Устойчивость различных видов рыб к фенолу

 

 

Рис. 28. Устойчивость двух систематически удаленных видов рыб к фенолу:

1 — щука; 2 — налим

 

 

Характеризуя устойчивость к яду представителей различных родов семейства карповых (см. табл. 21), можно отметить, что в растворах фенола концентрацией 5-15 мг/л большинство испытуемых видов рыб выживают в течение 24 ч. При концентрации фенола 25 мг/л выявились заметные различия в устойчивости карповых к яду: все подопытные караси выжили, а синцы погибли за 5 ч 47 мин. Промежуточное положение заняли лещ и плотва, у которых в таком растворе погибло немногим более 50% испытуемых рыб. В целом для семейства карповых характерен широкий диапазон колебаний устойчивости к яду между представителями различных родов: оно включает как высокоустойчивые виды рыб (карась, плотва), так и низкоустойчивые (чехонь).

Особый интерес представляют результаты опытов по определению токсикорезистентности у систематически близких видов рыб. Из данных, представленных на рис. 29, следует, что из трех видов осетровых у двух — осетра и севрюги — минимальные летальные концентрации оказались одинаковыми (10 мг/л), хотя, судя по времени гибели, осетр несколько более устойчив к яду, чем севрюга. Стерлядь значительно менее устойчива к яду в сравнении с осетром и севрюгой, если принимать во внимание минимальную летальную концентрацию яда (5 мг/л). Вместе с тем динамика гибели стерляди в растворах с более высокой концентрацией яда весьма сходна с динамикой гибели севрюги.

 

Рис. 29. Устойчивость трех систематически близких видов рода Acipenser к фенолу:

1 — стерлядь; 2 — севрюга; 3 — осетр

 

В опытах на трех других систематически близких видах рыб рода Abramis (рис. 30) установлено, что устойчивость к яду леща и синца примерно одинакова, но заметно отличается от устойчивости белоглазки. Однако различие это выявляется лишь при сопоставлении времени гибели рыб, поскольку минимальная летальная концентрация яда для всех видов одинакова (5 мг/л).

 

Рис. 30. Устойчивость трех систематически близких видов рода Abramis к фенолу:

1 — белоглазка; 2 — синец; 3 — лещ

 

Сопоставление результатов опытов, выполненных на ручьевой и радужной форели, показывает (рис. 31), что у них нет ощутимых различий в уровне устойчивости к яду, о чем свидетельствуют не только одинаковая минимальная летальная концентрация фенола (10 мг/л), но и примерно равное время гибели рыб.

 

Рис. 31. Устойчивость двух систематически близких, видов рода Salmo к фенолу:-

1 — радужная форель; 2 — ручьевая форель

 

Таким образом, нам не удалось выявить сколько-нибудь существенные различия в уровне устойчивости к яду у систематически близких видов рыб ни по минимальной летальной концентрации яда, ни по времени гибели рыб. Кроме того, в ходе исследования было установлено, что токсикорезистентность некоторых систематически удаленных видов, относящихся даже к различным семействам, может быть довольно близкой. Например, минимальная летальная концентрация фенола для налима, ручьевой и радужной форели 10 мг/л, причем время гибели у них также существенно не различалось. Отсутствие различий в уровне устойчивости к ядам у систематически близких видов рыб и сходство по этому признаку между систематически удаленными видами позволяют сделать предварительный вывод о том, что токсикорезистентность едва ли может быть использована в качестве одного из функциональных критериев видовой специфичности. Этбт вывод имеет важное значение и в практическом отношении, поскольку позволяет считать, что устойчивость систематически близких видов рыб примерно одинакова, а потому данные, характеризующие минимальные летальные и предельно допустимые концентрации, полученные в опытах на одних видах рыб, могут быть без риска распространены и на систематически близкие виды.

Совокупность полученных нами данных позволяет выделить две резко отличные друг от друга по токсикорезистентности группы рыб: высокоустойчивых (карась, сом, плотва, лещ, осетр) и малоустойчивых (ерш, налим, чехонь, судак, радужная и ручьевая форель). Соблюдение постоянных условий при проведении экспериментов позволяет расположить исследованные виды в порядке убывания их резистентности к фенолу в следующий ряд: карась → плотва → лещ → синец → щука → ерш → окунь → ручьевая форель → налим → радужная форель, в котором первые четыре вида высокоустойчивые, последние пять малоустойчивые. В порядке убывания чувствительности к яду эти же виды рыб необходимо расположить в следующий ряд: радужная форель → ручьевая форель → плотва → ерш → щука →окунь → лещ → налим → синец → карась, в котором первые четыре вида рыб высокочувствительные, последующие низкочувствительные. При сравнении двух полученных рядов видно, что далеко не всегда высокая чувствительность вида сопровождается низкой резистентностью, и наоборот. Наиболее ярко это проявляется у плотвы и налима. Первая, обладающая высокой чувствительностью к яду, характеризуется большой устойчивостью к нему. Налим, наоборот, при низкой чувствительности к яду проявляет малую устойчивость. Видам, занимающим промежуточное положение между высокочувствительными и низкочувствительными (окунь, щука), свойственна различная устойчивость к яду: окунь оказался малоустойчивым к фенолу, а щука — среднеустойчивой.

Из полученных данных следует, что упрощенное толкование некоторыми авторами соотношения между резистентностью и чувствительностью рыб к ядам несостоятельно. Выявленная нами своеобразная диссоциация между устойчивостью и чувствительностью рыб к ядам органического ряда свидетельствует о том, что наряду с чувствительностью нервных образований к ядам большую роль играют компенсаторные реакции и детоксикационные механизмы организма. В общефизиологическом плане эти данные интересны тем, что они являются косвенным свидетельством существования у низших позвоночных, в частности у рыб, регулирующих механизмов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды в условиях стрессорных воздействий различных факторов внешней среды.

Бесспорно, регуляторные механизмы у рыб далеко не так совершенны, как у теплокровных, однако имеющиеся данные позволяют предположить, что примитивная регуляция гомеостаза появилась в филогенезе до возникновения гомотермии.

В заключение рассмотрим вопрос, имеющий первостепенное практическое значение: в какой мере данные по сравнительной устойчивости к токсикантам разных видов рыб, полученные на модели фенольной интоксикации или в опытах с другой группой ядов, можно использовать для прогнозов устойчивости этих видов рыб к различным компонентам промышленных сточных вод. Некоторые считают [847], что если рыба высокоустойчива к какому-то одному токсическому агенту, то она будет устойчива и к другим ядам промышленных сточных вод. Форель обычно рассматривается как малоустойчивый вид, а золотая рыбка и некоторые другие карповые — как высокоустойчивые. Действительно, имеются данные о том, что золотая рыбка в сравнении с другими видами более устойчива к различным ядам промышленных сточных вод, таким, как сероводород [441], свободный хлор [511], железо [542], свинец [625] и т. д. С другой стороны, у форели была отмечена более низкая, чем у других видов, устойчивость к хлору [538, 336], свинцу [625], хрому [569], аммиаку [860]. Вместе с тем можно предположить, что виды, высокоустойчивые к одной группе ядов, могут оказаться малоустойчивыми к ядам другой группы, о чем свидетельствуют и литературные данные. Так, Н. С. Строганов и А. Т. Пажитков [337] установили, что окунь более устойчив по сравнению с вьюном к токсическому действию меди, в то время как в опытах с аммиаком отмечено прямо противоположное соотношение. Это наблюдение имеет важное значение и приводит к необходимости сузить круг веществ при экстраполяции результатов опытов с каким-либо одним веществом на другие вещества.

По-видимому, можно сопоставлять устойчивость рыб только к ядам, обладающим сходным механизмом действия на организм или объединенным химическим родством. В связи с этим уместно сравнить результаты наших опытов с данными А. О.Таусон [338], полученными при испытании токсичности веществ, действующих преимущественно на нервную систему (нитробензол, фурфурол, толуол, нафтеновые кислоты).

Как и мы в опытах с фенолом, автор отметил, что ерш, окунь и налим значительно менее устойчивы к перечисленным ядам органической природы в сравнении с лещом и плотвой.

Представленные в настоящем разделе результаты экспериментальных исследований показывают, что видовые особенности рыб играют важную роль в определении исхода контакта рыб с ядом при неизменных концентрации вещества и времени его действия. По-видимому, при построении оптимальной схемы ихтиотоксикологического эксперимента, направленного на определение ПДК токсиканта, необходимо в качестве тест-объекта избирать наименее устойчивый вид в данном водоеме, поскольку он будет лимитирующим звеном в реакции биоценоза на токсическое действие ядов промышленных сточных вод. С другой стороны, в ряде случаев показателем токсичности сбрасываемых сточных вод для рыб служит реакция какого-либо чрезвычайно малоустойчивого вида, как, например, Rasbora geteromorpha [412]. Эта рыбка широко используется в Англии для установления ПДК различных ядов промышленных сточных вод, а также для решения вопроса о возможности спуска сточных вод в тот или иной водоем.