ПОЖИРАТЕЛИ СЕРЫ

При инвентаризации насекомых Кроноцкого заповедника в кальдере Узона и в Долине Гейзеров в водоемах с тионовыми бактериями нами были обнаружены личинки с телескопической

При инвентаризации насекомых Кроноцкого заповедника в кальдере Узона и в Долине Гейзеров в водоемах с тионовыми бактериями нами были обнаружены личинки с телескопической дыхательной трубкой, так называемые "крыски".

По литературным данным таких личинок на Камчатке имеют мухи сирфиды подсемейства Volucellinae, подсемейства Eristalinae. Личинки этих видов обитают в водоемах, богатых продуктами органического распада.

В Узон-Гейзерном районе собраны мухи: Eristalis tundrarum - в Долине Гейзеров 27.07.1986г.(1 экз.), Eristalinus sepulcralis - в кальдере Узона на ситниках, осоках, злаках близ термальных полей 12.07-4.08.1977 г. (13 экз.); на берегу по периметру воронки с точечным грифоном 1.07.1986 г.(10 экз.); Helophilus borealis Stauger - в кальдере Узона на разнотравье 19.07.1977 г. (1 экз.); Anasimya lunulata Maigen - в кальдере Узона, западное фумарольное поле 12 и 27.07.1977 г. (2 экз.); Eurimyia lineata - в кальдере Узона, р. Лагерный 12-16.7.1977 г. (5 экз.).

Последние 3 вида собраны и у гейзера Первенец 20.08.2001 г. Определение мух проведено Л. Зиминой (Зоомузей МГУ) и автором по коллекции Кроноцкого заповедника.

Личинки в III возрасте эллипсоидные, длиной до 1.8 см, с дыхательной трубкой 0.8 см, которую они могут телескопически удлинять до 6см для дыхания атмосферным воздухом, не выходя из пищевого субстрата. Живут в средне- и низкотемпературных водоемах сульфатного типа, как в бессточных, так и в проточных ручьях с грифонами пульсирующих под водой газов при температуре 12-38оС и pH=4,5-6. Обычно встречаются на глубине до 20 см в густой толще серо-желто-зеленой бактериальной взвеси, как под поверхностью буро-зеленых цианобактериальных слоев, так и без них, часто выдвигая дыхательную трубку на поверхность воды. Плотность личинок в теплое время года достигает 80 особей на 1 дм3, максимальна вблизи выхода газов. С наступлением заморозков они выползают выше уровня воды под травяно-моховой покров, зачастую проползая до5-10 м по оголенному грунту, проявляя в это время отрицательный фототаксис и стремление к колониальности. Мы находили их 5-25 сентября в толще корнеобитаемого слоя и влажной почвы по границе и чуть выше уровня ручья в полосе шириной до10 см, с плотностью до 90 личинок на 1 кв. дм. Окукливаясь за пределами водоема, мухи разлетаются по окрестному разнотравью, проходя дополнительное питание на цветах.

"Крыски" - единственные высшие гетеротрофные организмы, живущие в исследуемых водоемах сульфатного типа. Учитывая их огромную плотность, мы предположили, что бактерии являются их кормовым субстратом.

Пробы субстрата, а также личинок из него были взяты 22.08.2002 г. на северной границе Восточного термального поля в ручье шириной 20-30 см и глубиной 15-20 см с температурой 20-25оС и с pH=5-6 с точечными грифонами газов по руслу, при плотности личинок 60 особей на дм3.

В садке № 1 на влажной фильтровальной бумаге содержались 4 личинки, они 26-28.08.2002 г. окуклились в пупариях, 4-8.08.2002 г. вывелись 3 мухи, т.е. куколочная стадия при комнатной температуре (15-220С) длится около 10 дней. Мухи принадлежат виду Eristalinus sepulcralis, но окраска ног и полос на среднеспинке у них несколько отличались от описания вида. Остальные личинки при определении по морфологическим признакам также подходили к виду E. sepulcralis. Однако, продолжая быть активными, они истощались и не окукливались, и потому были помещены в холодильник для прохождения зимней диапаузы. Возможно, именно E. sepulcralis зимует в стадии как мухи, так и личинки III возраста, и может встречаться в термальных водоемах одновременно на разных стадиях развития.

Другая группа личинок содержалась в садке № 2 на пищевом субстрате при комнатной температуре 15-28 градусов C, они продолжают быть активными в течение уже 20 дней, причем кислотность среды за это время понизилась от pH=5-6 до pH =1,5.

Проба состояла, главным образом, из бактерий рода Thiobacillus, в основном, Th. thioparus. Этот вид - аэроб, строгий хемоавтотроф, окисляет сероводород и гидросульфид-ион, серная кислота-обязательный продукт обмена; развивается при нейтральной и слабокислой реакции среды. В непроточных условиях сильно подкисляет среду, что и наблюдалось нами в садке № 2.

Интересно было выяснить, что личинки выделяют и накапливают.

Мы отмыли личинки в проточной воде и поместили на беззольные бумажные фильтры в чашки Петри (садок № 3). Через 4 дня личинок отсадили. На фильтрах остались их экскременты, которые состояли из комочков желтовато-серого порошка и мелких блестящих кристалликов, видимым под бинокуляром. Рент-гено-фазовый анализ обеих фракций сделал М.Е.Зеленский (Институт Вулканологии ДВО РАН). Результат обоих анализов - относительно хорошо раскристаллизованная сера. Примесей других веществ (более 1-2%), кроме серы, нет. Сера - чистая, практически без примесей. Рентгено-спектральный микрозондовый анализ на аппарате "CAMEBАX", проведенный В.М.Чубаровым (Институт Вулканологии ДВО РАН), показал, что в составе сухого вещества тела личинок содержится: серы - до 5 %, железа - до1,5 %, титана - до 3 %, меди - до 0,5 %.

Анализируя полученные данные, можно сделать некоторые выводы.

1. Личинки эристалин, как гетеротрофы, являются важнейшим звеном в экосистемах геотермальных водоемов сульфатного типа. Благодаря их трофическим связям с хемотрофными микроорганизмами, они способны переносить минеральные вещества поствулканических эксгаляций (сероводород, тиосульфиды, сульфиды железа, меди, титана и др.) за пределы водоемов, где уже в составе органики включают их в метаболизм наземных организмов, участвуя тем самым в переносе вещества и энергии в экосистеме.

2. Личинки эристалин, конкретно Eristalinus sepulcralis, способны практически полностью усваивать органическую составляющую микроорганизмов.

3. В результате особенностей процесса пищеварения личинки Eristalinus sepulcralis при определенных условиях могут выводить с экскрементами чистую кристаллическую серу, участвуя в процессе переотложения и накопления серы.

Л.Е. Лобкова

Кроноцкий государственный природный биосферный заповедник