon. Transactions of the American Fisheries Society, 2004, vol. 133, pp. 559–567.Heintz R.A., Wipf li M.S., Hudson J.P. 2010. Identification of marine-derived lipids in juvenile coho salmon and aquatic insects through fatty acid analysis // Transactions of the American Fisheries Society. 139. P. 840–854.Heintz R.A., Wipfli M.S., Hudson J.P. Identification of marine-derived lipids in juvenile coho salmon and aquatic insects through fatty acid analysis. Transactions of the American Fisheries Society, 2010, 139, pp. 840–854.Kelly J.R., Scheibling R.E. 2012. Fatty acids as dietary tracers in benthic food webs // Marine Ecology Progress. Series 446. Р. 1–22.Kelly J.R., Scheibling R.E. Fatty acids as dietary tracers in benthic food webs. Marine Ecology Progress, 2012, series 446, pp. 1–22.Makhutova O.N., Shulepina S.P., Sharapova T.A., Dubovskaya O.P., Sushchik N.N., Baturina M.A., Pryanichnikova E.G., Kalachova G.S., Gladyshev M.I. 2016. Content of polyunsaturated fatty acids essential for fish nutrition in zoobenthos species // Freswater Science. 35 (4). P. 1222–1234.Makhutova O.N., Shulepina S.P., Sharapova T.A., Dubovskaya O.P., Sushchik N.N., Baturina M.A., Pryanichnikova E.G., Kalachova G.S., Gladyshev M.I. Content of polyunsaturated fatty acids essential for fish nutrition in zoobenthos species. Freswater Science, 2016, 35 (4), pp. 1222–1234.Napolitano G.E. 1999. Fatty acids as trophic and chemical markers in freshwater ecosystems / In: Lipids in freshwater ecosystems. Springer-Verlag, New York. P. 21–44.Napolitano G.E. Fatty acids as trophic and chemical markers in freshwater ecosystems. In: Lipids in freshwater ecosystems. Springer-Verlag, New York. 1999, pp. 21–44.Pascal J.C., Ackman R.G. 1976. Long chain monoethylenic alcohol and acid isomers in lipids of copepods and capelin // Chem. Phys. Lipids. Vol. 16. № 3. P. 219–223.Pascal J.C., Ackman R.G. Long chain monoethylenic alcohol and acid isomers in lipids of copepods and capelin. Chem. Phys. Lipids, 1976, vol. 16, no. 3, pp. 219–223.Shaw N. 1974. Lipid composition as a guide to the classification of bacteria // In: Advances in Applied Microbiology. London, New York: Acad. Press, Vol. 17. P. 63–108.Shaw N. Lipid composition as a guide to the classification of bacteria. In: Advances in Applied Microbiology. London, New York: Acad. Press, 1974, vol. 17, pp. 63–108.Smith R.J., Hobson K.A., Koopman H.N., Lavigne D.M. 1996. Distinguishing between populations of fresh and salt-water harbour seals (Phoca vitulina) using stable-isotope ratios and fatty acid profiles // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 53. Р. 272–279.Smith R.J., Hobson K.A., Koopman H.N., Lavigne D.M. 1996. Distinguishing between populations of fresh and salt-water harbour seals (Phoca vitulina) using stable-isotope ratios and fatty acid profiles. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 1996, vol. 53, pp. 272–279.Thongrod J., Tareuchi T., Saton J., Watanabe T. 1990. Requirement of yamame Oncorhynchus masou for essential fatty acids // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. № 8. P. 1255–1269.Thongrod J., Tareuchi T., Saton J., Watanabe T. Requirement of yamame Oncorhynchus masou for essential fatty acids. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish., 1990, no. 8, pp. 1255–1269.Torres-Ruiz M., Wehr J.D., Perrone A.A. 2010. Are netspinning caddisflies what they eat? An investigation using controlled diets and fatty acids // Journal of the North American Benthological Society. 29. P. 803–813.Torres-Ruiz M., Wehr J.D., Perrone A.A. Are netspinning caddisflies what they eat? An investigation using controlled diets and fatty acids. Journal of the North American Benthological Society, 2010, 29, pp. 803–813.Wipfli M.S., Baxter C.V. 2010. Linking ecosystems, food webs, and fish production: subsidies in salmonid watersheds // Fisheries. Vol. 35. № 8. P. 373–387.Wipfli M.S., Baxter C.V. Linking ecosystems, food webs, and fish production: subsidies in salmonid watersheds. Fisheries, 2010, vol. 35, no. 8, pp. 373– 387.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.