Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экология моллюска DREISSENA POLYMORPHA (PALLAS) и его роль в структуре и функционировании водных экосистем

ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Экология моллюска DREISSENA POLYMORPHA (PALLAS) и его роль в структуре и функционировании водных экосистем"

: # /

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Институт Зоологии

УДК 591.524.11 +594.1:551.481.1 (476)+557.472

БУРЛАКОВА ЛЮБОВЬ ЕВГЕНЬЕВНА

ЭКОЛОГИЯ МОЛЛЮСКА DREISSENA POLYMORPHA (PALLAS) И ЕГО РОЛЬ В СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

03.00.18 - гидробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск -1998

Работа выполнена в Белорусском государственном университете

Научный руководитель - доктор биологических наук, член-корреспондент НАНБ А. П. Остапеня

Официальные оппоненты: доктор биологических наук А. А. Протасов доктор биологических наук В. М. Байчоров

Оппонирующая организация - Московский государственный университет

Кафедра Зоологии беспозвоночных

Защита диссертации состоится "26 "мая 1998 г. в 14.00 часов на заседании совета Д 01.32.01 по присуждению ученой степени доктора наук в Институте зоологии НАН Беларуси по адресу: 220072, Минск, ул. Академическая, 27

С диссертацией можно ознакомиться в Совете при Институте Зоологии НАН Беларуси

Автореферат разослан " 22" апреля 1998 г. Ученый секретарь совета Д 01.32.01

1 - ■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсивно распространяясь по водоемам Европы (в том числе и Беларуси), а в последнее десятилетие и в Северной Америке, двустворчатый моллюск дрейссена оказывает мощное и разноплановое воздействие на водные экосистемы. Вселяясь в водоем, дрейссена изменяет среду обитания для аборигенных видов, вытесняя одни и создавая благоприятные условия другим; становится потенциальной нишей для местных паразитов или интродуцирует с собой новых, облигагно с ней связанных; входит в рацион 38 видов рыб и 36 видов водоплавающих птиц. Вселение дрейссены в водоем сопровождается улучшением качества воды и в ряде случаев повышением продуктивности рыб-бентофагов. В то же время, обрастая подводные сооружения и в массе развиваясь в трубопроводах, она создает серьезные помехи в их эксплуатации. Несмотря на обширные многолетние исследования дрейссены, многие вопросы экологии размножения, роста и распределения моллюска еще далеки от разрешения. В связи с постоянным расширением ареала, остро стоит необходимость составления прогнозов распространения дрейссены, недостаточно изучена паразитофауна моллюска. До сих пор отсутствует общая схема реакции водной экосистемы на вселение дрейссены. Все это делает особенно актуальным исследования закономерностей распространения дрейссены, различных сторон биологии и экологии моллюска, а также его воздействия на пресноводные экосистемы.

Связь с крупными научными программами, темами. Выполнение диссертации было связано с научной программой Министерства образования и науки Республики Беларусь "Водные проблемы. Исследование вод суши как элемента окружающей среды", Республиканской научно-технической программой 75.02 р "Охрана природы", Государственной научно-технической программой "Природопользование и охрана окружающей среды на 19962000 годы и на перспективу", Проектом Государственного заказа по развитию науки и техники на 1996-1998 гг. и НИР, выполнявшимися в рамках этих программ в лаборатории озероведения и НИЛ гидроэкологии Белгосуниверситета, а также с исследованиями по грантам "Обеспечение обмена научным опытом между США и СНГ" (Фонд Программы Моря Правительства США), "Международные исследования по паразитофауне дрейссены" (Национальный Фонд научных исследований США), "Исследование паразитофауны йге/эзепа ро1утогрЬа а Европе" (грант Правительства США).

Цепь работы: изучить особенности экологии дрейссены в водоемах различного типа и оценить ее роль в структуре и функционировании водных экосистем.

Основные задачи исследования:

1. Выявить пути и способы распространения дрейссены и определить факторы среды, лимитирующие ее расселение по водоемам.

2. Изучить закономерности распределения дрейссены в водоемах различного типа.

3. Изучить влияние различных факторов среды на размножение и рост дрейссены.

4. Изучить таксономический состав, экстенсивность и интенсивность инвазии дрейссены паразитами.

5. Выявить общие закономерности воздействия дрейссены на экологическую систему водоема.

Научная новизна работы:

Впервые установлены уровни гидрохимических параметров (рН, кальций, гидрокарбонаты, общая минерализация и др.), лимитирующие заселение водоемов дрейссеной.

Выявлено влияние трофности водоема на характер распределения и скорость роста дрейссены.

Впервые проведены подробные исследования паразитофауны дрейссены из водоемов Европы. Определена интенсивность инвазии дрейссены простейшими Conchophthirus acuminatus (Clap. Lachm.) в различных водоемах. Осуществлена первая успешная попытка инфицирования дрейссены симбиотическими простейшими.

Впервые на основе анализа собственных результатов и литературных данных составлена общая схема реакции различных звеньев экосистемы водоема на вселение дрейссены.

Практическое значение.

1. Результаты данной работы использованы при разработке "Рекомендаций по восстановлению озер, подверженных интенсивному антропогенному воздействию". Было предложено использование дрейссены для биологической манипуляции в водоемах, подверженных интенсивному антропогенному воздействию.

2. Разработаны и внедрены в Комитете по рыбоохране Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды "Инструкции по предотвращению распространения дрейссены в озерах, где ее появление нежелательно", и "Рекомендации по рациональной рыбохозяйственной эксплуатации водоемов, заселенных дрейссеной".

3. Разработан прогноз распространения дрейссены по водоемам Беларуси, составлены списки озер, в которых можно ожидать появление моллюска, и водоемов, условия в которых не пригодны для обитания дрейссены.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Дрейссена оказывает мощное средообразующее воздействие на водоем, вызывая перестройку в структуре и функционировании всех звеньев экосистемы.

2. Распространение дрейссены по водоемам Беларуси в первую очередь обусловлено интенсивностью хозяйственной деятельности (в основном интенсивностью промышленного рыболовства). Развитие популяции дрейссены в водоеме лимитируется гидрохимическими показателями.

3. Скорость роста дрейссены и численность популяции определяются трофностью водоема, характером субстрата и наличием течения.

Личный вклад автора в выполнение работы. Основной объем материала, положенный в основу диссертации, собран, обработан и проанализирован автором самостоятельно. В планировании, проведении исследований и анализе результатов непосредственное участие принимал доктор биол. наук, зав. кафедрой общей экологии А. Ю. Каратаев. Исследования паразитофауны дрейссены в Западной Европе проведены в рамках международной экспедиции (научный руководитель сотрудник Нью-Йоркского государственного музея д. Д.П.Моллой). В проведении исследований принимали участие сотрудники лаборатории озероведения и НИЛ гидроэкологии, а также студенты биологического и географического факультетов Белорусского государственного университета.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на б съезде Всесоюзного гидробиологического общества (Мурманск, 1991); Международной научно-практической конференции "Проблемы сохранения биологического разнообразия Беларуси" (Минск, 1993); VI Совещании по проекту ЮНЕСКО "Вид и его продуктивность в ареале" (Санкт-Петербург, 1993); VII Зоологической конференции (Минск, 1994); V Международной конференции по дрейссене (Торонто, Канада, 1995); VI Международной конференции по дрейссена (Детройт, США, 1996); 62 Ежегодном Совещании Американского Мапакологиче-ского общества (Чикаго, США, 1996); VII Международной конференции по дрейссене (Нью-Орлеан, США, 1997); VIII Международной конференции по дрейссене (Сакраменто, США, 1998), II Северо-восточной конференции по экзотическим видам (Бирлингтон, Вермонт, 1997); Семинаре Биологической службы Музея штата Нью-Йорк (Олбни, США, 1997); Семинаре Лимнологического Центра Висконсинского Университета (Мэдисон, США, 1996, 1997) и Семинаре Висконсинского университета в Грин-Бэе (Грин-Бэй, США, 1997) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 32 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 6 глав, выводов, списка использованных источников (321 источник) и приложения. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 27 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для диссертации послужили результаты натурных и экспериментальных исследований, выполненных в период с 1988 по 1997 г. на базе лаборатории озероведения, Нарочанской биостанции, НИЛ гидроэкологии Белорусского государственного университета и Зоологического факультета Висконсинского университета (США).

Основной массив данных получен на озерах Нарочанской группы, р.Свислочь в пределах г.Минска и расположенных на ней водохранилищах Дрозды и Чижовское. При исследовании распределения, размножения и роста дрейссены собрано и обработано 716 количественных проб дрейссены, 450 проб зоопланктона для учета личинок, при изучении

скорости роста измерено более 800 моллюсков, 5556 моллюсков было вскрыто при исследовании паразитофауны дрейссены, собрано более 400 унионид при изучении влияния на них дрейссены.

Для изучения распределения дрейссены пробы отбирали на 5 - 10 полуразрезах, в зависимости от площади водоема. В 1990 и 1993 гг. на озерах Нарочь и Мястро моллюсков отбирали с глубин 1, 2, 3, 4,6 и 8 м, в последующие годы во всех водоемах с глубин 0,5; 1; 1,5; 2; 3; и т.д. метров (в зависимости от глубины распространения дрейссены). До глубины 3 м моллюсков собирали вручную, из рамки размерами 50 х 50 см, от 3 до 20 проб в зависимости от характера биотопа и плотности популяции, Дрейссену с субстратом выбирали, помещали в садок и поднимали на поверхность. На больших глубинах применяли дночерпатели системы Петерсена (на плотных грунтах) и Экмана-Берджи (на мягких) с площадью захвата 1/40 м2. На каждой станции проводили от 2 до 10 выемок грунта в зависимости от плотности популяции дрейссены. В1997 г. в оз.Нарочь пробы отбирали рамкой до глубин 7 м включительно с помощью легководолазного оборудования. Непосредственно после отбора в каждой пробе моллюсков просчитывали, удаляли воду из мантийной полости, просушивали на фильтровальной бумаге и взвешивали. Среднюю величину численности и биомассы дрейссены в водоеме и ее стандартную ошибку рассчитывали, как средневзвешенную, используя средние величины для каждого полуразреза. Развитие дрейссены на унионидах изучали в Нарочанских озерах, р.Свислочь и озерах штатов Индиана и Мичиган (США). Собирали в водоеме от 30 до 100 унионид, на каждой из них отмечали наличие либо отсутствие дрейссены. Определяли количество и массу прикрепленной дрейссены, длину и массу моллюска-хозяина.

Изучение планктонной стадии дрейссены. Отбор проб производили в поверхностном слое с интервалом 3-10 дней. 10 и 100-литровые пробы профильтровывали, используя шелковый газ № 76 и фиксировали 4% раствором формалина.

Рост дрейссены изучали в Нарочанских озерах и р.Свислочь в 1994 и 1995 гг. Применяли садки из перфорированного полистирола с диаметром ячеи 3 мм, представляющие собой тетраэдр с ребром 15 - 20 см. В садки помещали дрейссену четырех размерных групп по 20 особей в каждой группе. Садки устанавливали на дно водоема на глубине около 1,5 м непосредственно в зоне обитания дрейссены. Ежемесячно садки поднимали на поверхность для промера моллюсков (с точностью до 0,1 мм) и учета погибшей дрейссены. В 1995 г. моллюсков метили с помощью специальных пластиковых меток. В р.Свислочь, кроме того, моллюсков метили непосредственно на естественном субстрате. Исследования паразитофауны дрейссены проводили в составе международной экспедиции, работавшей в октябре 1995 г. на юге Франции, где было проанализировано 17 проб из 15 различных водоемов 9 стран Западной Европы. Определяли экстенсивность (процент инфицированных моллюсков) и интенсивность (число симбионтов в хозяине) инвазии дрейссены.

Исследования инвазии дрейссены инфузориями Conhophthirus acuminatus. Количество C.acuminatus подсчитывали в камере Богорова. Для определения скорости инфицирования дрейссены C.acuminatus в 1994 г. проводили лабораторные эксперименты: в кюветах, содержащих около 2,5 л воды, экспонировали инфицированных и неинфицированных моллюсков. После окончания срока экспозиции (1, 2, 3 и 4 суток) дрейссену вскрывали и подсчитывали C.acuminstus в каждом моллюске. В 1995 г. проводили полевой эксперимент в садке, установленном в р.Свиспочь на глубине 0,5 м, куда поместили 100 высоко инфицированных моллюсков из оз.Нарочь и 100 слабо инфицированных моллюсков из р.Свислочь. Все моллюски были промерены и маркированы. Периодически по 7 - 10 наро-чанских, свислочских и "контрольных" моллюсков (т.е. обитавших на той же глубине на расстоянии 0,5 - 4 м от садка) изымали для подсчета C.acuminatus. Для анализа изменений в трофической структура донных животных использовали литературные данные по биомассе зообентоса оз.Лукомского до и после вселения дрейссены. Донные беспозвоночные были разделены на трофические группировки по классификации Э. И. Извековой (1975).

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью статистических пакетов (SYSTAT 5.0 и STADIA 4.0) и электронной таблицы (QUATTRO PRO 5.0) по общепринятым методикам (Zar, 1995; Рокицкий, 1973).

УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ

Дрейссена появилась в Беларуси в начале XIX века после открытия судоходных каналов (Днепровско-Бугский, Днепровско-Неманский и Днепровско-Западно-Двинский), связавших бассейны Балтийского и Черного морей. Именно через территорию Беларуси дрейссена проникла в Западную Европу (Старобогатов, Андреева, 1994). До начала наших исследований дрейссена в Беларуси была известна в 85 озерах, одном водохранилище, шести крупных и четырех малых реках (Ляхнович, Каратаев, Тищиков, 1984а; 19846).

Для определения современного ареала дрейссены в Беларуси использованы фондовые данные лаборатории озероведения Белгосуниверситета и результаты собственных исследований. Из 553 обследованных озер дрейссена обнаружена в 102. Кроме озер, дрейссена отмечена в семи водохранилищах, во всех крупных (Западная Двина, Днепр, Припять, Березина, Неман, Сож) и 11 малых реках республики. Число озер, заселенных дрейссеной, распределено непропорционально между речными бассейнами (0,025 > Р > 0,01, G-тест). Озера с дрейссеной чаще встречаются в бассейне Западной Двины (86 озер), в бассейне Днепра моллюск заселил 3 из 11 изученных озер, в бассейне Немана - 3 из 33, дрейссена отсутствует в озерах бассейнов Припяти и Ловати. Основная роль в расселении дрейссены по водоемам Беларуси принадлежит каналу Днепр-Западная Двина (Karatayev, Burlakova, 1997). Дрейссена более распространена в озерах с низким трофическим статусом (Р<< 0,001, G-тест), чем это можно было ожидать исходя из случайного распределения. Наиболее часто моллюск обитает в мезотрофных, несколько реже - в оли-

готрофиых с признаками мезотрофии, еще реже - в эвтрофных и полностью отсутствует в дистрофных водоемах. Моллюск чаще встречается в крупных озерах (0,01 < Р < 0,005, в-тест): дрейссена обнаружена в 9 % озер с размерами 0,1 - 0,25 кмг и в 42 % озер с площадью более 15 км2.

Дрейссена обнаружена в 81 (20,4 %) озере из числа водоемов, на которых ведется промышленный лов рыбы, и в 12 (7,7 %) озерах, где лов отсутствует. Встречаемость дрейссены достоверно выше в облавливаемых озерах, чем в озерах, где промышленный лов рыбы отсутствовал (Р < 0,001,3-факторный в-тест).

Озера, заселенные дрейссеной, отличаются от незаселенных по 15 из 30 рассматриваемых биолимнологических параметров (0,001< Р < 0,025, тест Фишера), Озера с дрейссеной имеют большую площадь, объем, глубину, более высокие величины прозрачности и общей минерализации воды, содержания гидрокарбонатов, кальция, магния и кремния; цветность воды и содержание органических веществ в озерах с дрейссеной ниже (Каратаев, Бурлакова, 1995а). Дрейссена не обнаружена в озерах с цветностью выше 145 град., рН ниже 7,4, перманганатной окисляемостью более 25,3 и бихроматной окисляемо-стью свыше 62 мгО/л, кальция ниже 24,7 мг/л, концентрацией фосфатов выше 0,133 мгР/л и аммонийного азота 1,24 мгК1/л. Таким образом, дрейссена отсутствует в кислых, низко-минерализированных и сильнозагрязненных водоемах. По нашему прогнозу, дрейссена может заселить около 70 % белорусских озер.

В озерах Нарочь, Мястро и Баторино дрейссена была отмечена впервые в 1989 г. (Остапеня и др., 1993, 1994,1994а). В 1990 г. в оз.Нарочь дрейссена встречалась лишь в районе впадения протоки из оз.Мястро, В пересчете на всю площадь дна озера численность дрейссены в тот период составляла 7,4±3,0 экз./мг, биомасса - 1,5±0,6 г/м2, основным субстратом были раковины унионид, подводные макрофиты и камни. К 1993 г. численность дрейссены увеличилась более чем в 100 раз, биомасса в 66 раз (Виг)акоуа, Кага1ауеу,1997), Дрейссена заселила все пригодные субстраты, продвинувшись в глубь озера до 8 м, основным субстратом для нее стали подводные макрофиты. Резко снизилась численность унионид. С 1993 г. популяция дрейссены в оз.Нарочь стабилизировалась: средняя по озеру биомасса в 1993, 1994,1995 и 1997 гг. составляла соответственно 99,3±29,5; 114,8±30,0; 107,3±43,9; 98,9±19,9 г/м2. В озерах Мястро и Баторино в 1993 г. популяция моллюска, вероятно, уже находилась на стадии стабилизации и к 1995 г. существенно не изменилась.

Нами установлено, что с увеличением трофности озер зона максимального развития дрейссены и максимальная глубина распространения моллюска сдвигается на меньшие глубины, что обусловлено снижением прозрачности воды и, следовательно, уменьшением глубины распространения подводных макрофитов, являющихся в низкотрофных водоемах основным субстратом для дрейссены, С увеличением трофности увеличивается также заиление водоема, сдвигая зону, пригодную для существования моллюска на меньшие глубины (Каратаев, Бурлакова, 1995а; Виг!ако\га, Кага!ауеу, 1997). Так, в мезотрофном

оз. Нарочь максимальную плотность моллюск образует на глубине 4 - 6-м, в эвтрофном оз.Мястро - на глубине 2 - 4 м и в высокоэвтрофном оз.Баторино на глубине 1 -1,5 м.

Наибольшего развития дрейссена достигла в р.Свиспочь (численность -2500±1585 экз./м2, биомасса - 1182,б±882,8 г/м2). Численность и биомасса дрейссены в сильнозагрязненном Чижовском водохранилище, расположенном ниже основных индустриальных районов г.Минска, оказались почти на порядок ниже (81168 экз./м2, 32,4±22,7 г/м2), чем в относительно чистом водохранилище Дрозды (838±411 экз./м2, 348,0+192,2 г/м2), расположенном выше города.

РАЗМНОЖЕНИЕ ДРЕЙССЕНЫ

Проблема выяснения "пусковых механизмов", инициирующих нерест, является одним из спорных вопросов в цикле развития дрейссены. Нами установлено, что во всех изученных водоемах (4 озера, 2 водохранилища и река), несмотря на большие различия в абиотических и трофических условиях, нерест дрейссены начинается вскоре после прогрева воды до 15 °С. В 1994 г. из-за холодной весны вода до 15 °С прогрелась в реке в середине, а в озерах - в конце июня. Первые личинки в реке появились в конце июня, в озерах -в середине июля. В июле был отмечен короткий мощный пик численности личинок (в реке 12 июля, в озерах -19 июля). 1995 г. отличался очень теплой весной, до 15 "С вода прогрелась в последней декаде мая. Соответственно сдвинулись и сроки появления и массового нереста моллюсков (в реке первые личинки появились в конце мая, в озерах - в первой половине июня). В 1995 г. пик численности личинок оказался меньшим, чем в 1994 г. по абсолютной величине, но значительно большим по продолжительности.

Среднесезонная численность личинок дрейссены на сбросе из относительно чистого вдхр. Дрозды в 1994 и 1995 гг. была в 19 и 8 раз выше, чем на сбросе из сильно загрязненного Чижовского вдхр. Среднесезонные размеры личинок дрейссены в загрязненном районе в 1995 г. были достоверно выше, чем в более чистых зонах (Р<0,0001, /-тест). По-видимому, часть личинок дрейссены, попадая в загрязненный водоем, избегает оседания и дольше задерживается в планктоне, что позволяет моллюску расселяться вниз по рекам на значительное расстояние, даже если на пути встречаются участки, непригодные для существования популяции. Так, 500 м ниже Чижовского вдхр. в р.Свислочь на участке с сильным течением и хорошим кислородным режимом, численность дрейссены достигала 20 тыс.экз./мг при биомассе б кг/м2.

Установлена связь между биомассой дрейссены и средней численностью личинок в водоеме за 3 летних месяца (14=0,91; Р<0,05), описываемая уравнением:

5 = 3,89+1,83'10~" -Л/4'97

где В - средняя биомасса популяции дрейссены в пересчете на площадь озера, г/м2;

N - средняя численность велигеров в пересчете на площадь дна, экз./м2;

РОСТДРЕЙССЕНЫ

Абсолютные приросты меченых моллюсков в оз.Нарочь, оз.Мястро и р.Свислочь достоверно различались между собой (Р<0,01 в озерах и реке; Р<0,001 в озерах Нарочь и Мястро, однофакторный дисперсионный анализ). Моллюски всех размерных групп в высо-козвтрофном оз.Баторино росли примерно в 1,5 раза быстрее, чем в мезотрофном оз.Нарочь. Скорость роста дрейссены в эвтрофном оз.Мястро выше, чем в оз.Нарочь, но ниже, чем в оз.Баторино, табл.1. В р.Свислочь скорость роста дрейссены оказалась значительно выше, чем во всех исследованных озерах. Более высокий темп роста дрейссены в реке, по сравнению со стоячими водоемами, обусловлен постоянным током воды, доставляющим питательные вещества и кислород.

Таблица 1

Скорость роста дрейссены (мм в неделю) в различных водоемах

в течение трех летних месяцев. Даны средние величины + стандартная ошибка

Водоем Размерные группы дрейссены, мм

8,0 - 9,9 14,0 -15,9 18,0-19,9 24,0 - 29,9

Оз. Нарочь 0,182+0,015 0,100+0,008 0,047+0,008 0,028+0,006

Оз.Мястро 0,265+0,019 0,133+0,011 0,078+0,008 0,038+0,004

Оз. Баторино 0,291+0,032 0,146+0,016 0,051+0,006 0,044+0,005

Р.Свислочь: моллюски в садке на камнях из оз.Нарочь в садке 0,375+0,022 0,581+0,024 0,193+0,014 0,301+0,022 0,199+0,022 0,135+0,012 0,247+0,005 0,160+0,028 0,057+0,014

Примечание:- в эксперименте не было моллюсков соответствующих размерных групп

Скорость роста дрейссены из оз.Нарочь, помещенной в садок в р.Свислочь, была достоверно выше (Р<0,01), чем скорость роста нарочанской дрейссены в оз.Нарочь, и не отличалась от скорости роста свислочских моллюсков (Р>0,40),

Сравнение скорости роста меченой дрейссены в естественных условиях и в садке в р.Свислочь показало, что из-за снижения водообмена, вызванного обрастанием садка, темп роста моллюсков в нем оказался ниже (Р<0,001), чем в естественных условиях.

Установлено, что дрейссена растет быстрее в тех водоемах, где выше средняя масса особи в популяции. Рассчитаны степенные уравнения, позволяющие определять скорость роста дрейссены, зная величину средней массы моллюсков в популяции.

ПАРАЗИТОФАУНА ДРЕЙССЕНЫ

В мантийной полости и в тканях дрейссены обнаружено 14 видов симбионтов, включая инфузорий, трематод, нематод, олигохет, пиявок, копепод, клещей и хирономид. Самым распространенным видом из всех организмов были ресничные инфузории СопсЬорМЫгиг аситтаШ (экстенсивность инвазии около 100 %). Обнаружены достовер-

ные (Р<0,05) положительные корреляции между длиной дрейссены и средней экстенсивностью инвазии нематодами, простейшими СмситМиэ и трематодой В.ро1утогрЬив ((^=0,89; 0,82; 0,93 соответственно).

Интенсивность инвазии дрейссены комменсалами С.асит/ла/оэ варьирует от 1 до 5100 экз./особь и зависит от длины моллюска ([*= 0,74 - 0,95, Р<0,005), что описывается степенными уравнениями (Виг1акоуа, Кага1ауеу, МоПоу, 1998). Лабораторные эксперименты показали, что скорость инфицирования дрейссены С.аситтаШ в обычных условиях низка, простейшие в массе покидают хозяев только в случае гибели последних. В ходе полевого эксперимента по совместному содержанию слабо инфицированных (из р.Свислочь) и высоко инфицированных (из оз.Нарочь) моллюсков в садке установлено, что количество простейших в слабо инфицированной дрейссене достигло уровня высоко инфицированной на 77 сутки эксперимента, рисунок 1.

Рис. 1. Динамика интенсивности инвазии дрейссены С. acuminatus в экспериментальном садке и в естественных условиях. Даны средние величины + стандартная ошибка.

На протяжении всего эксперимента интенсивность инфекции контрольной дрейссены (вне садка) и высоко инфицированных моллюсков в садке не менялась (Р>0,50; Р>0,65; одно-факторный дисперсионный анализ).

РОЛЬ ДРЕЙССЕНЫ В СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Нами обобщены литературные данные по скорости фильтрации воды дрейссеной. Все результаты пересчитаны на объем воды (мл), отфильтровываемый одним граммом сырой массы дрейссены (тело и раковина) в час (Karatayev, Burlakova, Padilla, 1997). Ско-

рость фильтрации, по данным европейских авторов, колебалась от 35 до 110 мл/г час, в среднем 58 мл/гчас; по данным североамериканских авторов - от 49 до 100, в среднем 78 мл/г час. Интенсивность фильтрации воды дрейссеной зависит от массы и размеров моллюска и снижается с увеличением концентрации взвешенного вещества (Каратаев, Бурлакова, 1994).

Вселение дрейссены оказывает неблагоприятное воздействие на крупных двустворчатых моллюсков (Karatayev, 1996). Интенсивность воздействия зависит от: стадии колонизации водоема дрейссеной; типа донных отложений; видового состава и пола унионид (Karatayev, Burlakova, Padilla, 1997). На начальном этапе колонизации водоема, когда численность дрейссены взрывообразно увеличивается, моллюск оказывает сильное негативное воздействие на унионид, сопровождающееся их массовой гибелью. Однако, в водоемах, где дрейссена существует длительный период и ее популяция стабилизировалась, униониды успешно сосуществуют с этим моллюском (Каратаев, Тищиков, 1983; Karatayev, Burlakova, Padilla, 1997).

Кроме воздействия на состав аборигенных беспозвоночных, дрейссена вызывает мощную перестройку в трофической структуре сообществ (Каратаев, Бурлакова, 1992). На примере оз.Лукомского установлено, что после вселения дрейссены увеличилась доля собирателей из-за расширения их кормовой базы за счет осаждаемой дрейссеной взвеси; возросло количество хищников, всеядных собирателей + хватателей; в восемь раз уменьшилась биомасса аборигенных фильтраторов из-за вытеснения их дрейссеной. В профун-дали стали доминировать собиратели, на втором месте оказались глотатели. Ядро сообщества сформировали животные, утилизирующие питательное вещество с поверхности грунта и толщи иловых отложений. Анализ сообщества зообентоса с учетом дрейссены показал, что в настоящее время трофическая структура характеризуется чрезвычайно высокой степенью доминирования одной группы - фильтраторов, (95 % биомассы всего зообентоса), что свидетельствует об обеднении структуры сообщества. Аналогичные изменения в трофической структуре зообентоса отмечены в четырех других водоемах бывшего СССР: во всех случаях более 93 % биомассы сообщества составляют фитодетрито-фаги-фильтраторы, представленные, в основном, дрейссеной (Каратаев и др., 1994). Таким образом, мы везде имеем дело с монодоминантными сообществами. Такая структура обычно несвойственна пресным водоемам, незаселенным дрейссеной, и является одним из важнейших последствий экспансии моллюска.

До появления дрейссены в оз.Лукомском бентосные фильтраторы профильтровывали объем воды, равный объему озера, примерно за 15 лет, а зоопланктонные фильтраторы за 5 суток. После развития дрейссены количество зооппанкгонных фильтраторов в озере снизилось, а период, необходимый для фильтрации объема воды, равного объему озера, этим сообществом возрос до 17 суток (Каратаев, Бурлакова, 1992, 19956). Фильтрационная способность бентосных фильтраторов возросла в 320 раз, что позволило им отфильтровывать объем воды, равный объему озера, за 17 суток.

На основании результатов собственных исследований и анализа литературных данных впервые составлена общая схема реакции экосистемы водоема на вселение дрейссены, табл.2. Под влиянием фильтрационной деятельности моллюска увеличивается

Таблица 2

Изменения в пресноводных экосистемах, происходящие после вселения дрейссены

Параметры Изменения под воздействием дрейссены Источник

Прозрачность Повышается в 1,5; 2 и более раз Stanczykowska, 1977; Ляхнович и др., 1987; Львова, 1979; Reeders et al., 1993; Holland, 1993; Fahnenstiel et al., 1995;

Сестон Концентрация снижается в 1,5-10 раз Львова и др., 1980; Остапеня и др., 1994; 1994а; Каратаев, Бурлакова, 1995а

Органическое вещество Снижается. Увеличивается скорость минерализации органического вещества Харченко, Ляшенко, 1985; Шевцова, 1989; Остапеня и др., 1993; 1994;1994а;Каратаев, Бурлакова, 1995а

БПК5 Снижается в 1,5 раза Харченко, Ляшенко, 1985; Остапеня и др., 1994; 1994а

Фитопланктон Численность и биомасса снижается в 1,5 - 4 раза Ляхнович и др., 1987; Holland, 1993; Leach, 1993; Каратаев, Бурлакова, 19956

Первичная продукция фитопланктона Снижается в 2 - 4 раза Остапеня и др., 1994; 1994а; Fahnenstiel et al., 1995а; 19956

Бактериопланктон Численность возрастает Остапеня и др., 1994; 1994а

Макрофиты Увеличивается биомасса и площадь зарастания Ляхнович и др., 1987; Skubinna et al., 1995; Каратаев, Бурлакова, 19956

Фитоперифитон и фитобентос Увеличивается обилие, хлорофилл и продукция Lowe, Pillsbury, 1995

Зоопланктон Снижается численность Происходит структурная перестройка в сообществе Ляхнович, Каратаев, Митрахович, 1981; 1983; Митрахович, 1984; Шевцова и др., 1986; Каратаев и др., 1994а

Зообентос Возрастает обилие, происходит перестройка в трофической и таксономической структуре сообщества Харченко, Протасов, 1981; Каратаев, Бурлакова, 1992,1995; Каратаев и др., 1994; Griffiths, 1993; Dermott, Munawar, 1993; Winseden, Bailey, 1994

Рыбы Увеличивается количество бентофагов Каратаев, 1983; Ляхнович и др., 1987; Каратаев, Бурлакова, 1995а

прозрачность воды, возрастает интенсивность минерализации органического вещества, снижается содержание сестона, биомасса и продукция фитопланктона. Увеличение прозрачности воды стимулирует развитие фитобентоса и фитоперифитона, ведет к увеличению биомассы и площади зарастания макрофитами. Обилие зоопланктона снижается, а численность, биомасса и продукция донных животных, напротив, возрастает. Происходят структурные перестройки в сообществах, меняется трофическая структура зообентоса. Увеличивается биомасса рыб-бентофагов (известно 38 видов рыб, потребляющих дрейс-сену (МоПоу е( а1., 1997). Наибольшее воздействие на экосистему водоема дрейссена оказывает в начальный период колонизации, когда ее численность стремительно возрастает и достигает максимальных величин.

ВЫВОДЫ

1. Процесс распространения моллюска по озерам Беларуси идет медленно. За 200 лет, прошедших после появления дрейссены в водоемах республики, она заселила только 17 % из 553 изученных озер. Наиболее часто моллюск заселяет мезотрофные, несколько реже мезотрофные с признаками олиготрофии, еще реже эвтрофные и полностью отсутствует в дистрофных озерах. Дрейссена быстрее заселяет крупные и наиболее ценные с водохозяйственной точки зрения водоемы, на которых интенсивнее всего развито промышленное рыболовство.

2. Возможность развития дрейссены в водоеме определяется гидрохимическими показателями, и в первую очередь величиной рН, концентрацией кальция и общей минерализацией воды. Установлены значения целого ряда гидрохимических показателей, лимитирующих развитие дрейссены в водоеме. Согласно разработанному прогнозу, моллюск может потенциально заселить около 70 % озер Беларуси, исключая кислые, низкоминерализованные и сильно загрязненные водоемы.

3. Численность, биомасса и распределение дрейссены в водоеме зависит от характера субстрата, трофности водоема и наличия течения. С увеличением трофности водоема зона распространения дрейссены сдвигается на меньшие глубины. В местах с постоянным течением воды численность и биомасса дрейссены значительно выше, чем в стоячих водоемах.

4. Синхронные двухлетние наблюдения за динамикой обилия личинок в планктоне разных по трофическими и абиотическим условиям водоемов показали, что начало и продолжительность нереста дрейссены в первую очередь зависят от температурных условий сезона. Установлена положительная корреляция между численностью личинок в планктоне и биомассой популяции дрейссены в водоеме.

5. Скорость роста дрейссены возрастает с увеличением трофности озера и в местах с постоянным течением воды. Установлено, что дрейссена растет быстрее в тех водоемах,

где выше средняя масса особи в популяции. Сравнительный анализ различных методов исследования роста дрейссены позволил установить, что наилучшие результаты дает наблюдение за ростом меченых моллюсков в естественных условиях.

6.В ходе исследований паразитофауны дрейссены в тканях и мантийной полости моллюска найдено 14 видов паразитов и комменсалов и определена экстенсивность и интенсивность инвазии. Впервые изучена интенсивность инвазии дрейссены инфузориями СопсЬорЫЫгиэ аситта{из, которая варьирует от 1 до 5100 экз./особь и зависит от длины моллюска, и исследованы процессы инфицирования дрейссены этими простейшими.

7. Под влиянием фильтрационной активности дрейссены происходит перестройка в трофической структуре донных беспозвоночных водоема: увеличивается доля собирателей вследствие расширения их кормовой базы за счет осажденного дрейссеной из толщи воды органического вещества и уменьшается биомасса аборигенных фильтраторов. Зообентос после вселения в водоем дрейссены трансформируется в монодоминантное сообщество, более 95 % биомассы которого образуют фильтраторы.

8. Проведен анализ воздействия дрейссены на экологические системы водоемов и разработана общая схема реакции экосистемы на вселение моллюска. Показано, что под воздействием фильтрационной активности дрейссены увеличивается прозрачность воды, снижаются содержание сестона, биомасса и продукция фитопланктона и зоопланктона, увеличивается биомасса и площадь зарастания водоема макрофитами, возрастает обилие фитобентоса и фитоперифитона. Увеличивается биомасса и продукция зоо-бентоса.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Каратаев А.Ю., Митрахович П.А., Вежновец Г.Г., Бурлакова Л.Е. Комплексные исследования экосистемы озерного водоема, подверженного различным аспектам хозяйственной деятельности II6 съезд Всес.гидробиол.о-ва: Тез. докл.- Т. 2,- Мурманск: Полярная правда, 1991.-С.174-175.

2. Каратаев А.Ю., Бурлакова Л.Е. Изменение трофической структуры макрозообенто-са эвтрофного озера после вселения в него дрейссены И Информ. бюлл. Ин-та биол. внутр. ВОД АН СССР.-1992.- № 93,- С. 67-71.

3. Каратаев А.Ю., Бурлакова Л.Е. Фильтрационная деятельность дрейссены и ее воздействие на трофическую структуру сообществ планктонных и донных беспозвоночных // Материалы VI Совещания по проекту ЮНЕСКО "Вид и его продуктивность в ареале".- СПб: Гидрометеоиздат, 1993.- С.211-212.

4. Каратаев А.Ю., Бурлакова Л.Е. Распространение дрейссены по водоемам Беларуси и ее воздействие на таксономическую и трофическую структуру сообществ донных

беспозвоночных II Проблемы сохранения биологического разнообразия Беларуси: Тез.докл. Междун. науч.-практ.конф.- Минск, 1993.- С. 95-97.

5. Каратаев А.Ю., Ляхнович В.П., Афанасьев С.А., Бурлакова Л.Е. Закутский В.П., Ляхов С.М., Мирошниченко М.П., Мороз Т.Г., Некрасова М.Я., Нечвапенко С.П., Скальская И.А., Харченко Т.Г., Протасов А.А. Место вида в биоценозах II Дрейссена. Dreissena polymorpha (Pall.) (Bivalvia, Dreissenidae). Систематика, экология и практическое значение.-М.: Наука, 1994.- Гл. 10,- С. 180-195.

6. Каратаев А.Ю., Бурлакова Л.Е. Питание. Скорость фильтрации //Там же.- Гл. 7.- С. 132-137

7. Бурлакова Л.Е. Влияние дрейссены на химический состав воды (результаты натурных исследований и лабораторных экспериментов) // Тез.докл. Первой Международной конференции. Рязань, 1994.

8. Каратаеу А. Ю., Бурлакова Л.Я. Сучасны стан i перспектывы разшцця дрэйсены Dreissena polymorpha Pallas у Нарачансмх азерах II Becyi АНРБ.- 1995а.- N 2 - С. 95-99.

9. Каратаев А. Ю., Бурлакова Л.Е. Роль дрейссены в озерных экосистемах // Экология.* 19956,-N3.-С 232-236.

10. Каратаев А.Ю., Самойленко В.М., Бурлакова Л.Е., Карташевич З.К., Рачевский А.Н. Рекомендации по восстановлению озер, подверженных интенсивному антропогенному воздействию.-Минск: Белгосуниверситет, 1995в.-73с.

11. Molloy D. P., Karatayev A., Burlakova L„ Kurandina D., Fokin S.. Ciliate parasites of European Zebra Mussels // The Fifth International Zebra Mussel and other Nuisance Aqutlc Organisms Conference: Abstracts.-Toronto, Canada, 1995.- P. 92.

12. Burlakova L. The relationship between Dreissena and other benthic animals // The Fifth International Zebra Mussel and other Nuisance Aqutic Organisms Conference 1995. February 21-24, 1995: Proceedings.- Toronto, Canada, 1995,- P. 23-30.

13. Burlakova L.E., Karatayev A.Yu. Reproduction of Zebra Mussel under different trophic and temperature conditions II The Sixth International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.- Detroit, USA, 1996.- P. 89

14. Karatayev A.Yu., Burlakova L.E. Growth rates of Zebra mussel under different abiotic conditions II The Sixth International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.- Detroit, USA, 1996,- P. 74.

15. Burlakova, L. E. Reproduction of Zebra Mussel under Different Abiotic Conditions U The 62nd Annual Meeting of American Malacological Union: Abstracts - Chicago, USA, 1996.-P.31.

16. Karatayev A.Yu., Burlakova L.E. Historic and current geographic pattern, and rate of spread of Dreissena polymorpha in Belarus, Former Soviet Union II The 7th International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.- New-Orleans, USA, 1997.-P.11.

17. Burlakova L., Karatayev A. Distribution of Dreissena polymorphs within and among rivers, lakes and reservoirs with different abiotic conditions // The 7th International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.- New-Orleans, USA, 1997.-P. 9.

18. Padiiia O.K., Karatayev A. Yu., Burlakova L.E. Identifying macro-variable indicators of the invasibility of zebra mussels II The Seven International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.- New-Orleans, USA, 1997,- P.101.

19. Molioy, D.P., Karatayev A.Y., Burlakova L. E„ Kurandina D.P., Laruelle F. Natural enemies of Zebra mussels: predators, parasites and ecological competitors // Reviews in Fisheries Science, 1997.- T. 5, № 1.- C. 27-97.

20. Karatayev A.Yu., Burlakova L.E., Padiiia D. K. The effect of Dreissena polymorpha Pallas invasion on aquatic communities in Eastern Europe II J. Shellfish Res.- 1997.- Vol. 16, № 1.- P, 187-203.

21. Burlakova L. E., Karatayev A.Y., Molloy, D.P. Field and laboratory studies of Zebra mussel infection by the ciliate Conchophthirus acuminatus in the Republic of Belarus // The 8th International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts.-Sacramento, USA, 1998.

22. Karatayev A.Y., Molloy, D.P. Burlakova L. E., Kurandina D. P., Ovcharenko M.A. Studies of Dreissena Parasites in the Republic of Belarus, Ukraine, and Russia II The 8th International Zebra Mussel and Aquatic Nuisance Species Conference: Abstracts-Sacramento, USA, 1998.

23. Burlakova, L. E., Karatayev, A. Y., Molioy, D. P. Field and laboratory studies of zebra mussel (Dreissena polymorpha) infection by the ciliate Conchophthirus acuminatus in the Republic of Belarus II Journal of Invertebrate Pathology.-1998.-V.71, № 3.

16

РЕЗЮМЕ

Бурлакова Л.Е. "Экология моллюска Dreissena polymorpha (Pallas) и его роль в структуре и функционировании водных экосистем"

Ключевые слова: дрейссена, распространение, рост, размножение, паразитофауна дрейссены, трофическая структура, скорость фильтрации, униониды, влияние на экосистемы.

Распространение, размножение, рост, паразитофауну двустворчатого моллюска дрейссены и его воздействие на водные экосистемы изучали в водоемах Беларуси, Западной Европы и Северной Америки в 1988-1997 гг. общепринятыми гидробиологическими методами. Основная цель работы - изучить особенности экологии дрейссены в водоемах различного типа и оценить ее роль в структуре и функционировании водных экосистем.

Установлено, что моллюск чаще встречается в мезотрофных, реже - в эвтрофных и отсутствует в дистрофных водоемах. Дрейссена быстрее заселяет крупные и наиболее ценные с водохозяйственной точки зрения водоемы. Установлены значения ряда гидрохимических показателей, лимитирующих развитие дрейссены. Согласно разработанному прогнозу, моллюск может заселить около 70 % озер Беларуси, исключая кислые, низкоминерализованные и сильно загрязненные водоемы. Численность, биомасса и распределение дрейссены зависят от характера субстрата, трофности водоема и наличия течения. С увеличением трофности водоема зона распространения дрейссены сдвигается на меньшие глубины. Температура является важнейшим фактором, регулирующим начало и продолжительность нереста дрейссены. Рост дрейссены увеличивается с повышением трофности водоема. В местах с постоянным течением скорость роста дрейссены выше, чем в озерах. Темп роста дрейссены выше в тех водоемах, где больше средняя масса особи в популяции. В мантийной полости и тканях дрейссены обнаружено 14 видов симбионтов. Впервые определена интенсивность инвазии дрейссены инфузориями Conchophthirus acuminatus и проведены эксперименты по инфицированию дрейссены простейшими. Под влиянием фильтрационной активности дрейссены происходит перестройка в трофической структуре донных беспозвоночных водоема: увеличивается доля собирателей и уменьшается биомасса аборигенных фильтраторов. Впервые составлена общая схема реакции пресноводных экосистем на вселение дрейссены. Показано, что под воздействием фильтрационной активности дрейссены увеличивается прозрачность воды, снижаются содержание сестона, биомасса и продукция фитопланктона и зоопланктона, увеличивается биомасса и площадь зарастания водоема макрофитами, возрастает обилие фитобентоса, фи-топерифитона и зообентоса.

17

РЭЗЮМЭ

Бурлакова Л.Я. "Экалог1я мапюска Dreissena polymorpha (Pallas) I яго роля у структуры i функцыянаванн1 водных экас1стэм"

Ключавыя словы: дрэйсена, распаусюджанне, рост, размнажэнне, параз1тафауна дрэйсены, траф!чная структура, скорасць фетьтрацьн, ужянщы, уппыу на экас1стэмы.

Распаусюджанне, размножэнне, рост, паразггафауну двухстворкавага малюска дрэйсены i яго уздзеянне на водныя экас:стэмы вывучзл! на вадаёмах Беларуси, Заходняй Еуропы i Пауночнай Амерык1 у 1988-1997 гг. агульна прынятым1 у пдраб1ялогй метадамк Галоуная мэта работы - вывучыць асабл/васц| экалогн дрэйсены у водоемах разнага тыпу i ацажць яе ролю у структуры i функцыянаванш водных экас1стзм.

Устаноулена, што малюск часцей сустракаецца у мезатрофных, радзей - у эутрофных i адсутИчае у дыстрофных вадаёмах. Дрэйсена хутчэй засяляе буйныя ¡ на1больш каштоуныя з водагаспадарчага пункту гледжання вадаёмы. Выяулены значэнж шэрагу r¡flpax¡M¡4Hbix паказчыкау, лштуючых развщце дрэйсены. Згодна распрацаванаму прагнозу, малюск можа засялидь каля 70 % азер Беларуси, выключаючы ислыя, н1зкам1нерал1заваныя i моцна забруджаныя вадаёмы. Колькасць, б!ямаса i распаусюджанне дрэйсены залежаць ад характару субстрату, трофнасц1 вадаёма i наяунасц1 цячэнняу. С павял1чэннем трофнасц! вадаёма зона распа^сюджання дрэйсены перамяш-чаецца на меньшыя глыбш!. Температура з'яуляецца найважнейшым фактарам, рэгулюю-чым пачатак i працяг нерасту дрэйсены. Рост дрэйсены павял1чваецца с павышеннем трофнасиу вадаёма. У мясцах з пастаянным цачэннем скорасць росту дрэйсены вышэй, чым у азёрах. Тэмп росту дрэйсены вышэй у тых вадаёмах, дзе большая сярэдняя маса асобЫы у папуляцьн. У мантыйнай поласц! i тканках дрэйсены знайдзэна 14 в'щау С1'мб1ёнтау. Упершыню устаноулена ¡нтэнаунасць ¡нвазн дрэйсены ¡нфузорыям1 Conchophthirvs acuminatus i праведзены эксперыменты па ¡нфщыраванню дрэйсены прас-цейшым!. Пад уплывам фЫьтрацыйнай актыунасц! дрэйсены адбываецца перабудова у траф1чнай структуры донных беспазваночных вадаёма: павял1чваецца доля зб1рапьн1кау i помяньшаецца б'/ямаса абарыгенных фшьтрэтарау. Упершыню складзена агульная схема рэакцьп прэснаводных экаастзм на усяленне дрэйсены. Паказана, што пад уплывам фшьтрацыйнай зктыунасц! дрэйсены павял1чваецца празрыстасць вады, сшжаецца утрыманне сястону, бимаса i прадукцыя ф!тапланктону i зоапланктону, павял'нваецца йямаса i площча зарастания вадаёма макрафгтам!, павял!чваецца багацце фггабэнтасу, фгтаперыфпгону i зоабэнтасу.

18

SUMMARY

Burlakova L. E. "Ecology of mollusc Dreissena polymorphs (Pallas) and its role In the structure and function of aquatic ecosystems"

Key words: zebra mussel, spread, distribution, growth, reproduction, Dreissena parasites, filtration rate, trophic structure, unionids, effect on ecosystems.

The spread, reproduction, growth and symbionts of the zebra mussel and its affect on freshwater ecosystems were studied in waterbodies of Belarus, Western Europe and Northern America in 1988-1997 using standard hydrobiological methods. Objective of the work was to study the ecology of zebra mussel in waterbodies of various types and evaluate its role in the structure and function of aquatic ecosystems.

Dreissena was found disproportionately more often in mesotrophic lakes, rare in eutrophic and absent from dystrophic lakes; more often In larger lakes with high human activity. The values of hydrochemical parameters limiting Dreissena development were found. According to our forecast, Dreissena could invade about 70 % of Belarussian lakes, excluding acid; heavily polluted lakes and lakes with low mineralized waters. The density, biomass and distribution pattern of Dreissena within waterbody depend on substrate type and trophicity of the lake. Zebra mussel density was higher in current waters, With the increasing of lake trophicity, the area of bottom occupied by zebra mussels is shift to the lower depths. The temperature was found to be the most important environmental factor to control the beginning and longevity of zebra mussels spawning. The growth of zebra mussels was higher in lakes with higher trophicity and in current waters higher than in lakes. The growth rate of mussels was higher in lakes with higher average mass of Dreissena in the population. In mantle cavity and tissue of zebra mussel, 14 species of symbionts were found. We were the first to quantify the intensity of Conchophthirus acuminatus infection in zebra mussels. Transinfection of zebra mussels with C.aouminaius was achieved In experiments and represented the first successful trials to initiate protozoan infection in Dreissena. Zebra mussels cause a dramatic shift in the benthic trophic structure, as a result the biomass of detritus gatherers increased while the native filter feeders decreased. The total biomass of benthic invertebrates is increased, and the taxonomic structure of benthic animals changes. The filtering activity of zebra mussels increases water transparency and reduces the concentration of seston, densities and production of phytoplankton and zooplankton. Improved water transparency increases biomass of macrophytes, phytoperiphyton and phytobenthos.