Хищные птицы как индикаторы состояния окружающей среды урбанизированных территорий

Введение. Орлан – белохвост – редкий, крупный вид хищных птиц. Для восстановления вида создаются в зоологических учреждениях резервные популяции. Птицы имеют достаточно высокий уровень обмена веществ и чувствительны к загрязнителям, поэтому необходимо проводить мониторинг среды содержания и оценивать количественное поступление химических веществ в организм животных.

Целью исследования явилось изучение влияния загрязнения окружающей среды на накопления тяжелых металлов (цинка, меди, железа, свинца, кадмия и мышьяка) орланами - белохвостыми, проживающих в зоологических учреждениях городов Москвы, Иваново и Ярославля.

Материалы и методы. Оценка уровня концентрации металлов проводилась с помощью разработанных центильных шкал, которые планируется применять для оценки факторов развития паранеопластических офтальмопатий.

Результаты. При изучении различий кумуляции тяжелых металлов в перьях орланов - белохвостых установлено достоверное увеличение концентрации кадмия стержне в 3,64 раза, что свидетельствует о его внешнем поступлении. В перьях самцов, по сравнению с самками, выявлено достоверное (р < 0,05) увеличение содержания Cu в 13,98 раза, Zn – в 8,41 раза. У самок установлено достоверное увеличение концентрации Cd в 1,60 раза, As - в 12,18 раза. Выводы. Выявлена достоверная средняя прямая связь между уровнем Zn и Fe, Cu и Pb, Cd и As, что свидетельствует о взаимной симбатности между этими металлами в организме животных. Между Zn и As определено антагонистическое совместное накопление. Средние концентрации Zn, Cu, Pb и Cd установлены у 50 % экземпляров орланов, Fe и As — у 62,5 % от общего количества изученных птиц. В исследуемой выборке животных выявлена тенденция к увеличению накопления Fe и As.

1. Еськов, Е. К., & Кирьякулов, В. М. (2008). Содержание тяжелых металлов в тканях уток, оседло зимующих в Московской области. Сельскохозяйственная биология, 6, 115-118.

2. Добровольская, Е. В. (2004). Тяжелые металлы в оперении птиц как природная метка. Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства, 1, 122-124.

3. Лысенкова, Л. Е., & Шубина, О. С. (2004). Содержание тяжелых металлов в оперении большой синицы (Pаrus major major L.), обитающей в районе города Саранска. Успехи современного естествознания, 6, 112-113.

4. Нода, И. Б., Пономарев, В. А., Клетикова, Л. В., Пронин, В. В., Якименко, Н. Н., & Мартынов, А. Н. (2016). Содержание тяжелых металлов в органах и тканях птиц-урбофилов. Успехи современной науки и образования. Международный научно-исследовательский журнал, 3(2), 141-147.

5. Остапенко, В. А., & Некрасова, М. Н. (2017). Сохранение крупных соколов методами ex-situ в России. Ежегодник: Хищные птицы в зоопарках и питомниках, 26, 16-39.

6. Пономарев, В. А., Нода, И. Б., Клетикова, Л. В., Пронин, В. В., & Якименко, Н. Н. (2018). Содержание тяжелых металлов в перьевом покрове птиц разных экологических групп. В Актуальные исследования в области биологии и смежных наук, (с. 69-74).

7. Пономарев, В. А., Рябов, А. В., Клетикова, Л. В., Пронин, В. В., Якименко, Н. Н., Нода, И. Б., Мартынов, А. Н., Хозина, В. М., & Клетиков, С. С. (2015). Химическая экология птиц-урбофилов на примере серой вороны. Современные проблемы науки и образования, 5. http://www.science-education.ru/128-22143.

8. Степанова, М. В., & Остапенко, В. А. (2020). Содержание тяжелых металлов в снежном покрове разного функционального назначения. АгроЭкоИнфо, 3.

9. Степанова, М. В., Остапенко, В. А., & Каледин, А. П. (2020). Содержание тяжёлых металлов и мышьяка в почвах сельскохозяйственного назначения. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 6(86), 15-21.

10. Шашкин, М. М. (2010). Распространение, численность и экология орлана - белохвоста (Haliaeetus albicilla linnaeus, 1758) в Среднем Поволжье. Вестник ОГУ, 6(112), 99 – 102.

11. Adout, A., Hawlena, D., Maman, R., Paz-Tal, O., & Karpas. Z. (2007). Determination of trace elements in pigeon and raven feathers by ICPMS. International Journal of Mass Spectrometry, 267, 109–116.

12. Aladdin, D., Ismail, A., Taha, A., & Hussein, Z. (2022). Measurement of the trace element concentration in some livestock and poultry bone samples using X-ray fluorescence. Zanco Journal of Pure and Applied Sciences, 34, 67-73. http://dx.doi.org/10.21271/ZJPAS.34.4.7

13. Burger, J., & Gochfeld, M. (2009). Comparison of arsenic, cadmium, chromium, lead, manganese, mercury and selenium in bald eagle (Haliaeetus leucocephalus), and comparison withcommon eider (Somateria mollissima), glaucous – winged gull (Larus glaucescens), pigeon guillemot (Cepphus Columba), and tufted puffin (Fratercula cirrhata) from the Aleutian Chain of Alaska. Environmental Monitoring and Assessment, 152, 357 – 367. - http://dx.doi.org/10.1007/s10661-008-0321-7

14. Betleja, J., Cempulik, P. & Kwapulinski J. (1993). Ecotoxicological characteristics of the winter habitat of the moorhen (Gallinula chlorops). Pollutants in Environment, 3, 142-145.

15. Çelik, E., Durmus, A., Adizel, O., & Nergiz, H. (2021). A bibliometric analysis: what do we know about metals (loids) accumulation in wild birds? Environmental Science and Pollution Research, 28, 10302–10334http://dx.doi.org/10.1007/s11356-021-12344-8

16. Chatelain, M., Da Silva, A., Celej, M., Kurek, E., Bulska, E., Corsini, M., & Szulkin, M. (2021). Replicated, urban-driven exposure to metallic trace elements in two passerines. Scientific Reports, 11, http://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-99329-2

17. Fernando, W. B. P. S., Perera, S. P. P. M., Vithanarachchi, R. M., Wijesekera R. D., & Wijesinghe M. R. (2020). Heavy metal accumulation in two synanthropic avian species in Sri Lanka. Environmental Monitoring and Assessment, 192, 688 http://dx.doi.org/10.1007/s10661-020-08654-y

18. Gamberg, M., Pratte, I., Brammer, J., Cuyler, C., Elkin, B., Gurney, K., Kutz, S., Larter, N. C., Muir, D., Wang, X., Provencher J. F., & Gamberg, M. (2020). Renal trace elements in barren-ground caribou subpopulations: Temporal trends and differing effects of sex, age and season. The Science of the Total Environment, 1, 724:138305. http://dx.doi.org/0.1016/j.scitotenv.2020.138305

19. Janssens, E., Janssens, E., Dauwe, T., Van Duyse, E., Beernaert, J., Pinxten, R., & Eens, M. (2003). Effects of heavy metal exposure on aggressive behavior in a small territorial songbird. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 45, 121–127. http://dx.doi.org/10.1007/s00244-002-0133-7

20. Joshua, G., Ali, Z., Ayub, M., & Nadeem, S. I. (2021). Heavy metal contamination in wild avian species inhabiting human-modified habitats. Environmental Monitoring and Assessment, 20, 193(9), 588. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-021-09387-2

21. Kar, P., & Misra, M. (2004). Zinc transporters. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 79(11),1313-1319.

22. Kar, I., & Patra, A. (2021). Tissue Bioaccumulation and Toxicopathological Effects of Cadmium and Its Dietary Amelioration in Poultry—a Review. Biological Trace Element Research, 199. http://dx.doi.org/10.1007/s12011-020-02503-2

23. Korbecki, J., Gutowska, I., Chlubek, D., & Baranowska-Bosiacka I. (2019). Lead (Pb) in the tissues of Anatidae, Ardeidae, Sternidae and Laridae of the Northern Hemisphere: a review of environmental studies. Environmental Science and Pollution Research, 26(13), 12631–12647. http://dx.doi.org/10.1007/s11356-019-04799-7

24. Lock, J. W., Thompson, D. R., Furness, R. W. & Bartle J. A. (1992). Metal concentration in seabirds of the New Zealand region. Environmental Science and Pollution Research, 75, 289-300. http://dx.doi.org/10.1016/0269-7491(92)90129-x

25. Masterov, V. B., & Romanov, M. S. (2022). Reproduction efficiency of the Steller's sea Eagle on Sakhalin Island and the lower Amur (Russia). Nature Conservation Research, 7, S1, 1-13. http://dx.doi.org/10.24189/ncr.2022.002. – EDN OJRQQN.

26. Mukherjee, A., Pal, S., Das, P., & Mukhopadhyay, S. (2022). Heavy metal exposure to a migratory waterfowl, Northern Pintail (Anas acuta), in two peri-urban wetlands. Science of The Total Environment, 851, 158238. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158238

27. Pereira, A. M., Maia, M. R. G., Fonseca, A. J. M., & Cabrita, A. R. J. (2021). Zinc in Dog Nutrition, Health and Disease: A Review. Animals (Basel), 11(4), 978. http://dx.doi.org/10.3390/ani1104097

28. Poesel, A., Nelson, D. A., Gibbs, H. L., & Olesik, J. W. (2008). Use of trace element analysis of feathers as a tool to track fine-scale dispersal in birds. Behavioral Ecology and Sociobiology, 63, 153–158. https://doi.org/10.1007/s00265-008-0644-y

29. Santos, A., Recktenvald, M., Carvalho, D., Puerta, E., Sousa-Filho, I., Dórea, J., & Bastos, W. (2021). Mercury in birds (aquatic and scavenger) from the Western Amazon. Environmental Research, 201, 111574. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111574

30. Sengupta, P., Banerjee, R., Nath, S., Das, S. & Banerjee S. (2015). Metals and female reproductive toxicity. Human & Experimental Toxicology, 34(7), 679-697. https://doi.org/10.1177/0960327114559611

31. Yao, T., Zhu, G., Zhang, Y., Yan, P., Li, C., de Boer W. F. (2021). Bird's feather as an effective bioindicator for detection of trace elements in polymetallic contaminated areas in Anhui Province, China. The Science of the Total Environment, 1, 771:144816. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144816