Реакция личинок комара-звонца Chironomus riparius Meigen (Diptera, Chironomidae) на воздействие лантана, меди и их смеси
https://doi.org/10.35885/1684-7318-2025-2-222-231
Аннотация
Проведена оценка влияния лантана, меди и их смеси на личиночную стадию комара-звонца Chironomus riparius Meigen, 1804 по показателям смертности и изменению линейных размеров. Отмечено статистически не значимое (rs = 0.70, p = 0.19) увеличение гибели личинок хирономид при возрастании концентрации La3+ в воде. Максимальная смертность личинок (47%) зарегистрирована в растворе с концентрацией 160 мкмоль La3+/л. Низкие концентраций La3+ и Cu2+ и их эквимолярные комбинации (0.8 и 0.16 мкмоль/л) во всех вариантах снижали выживаемость особей (от 2.3 до 5.2 раза), кроме раствора, содержащего 0.8 мкмоль Cu2+/л. Выживаемость личинок в данном растворе оказалась в 3 раза выше контрольных значений (эссенциальный эффект). Линейные размеры тест-организма во всех вариантах экспериментов были значимо ниже контроля. Максимальное снижение морфометрического показателя (длины) под воздействием смеси веществ составило 18 – 19% по отношению к контролю. Следовательно, для Ch. riparius доказано негативное влияние La3+ и его совместного действия с Cu2+, о чём ранее не сообщалось.
При поддержке: Работа частично проведена в рамках государственного задания Института биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН «Роль абиотических и биотических факторов в формировании физиолого-биохимических и иммунологических показателей гидробионтов» (№ 124032500015-7).
Об авторах
М. А. Сысолятина
Вятский государственный университет
Россия
Россия
Сысолятина Мария Александровна
610000, г. Киров, ул. Московская, д. 36
Р. А. Ложкина
Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН
Россия
Россия
Ложкина Роза Андреевна
152742, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок
И. И. Томилина
Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН
Россия
Россия
Томилина Ирина Ивановна
152742, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок
А. С. Олькова
Вятский государственный университет
Россия
Россия
Олькова Анна Сергеевна
Кафедра экологии и природопользования
610000, г. Киров, ул. Московская, д. 36
Список литературы
1. Amyot M., Clayden M. G., MacMillan G. A., Person T., Ascott-Gavin A. Fate and trophic transfer of rare earth elements in temperate lake food webs. Environmental Science & Technology, 2017, vol. 51, iss. 11, pp. 6009–6017. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b00739
2. Cardon P. Y., Triffault-Bouchet G., Caron A., Rosabal M., Fortin C., Amyot M. Toxicity and subcellular fractionation of yttrium in three freshwater organisms: Daphnia magna, Chironomus riparius and Oncorhynchus mykiss. ACS Omega, 2019, vol 4, iss. 9, pp. 13747–13755. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b01238
3. Corbi J. J., Bernegossi A. C., Moura L., Felipe M. C., Issa C. G., Silva M. R. L., Gorni G. R. Chironomus sancticaroli (Diptera, Chironomidae) as a sensitive test species: Can we rely on its use after repeated generations, under laboratory conditions? Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2019, vol. 103, iss. 2, pp. 213–217. https://doi.org/10.1007/s00128-019-02644-8
4. Elumalai S., Prabhu K., Selvan G. P., Ramasamy P. Review on heavy metal contaminants in freshwater fish in South India: Current situation and future perspective. Environmental Science and Pollution Research, 2023, vol. 30, iss. 57, pp. 119594–119611. https://doi.org/10.1007/s11356-023-30659-6
5. Expósito N., Carafa R., Kumar V., Sierra J., Schuhmacher M., Papiol G. G. Performance of Chlorella vulgaris exposed to heavy metal mixtures: linking measured endpoints and mechanisms. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2021, vol. 18, iss. 3, article no. 1037. https://doi.org/10.3390/ijerph18031037
6. Galstyan M., Matevosyan L., Zadayan M., Ghukasyan A., Harutyunyan S., Sargsyan K., Mkrtchyan A., Osipova R. Assessment of the impact of micro fertilizers on winter wheat and winter barley crops under the Sevan basin conditions. Bioactive Compounds in Health and Disease, 2024, vol. 7, no. 4, pp. 199–210. https://doi.org/10.31989/bchd.v7i4.1292
7. Gapeeva M. V. Heavy metals in water and sediments of the Rybinsk reservoir. Water: Chemistry and Ecology, 2013, no. 5, pp. 3–7 (in Russian).
8. Gapeyeva M. V., Kuchay L. A., Lozhkina R. A. Empiric relationship between the growth of Chironomus riparius larvae and the content of the elements of the group of metals in the composition of freshwater bottom sediments under laboratory conditions. Hydrobiological Journal, 2019, vol. 55, iss. 1, pp. 44–49. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v55.i1.40
9. Hanana H., Kowalczyk J., André C., Gagné, F. Insights on the toxicity of selected rare earth elements in rainbow trout hepatocytes. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2021, vol. 248, article no. 109097. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2021.109097
10. Hansul S., Fettweis A., Smolders E., De Schamphelaere K. Interactive metal mixture toxicity to Daphnia magna populations as an emergent property in a dynamic energy budget individual‐based model. Environmental Toxicology and Chemistry, 2021, vol. 40, iss. 11, pp. 3034–3048. https://doi.org/10.1002/etc.5176
11. Ingersoll C. G., Nelson U. M. Testing sediment toxicity with Hyalella azteca (Amphipoda) and Chironomus riparius (Diptera). In: Landis W. G., Schalie van der W. H., eds. Aquatic Toxicology and Risk Assessment. Philadelphia, ASTM International, 1990, vol. 43, pp. 16–18. https://doi.org/10.1520/STP20101S
12. Jesús Lora-Benítez A., Molina-López A. M., Mora-Medina R., Aguilar-Herrera J. E., AyalaSoldado N., Moyano-Salvago R. Evaluation of acute toxicity of neodymium and yttrium in zebrafish (Danio rerio) embryos. Frontiers in Environmental Science, 2024, vol. 12, article no. 1390948. https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1390948
13. Kosarev A. V., Ivanov D. E., Kamenets A. F. The effect of manganese ions (II) on representatives of aquatic biota. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2022, vol. 949, article no. 012013. https://doi.org/10.1088/1755-1315/949/1/012013
14. Li J. X., Hong M., Yin X. Q. Accumulation and geochemical characteristics of exogenous rare earths in soil of leeward area of tailings dam of Baotou Iron & Steel (Group) Company. Chinese Rare Earths, 2008, vol. 29, pp. 57–62.
15. Mantill J. G., Gomes L., Cristancho M. A. The differential expression of Chironomus spp genes as useful tools in the search for pollution biomarkers in freshwater ecosystems. Briefings in Functional Genomics, 2018, vol. 17, iss. 3, pp. 151–156. https://doi.org/10.1093/bfgp/elx021
16. MacMillan G. A., Chételat J., Heath J. P., Mickpegak R., Amyot M. Rare earth elements in freshwater, marine, and terrestrial ecosystems in the eastern Canadian Arctic. Environmental Science: Processes & Impacts, 2017, vol. 19, iss. 10, pp. 1336–1345. https://doi.org/10.1039/C7EM00082K
17. Olkova A. S., Kantor G. Y., Kutyavina T. I., Ashikhmina T. Y. The importance of maintenance conditions of Daphnia magna Straus as a test organism for ecotoxicological analysis. Environmental Toxicology and Chemistry, 2018, vol. 37, no. 2, pp. 376–384. https://doi.org/10.1002/etc.3956
18. Opare E. O., Struhs E., Mirkouei A. A comparative state-of-technology review and future directions for rare earth element separation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2021, vol. 143, article no. 110917. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.110917
19. Petrenko D. B., Erofeeva K. G., Okina O. I. Rare earth elements in the environment: concentrations, migration characteristics and methods of determination (review). Theoretical and Applied Ecology, 2022, no. 1, pp. 6–16 (in Russian). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-1-006-016
20. Purvis A., Gittleman J. L., Cowlishaw G., Mace G. M. Predicting extinction risk in declining species. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2000, vol. 267, pp. 1947–1952. https://doi.org/10.1098/rspb.2000.1234
21. Sysolyatina M. A., Olkova A. S. Potentiation of the toxic action of copper in the presence of lanthanum in bioassays for Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea). Povolzhskiy Journal of Ecology, 2022, no. 4, pp. 483–490 (in Russian). https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-4-483-490
22. Sysolyatina M. A., Olkova A. S. Sources of rare earth elements in the environment and their impact on living organisms. Environmental Reviews, 2023, vol. 31, no. 2, pp. 206–217. https://doi.org/10.1139/er-2022-0081
23. Tomilina I. I., Gapeeva M. V., Lozhkina R. A. Assessment of water quality and bottom sediments of the Volga river reservoirs based on toxicityand chemical composition. Transactions of Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences, 2018, iss. 82, pp. 107–131 (in Russian). https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-1-0015
24. Youbi A., Zerguine K., Houilia A., Farfar K., Soumati B., Berrebbah H., Réda Djebar M., Souiki L. Potential use of morphological deformities in Chironomus (Diptera: Chironomidae) as a bioindicator of heavy metals pollution in North-East Algeria. Environmental Science and Pollution Research, 2020, vol. 27, iss. 8, pp. 8611–8620. https://doi.org/10.1007/s11356-019-07459-y
25. Zilber L., Parlanti E., Fortin C. Impact of organic matter of different origins on lanthanum speciation, bioavailability and toxicity toward a green alga. Frontiers in Environmental Chemistry, 2024, vol. 5, article no. 1342500. https://doi.org/10.3389/fenvc.2024.1342500
Рецензия
Для цитирования:
Сысолятина М.А., Ложкина Р.А., Томилина И.И., Олькова А.С. Реакция личинок комара-звонца Chironomus riparius Meigen (Diptera, Chironomidae) на воздействие лантана, меди и их смеси. ПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2025;(2):222-231. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2025-2-222-231
For citation:
Sysolyatina M.A., Lozhkina R.A., Tomilina I.I., Olkova A.S. Reaction of midge larvae Chironomus riparius Meigen (Diptera, Chironomidae) to the exposure to lanthanum, copper and their mixture. Povolzhskiy Journal of Ecology. 2025;(2):222-231. (In Russ.) https://doi.org/10.35885/1684-7318-2025-2-222-231
Просмотров:
47
Послать статью по эл. почте 
