Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

В России распространены несколько десятков видов малярийных комаров, входящих в комплексы «Anopheles maculipennis» и «Anopheles hyrcanus». В комплекс «Anopheles maculipennis» входят следующие виды: Anopheles (Anopheles) maculipennis Meigen, 1818; An. (Anopheles) messeae Falleroni, 1926; An. (Anopheles) melanoon Hackett, 1934; An. (Anopheles) Sacharovi Favre, 1903 и др. [1–3].

Наибольший эпидемиологический интерес для московского региона имеют An. (Anopheles) maculipennis и An. (Anopheles) messeae [1].

Малярийные комары живут почти во всех климатических зонах. В мире насчитывается около 460 видов малярийных комаров. Большая часть их распространена в зонах с тропическим климатом. Тем не менее многие виды малярийных комаров населяют страны с субтропическим и умеренным климатом, в том числе и Россию, не перенося малярию, поскольку сами климатические условия нашей страны не позволяют малярийному плазмодию совершать полный цикл развития. Из 460 видов малярийных комаров фактически переносить малярию способны лишь около 100 видов (менее 23 %), а эпидемиологическую опасность представляют несколько десятков из них. Самки анофелеса откладывают одиночные яйца на прибрежной части водного зеркала открытых водоемов, продолжительность развития яйца и личинки зависит от температурного режима воды. Личиночная фаза развития комара рода Anopheles, как и других Culicidae, имеет 4 стадии роста, затем личинка окукливается [1].

Температура воды, форма и количество осадков, изменяющих ее – важнейшие абиотические факторы, влияющие на возможность преимагинального развития анофелеса, численность личинок и скорость их развития [4, 5].

В условиях низкой температуры воды (13–15 °С) развитие личинок длится от 26 до 42 дней; в условиях средней температуры воды (22–23 °С) – от 23 до 35 дней; а в условиях высокой температуры воды (27 °С) – от 17 до 26 дней. Отмечена существенная гибель личинок на первых стадиях развития (I и II возраст), причем для высокотемпературного режима она продолжается и на более поздних стадиях развития [6].

Цель исследования: Целью работы является изучение влияния температурного режима окружающей среды на химические показатели воды и динамику численности личинок комара рода Anopheles в водоемах Восточного административного округа города Москвы.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в наиболее эпидемиологически значимом периоде генерации комара рода Anopheles (май – июль). Обследовались анофелогенные водоемы Восточного административного округа города Москвы: протоки, канавы, водоотстойники, ручьи, пруды и озера. Общая площадь обследованных водоемов составила 200 га.

Учет численности личинок комара рода Anopheles и анофелогенной площади водоемов проводили в соответствии с общепринятой методикой.

Температурный режим поверхностного слоя водоемов анализировали с помощью поплавкового термометра со шнуром 58072 BW (Китай).

Химический анализ проб воды проводили при помощи:

– анализатора «Флюорат 02-2М»/Крио-1 (Россия), в основу работы которого положен фотометрический, флуориметрический и хемилюминесцентный методы измерения массовой концентрации органических и неорганических веществ в области спектра 250–650 нм; анализатора кислорода АКПМ-02-05 (Россия), позволяющего измерять парциальное давление и концентрацию кислорода в жидкостях и определять биохимическое потребление кислорода и др.;

– анализатора фотометрического «Spektroquant NOVA 60» (Германия), определяющего катионы щелочных и щелочно-земельных металлов, ионы аммония, нитраты и нитриты, сульфаты, фосфаты, хлориды, фториды, бромиды и йодиды; иономера/кондуктометра АНИОН 4154 (Россия) для измерения активности ионов, молярной и массовой концентрация ионов и др.;

– системы капиллярного электрофореза «Капель 105М» (Россия) для определения неорганических катионов и анионов, гербицидов и др.

Водоемы подразделяли на группы и подгруппы. Группа водоемов «А» – водоемы с более высоким уровнем температуры поверхности воды (24–27 °С), водоемы группы «Б» – с более низким уровнем температуры поверхности воды (20–23 °С). Внутри каждой из этих групп водоемов значились водоемы с более высокими температурными показателями поверхности воды – водоемы подгруппы «А-1» (26–27 °С) и «Б-1» (22–23 °С) и водоемы с более низкими температурными показателями поверхности воды – водоемы подгруппы «А-2» (24–25 °С) и «Б-2» (20–21 °С).

Результаты исследования и их обсуждение

Май месяц имел высокий уровень температурного колебания атмосферы и представлял фенологический интерес первой регистрации личинок комара рода Anopheles, июнь и июль отличались высоким уровнем генеративной способности анофелеса. Температурный режим атмосферы в этих месяцах представлен по данным [7] в табл. 1.

В июне анофелогенная площадь водоемов превышала таковую в мае в 2,87 ± 0,02 раза, а в июле – в 1,11 ± 0,01 раза (P ≥ 0,95). Численность личинок анофелеса в июне была выше в 2,53 ± 0,02 раза, чем в мае, и в 1,43 ± 0,01 раза, чем в июле (P ≥ 0,95).

Установлено, что в водоемах с более высокими температурными показателями поверхности воды (водоемы группы «А») скорость развития и численность личинок анофелеса выше, чем в водоемах с более низкими температурными показателями поверхности воды (водоемы группы «Б»). Корреляция численности личинок анофелеса в водоемах этих групп представлена на рисунке.

Среди водоемов группы «Б» в подгруппе «Б-1» скорость развития и численность личинок анофелеса была выше, чем в водоемах подгруппы «Б-2», а в группе водоемов «А» эти показатели были выше в водоемах подгруппы «А-2», чем в подгруппе «А-1», то есть наблюдался обратный эффект.

При температуре поверхности водоемов 26–27 °С численность личинок анофелеса ниже, чем при 24–25 °С, а при температуре 22–23 °С ниже, чем при 24–25 °С, но выше, чем при 20–21 °С. Таким образом, оптимальным температурным режимом поверхности водоемов для развития личинок комара рода Anopheles является температура 24–25 °С.

Известно, что температура воды влияет на ее физические, химические и биологические показатели. Возможно, что в высокотемпературных водоемах, кроме температурного фактора, имеются и другие механизмы-регуляторы численности личинок комара рода Anopheles. Исходя из этого, целесообразен сравнительный химический анализ проб воды, отобранных в гидрологически однородных водоемах подгруппы «А-1» и «А-2», который проводили в соответствии с утвержденными методиками (табл. 4).

Так, в пробе из водоема подгруппы «А-1» величина показателя биохимического потребления кислорода при 5-дневной инкубации пробы (БПК5) и рН была выше допустимого уровня. Уровень хлоридов в пробе был почти на 50 % выше, чем в пробе из водоема подгруппы «А-2». Величина БПК5 характеризует суммарное содержание в воде органических веществ и их биохимическое окисление, она непостоянна и зависит в основном от сезонных и суточных изменений температуры и жизнедеятельности микроорганизмов. В водоеме подгруппы «А-1» показатель растворенного в воде кислорода был более чем на 71 % ниже, чем в водоеме подгрупп «А-2», что определяет его более низкий уровень кормовой базы для личинок анофелеса.

Заключение

Погодно-климатические факторы среды анофелогенеративного сезона определяют количество и площадь анофелогенных водоемов, а также показатели численности личинок комара рода Anopheles. Оптимальные погодно-климатические условия обуславливают возрастание количества и площади анофелогенных водоемов, высокие показатели численности личинок комара рода Anopheles.

В водоемах с температурным режимом выше оптимального уровня анофелогенная площадь и численность личинок сокращается ввиду изменения химических показателей воды, которые выступают в качестве нивелирующих факторов. В таких водоемах усиливается процесс биохимического окисления органических веществ, в результате возникает дефицит растворенного в воде кислорода, необходимого для жизнедеятельности организмов, являющихся кормовой базой личинок анофелеса. Также усиливается испарение воды, вследствие которого в воде повышается уровень концентрации солей, что тоже негативно влияет на жизнеспособность личинок анофелеса.