Zoocenosis-2009 V международная научная конференция биоразнообразие

Моделирование проводилось для четырех лет наблюдений (с 1984 по 1987 годы). Результаты моделирования позволяют говорить о достаточно хорошем качественном и количественном соответствии модельных оценок и имеющихся данных наблюдений. В качестве показателя адекватности модели используется критерий Тила, значение которого может меняться от нуля до единицы, причем при полном совпадении модельных и наблюдаемых величин его значение равно нулю. Сравнение полей температуры показывает, что для них критерий Тила меняется в пределах от 0,0307 до 0,2093 при среднем значении 0,0781. Средние по биотическим компонентам величины этого критерии меняются от 0,2306 до 0,3778 при среднем значении 0,2812. Во взвешенном органическом веществе азот и фосфор в составе детрита составляют 45–75, 10–30 – азот и фосфор в составе фитопланктона и 10–20 – азот и фосфор в составе гетеротрофных бактерий. Роль зоопланктона в Невской губе невелика. Основной фракцией минерального азота является азот нитратов – 60–70. Азот нитритов составляет менее 5. Отношение менялось от 30 до 190, – от 16 до 40, – от 23 до 49, а их внутригодовая динамика качественно отличалась от года к году. С помощью модели оценены пределы изменчивости важнейших компонентов экосистемы: DIP – 2,02–20,08 мкг/л; DOP – 1,30–12,25 мкг/л; PD – 19,60–35,06 мкг/л; – 31,96–191,97 мкг/л; – 4,50–18,14 мкг/л; – 160,05–468,20 мкг/л; DON – 237,87–943,41 мкг/л; ND – 196,04–400,12 мкг/л.

Эти результаты также согласуются с данными многолетних наблюдений. C помощью модели и данных наблюдений показано, что содержание азота и фосфора в воде Невской губы, по всей видимости, не может быть лимитирующим фактором, сдерживающим увеличение биопродуктивности водоема. На это указывает несоответствие между сравнительно низким уровнем развития фитопланктона при достаточно высоких концентрациях биогенных элементов. Вклад первичной продукции фитопланктона в общее поступление органического вещества невелик. Результаты моделирования и данные наблюдений показывают, что основной причиной интенсивного развития гетеротрофных процессов в Невской губе являются величины аллохтонного органического вещества. Влияние комплекса защитных сооружений в целом невелико и прослеживается только на нескольких шагах расчетной сетки (в среднем до 5–10 шагов в зависимости от ветровых условий). Однако данный вопрос еще требует более детального исследования.

УДК 582.5/.9:575.224

РАЗЛИЧИЕ МУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ

А. В. Романовский*, Ю. С. Горшихина**

DISTINCTION OF MUTAGEN ACTIVITY

A. V. Romanovskiy*, U. S. Gorshihina**

В современном мире сильнейшим фактором воздействия на окружающую среду становится человеческая деятельность и ее последствия. Одним из самых популярных объектов такой деятельности является электронное устройство – мобильный телефон (МТ), производящий передачу сигнала в сверхвысоком диапазоне частот. Данное устройство является источником высокочастотного электромагнитного излучения, а мы, люди, воздействуем им на голову в районе ушной раковины. Известно, что длина волны, на которой работает МТ, позволяет излучению проникать в ткани тела на глубину в 1 см. Таким образом, с помощью данного устройства человек подвергает воздействию: кожу, органы зрения, органы слуха, клетки мозга.

О последствиях такого воздействия известно довольно мало и данные исследований противоречивы, однако некоторые ученые полагают, что следствием использования МТ будет вспышка рака мозга в ближайшие 5–10 лет. К сожалению это слишком долгий срок чтобы подтвердить или опровергнуть вредное воздействие излучения мобильных телефонов на человека, поэтому сейчас очень важны данные о непродолжительном (острый опыт) и долгосрочном (хронический опыт) воздействии излучения на организм.

Ранее нами было выяснено, что излучение мобильного телефона фирмы Motorola модель С115 с SAR 0,88 Вт/кг обладает генотоксической активностью на клетки меристемы лука посевного (Allium cepa). О мутагенной активности судили по частоте хромосомных аберраций (ХА), о пролиферативной активности судили по длине корней и изменению митотического индекса (MI). Частота хромосомных аберраций, митотический индекс и длина корневой системы изменялись пропорционально продолжительности воздействия. Большему времени воздействия (17 часов облучения) соответствовало большее значение частоты ХА (от 2,0 до 3,2 %, что в 1,7–10,4 раза выше спонтанного уровня). Таким образом, установлено что МТ, а именно его излучение (работа в режиме разговора), обладает мутагенной активностью и способно вызывать в клетках генетические нарушения типа делеций и транслокаций, следствием которых является обнаружение в препаратах меристемы корешков лука мостов, фрагментов, отставаний и микроядер – хромосомные нарушения (ХН).

Далее нам было интересно узнать мутагенную активность различных частей мобильного телефона, а именно: антенны, аккумулятора, дисплея и клавиатуры. Целью настоящей работы являлось выяснение зависимости уровня генотоксических эффектов от локализации биологического объекта относительного мобильного телефона.

Для изучения генотоксической активности антенны, диплея клавиатуры и аккумулятора нами проведен эксперимент, в котором луковицы A. cepa расположили на проращивание вокруг МТ рядом с исследуемыми частями и подвергали облучению по 1 часу в день в течении 3 дней. По истечении указанного срока луковицы подвергались обработке (измерение длины корней, подсчет митотического индекса и частоты ХА на препарате).

На основании проведенной работы сделаны следующие выводы. На проявление мутагенных эффектов влияет локализация биообъекта относительно устройства. Максимальная мутагенная активность отмечена для дисплея (5,8 %) и нижней части аккумулятора (5,5 %). Излучение МТ влияет на пролиферативную активность клеток лука, увеличивая MI и среднее значение длины корешков (эффект гормезиса) в опыте. Уровень мутаций, индуцированных излучением МТ, пропорционален интенсивности электромагнитного поля. Возможно, низкая интенсивность магнитного поля, достаточная для инициирования хромосомных нарушений, не достаточна для запуска системы репарации ДНК.

УДК 630*15:630*27(477.85)

НАЗЕМНІ ХРЕБЕТНІ В МІСЬКИХ

І. В. Скільський*, Л. І. Мелещук**, М. В. Тащук***

LAND VERTEBRATES IN URBAN

I. V. Skilsky*, L. I. Meleshchuk**, M. V. Tashchuk***

Міські ландшафти сформувалися в результаті тривалих антропогенних перетворень природно-територіальних комплексів під впливом урбанізації й техногенезу. Вони значним чином впливають на особливості соціально-економічного розвитку міста, його архітектурний, культурно-естетичний та інші аспекти (Гуцуляк, 2002). Фауна – невід’ємний компонент природного блоку міської екосистеми, виконує в ній важливі екологічні, естетичні й інші функції. Одна з основних складових урбанізованих ландшафтів – наземні хребетні тварини, які є консументами першого та другого порядку (Різун, 2003).

На даний час у Чернівцях у зв’язку з діяльністю людини трансформація екосистем досягла свого максимального рівня, природні комплекси втратили здатність до самовідновлення, зменшуються площі відкритих просторів, зелених зон тощо. Розвиток промисловості, насиченість транспортними засобами, ущільнення забудови та зростання антропогенного навантаження зумовили погіршення сучасного стану міського середовища (Гуцуляк, 2006), негативно впливають на тваринний світ. Тому мета нашої роботи – встановити видовий склад і відносну чисельність земноводних, плазунів, птахів і ссавців, їх територіальний розподіл і зв’язки зі структурними компонентами зелених насаджень.

Провівши комплексну оцінку приміських і міських насаджень у взаємозв’язку з функціонуванням населення наземних хребетних можна отримати відомості щодо особливостей їх структури в контексті значення основних компонентів стосовно забезпечення захисних і кормових властивостей для тварин. Із цією метою в межах комплексної зеленої зони міста (КЗЗМ) виділяють наступні еколого-фітоценотичні пояси (ЕФП) (Масікевич та ін., 2002; Різун, 2003). Перший ЕФП – приміські ліси, де не прослідковується помітний антропогенний вплив. Другий ЕФП – міські лісопарки та парки, де умови зростання ще відповідають життєвим потребам рослин. Третій ЕФП – невеликі парки та сквери, де рослини піддаються значному антропогенному навантаженню. Четвертий ЕФП – деревні насадження вулиць і площ, які зазнають надмірного антропогенного впливу. Захисні та кормові властивості для наземних хребетних у зелених насадженнях пов’язані зі структурою останніх.

Дослідження ми проводили протягом останнього десятиліття в межах приміських і міських масивів зелених насаджень КЗЗМ Чернівців. Тут встановлено видову, вікову та просторову структуру насаджень з метою вивчення їхніх захисних і кормових властивостей. На основі узагаль­нення зібраних матеріалів, а також у результаті опрацювання багатьох літературних джерел і фондо­вих зібрань регіональних музеїв, на території Чернівців (в адміні­стративних межах) встановлене перебування 130 видів наземних хребетних тварин із 91 роду, 47 родин, 18 рядів і 4 класів.

Клас Земноводні (Amphibia). У межах ЕФП КЗЗМ встановлене перебування 12 видів або 85,7 % батрахофауни Чернівців. Вони належать до 7 родів, 5 родин, 2 рядів. Явно переважають (трохи більше 4/5) безхвості земноводні, серед яких домінують (60,0 %) жаби. У напрямку від І до ІV ЕФП кількість видів помітно зменшується. Із них найхарактерніші Hyla arborea (L.), Bufo bufo (L.) і Rana temporaria L. Амфібії в Чернівцях приурочені, головним чином, до невеликих проточних і стоячих водойм, а також часто зустрічаються серед лісових масивів.

Клас Плазуни (Reptilia). У КЗЗМ Чернівців виявлено 5 видів, що становить 83,3 % від усієї герпетофауни обласного центру Буковини. Вони належать до 5 родів, 3 родин, 1 ряду. Найтиповіші представники – Lacerta agilis L. та Natrix natrix (L.); їх можна зустріти в районах із різним рівнем гемеробії за наявності тут сприятливих для цих рептилій екологічних умов. Інші види трапляються спорадично, переважно в периферійній частині міста (І і ІІ ЕФП).

Клас Птахи (Aves). Ці тварини є найвивченішою групою з усіх хребетних урбоекосистеми Чернівців. Тут встановлене перебування 167 видів з 44 родин, 16 рядів, що складає 67,3 та 76,6 % авіфауністичних елементів, зафіксованих у Прут-Дністровському межиріччі та Покутсько-Буковинському Передкарпатті відповідно (Скільський, 2000). У межах І–ІV ЕФП виявлено 82 гніздових і зимуючих видів птахів (52 родів, 25 родин, 8 рядів), що становить 65,1 % від загальної кількості тих представників орнітофауни, які є відносно постійними мешканцями найтиповіших екосистем Чернівців. Основу видового багатства складають Горобцеподібні (Passeriformes) – 58 (70,7 %) представників. Із негороби­них птахів відносно високою є частка Дятлоподібних (Piciformes) – 8 (9,8 %) видів і Совоподібних (Strigiformes) – 5 (6,1 %).

Клас Ссавці (Mammalia). У межах усіх ЕФП КЗЗМ виявлений 31 вид або 77,5 % теріофауни Чернівців. Ці представники належать до 27 родів, 14 родин, 7 рядів. Найбагатшими за кількістю видів є Лиликові (Vespertilionidae), Тхореві (Mustelidae) та Мишачі (Muridae) (по 5 або 16,1 %).

Розподіл фауни тетрапод в ЕФП КЗЗМ Чернівців має наступні особливості.

Перший ЕФП – приміська зелена зона, де не прослідковується помітний вплив діяльності людини. В адміністративні межі Чернівців входять лісові масиви, невеликі вкраплення яких збереглися на західній окраїні міста (Цецино), а от у північно-східній частині їх площа залишається ще порівняно значною. Межують «міські» ліси з індивідуальною забудовою (дачні ділянки). У наш час вони взяті під охорону і є невід’ємною складовою регіонального ландшафтного парку «Чернівецький» (до нього входить також і ландшафтний заказник загальнодержавного значення «Цецино»). У межах І ЕФП Чернівців встановлене перебування 107 видів наземних хребетних тварин, або 82,3 % від їх загальної кількості. Вони належать до 79 родів, 45 родин, 17 рядів.

Другий ЕФП – лісопаркова зона, де умови зростання ще відповідають життєвим потребам рослин. До ІІ ЕФП входить ландшафтний заказник місцевого значення «Гарячий Урбан». Цей лісопарк тягнеться вздовж правого берега р. Прут у східній частині Чернівців; його площа сягає 108 га. Для ІІ ЕФП КЗЗМ Чернівців характерне найбільше різноманіття фауни наземних хребетних, яка крім власне лісових елементів, представлена також і типовими синантропами. Тут виявлено 113 видів (з 79 родів, 42 родин, 17 рядів), що складає 86,9 % від їх загальної кількості.

Третій ЕФП – міські парки та сквери, де рослини піддаються значному антропогенному навантаженню. Паркові насадження Чернівців являють собою співвідношення різних за площею ділянок створених людиною (штучно засаджені) або перепланованих на місці природної рослинності (найчастіше колишніх лісових масивів) із різноманітною деревно-чагарниковою та трав’яною флорою. Паркові насадження часто відвідуються людьми, мають незначне асфальтове покриття (доріжки), на їх території, як правило, в невеликій кількості наявні споруди антропогенного походження. Рослинність представлена як дикорослими, так і культивованими (інтродукованими) видами. У межах Чернівців є понад 10 паркових насаджень різних типів, розташованих дифузно по всій території міста, але основна їх кількість сконцентрована в південній його половині. У межах ІІІ ЕФП встановлене перебування 92 видів наземних хребетних тварин або 70,8 % їх загальної кількості. Вони належать до 67 родів, 38 родин, 14 рядів.

Четвертий ЕФП – деревні зелені насадження вздовж вулиць і на площах, які зазнають надмірного антропогенного впливу. У межах ІV ЕФП КЗЗМ Чернівців виявлена найменша кількість видів наземних хребетних тварин – лише 81 (з 59 родів, 35 родин, 15 рядів), або 62,3 % їх загального числа. Серед них переважають синантропні види чи їх урбанізовані популяції.

Загальні особливості розподілу фауни наземних хребетних за еколого-фітоценотичними поясами наступні. Кількість видів пойкілотермних тварин у межах І і ІІ ЕФП майже однакова, а в напрямку ІІІ–ІV ЕФП різко зменшується. Зовсім інша картина характерна для гомойотермних тетрапод. Число видів птахів у напрямку І–ІІ ЕФП зростає, а далі плавно йде на спад. Кількість представників ссавців у приміських лісах і в лісопарках однакова, а в напрямку ІІІ–ІV ЕФП поступово зменшується.

Поширення наземних хребетних тварин у межах міських і приміських зелених насаджень Чернівців лімітується різними екологічними чинниками: для земноводних – наявністю водойм; для плазунів – площею окремих біотопів; для птахів – віком, складом і вертикальною структурою зелених насаджень; для ссавців – видовою та віковою структурою деревостанів. Основні напрямки оптимізації умов існування наземних хребетних у приміських і міських насадженннях передбачають створення мережі природних центрів відтворення та підтримання біорізноманіття.

МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОМЫ

Е. В. Скрипченко

MORPHO-FUNCTIONAL PECULIARITIES

E. V. Skripchenko

В процессе эволюционного развития и становления современного разнообразия позвоночных животных возникла и была закреплена тесная связь кроветворения с костью. Гистогенетическая связь кроветворной ткани с внутренним скелетом эволюционно сложилась в связи с приспособле­нием позвоночных к обитанию на суше и замещением хрящевого скелета костным. Оптимальность топографии кроветворной ткани в костной полости связана с тем, что костная ткань, обладающая большой прочностью, способна обеспечивать защиту кроветворения, экранируя его от механических травм, радиационного фона и других воздействий (Старостин и др. 1977; Cooper et al., 1980).

В ряду позвоночных от амфибий до млекопитающих костный мозг превращается из органа дополнительного кроветворения (у бесхвостых амфибий) в основной орган гемопоэза (у всех теплокровных позвоночных). Различная степень интенсивности кроветворения (при сравнении пери­одов максимальной активности), существенные различия в составе образующихся гемопоэтических клеток и в ультраструктуре клеток, принадлежащих к однотипным кроветворным росткам у различ­ных позвоночных в значительной степени связаны с особенностями стромы этого органа. Однако, если строма костного мозга млекопитающих – предмет активных исследований (Bianko et al., 2001; Паюшина и др., 2006; Чертков и др., 2006), сведения о строме костного мозга у амфибий (Хамидов и др., 1978), рептилий (Zapata et al., 1981), птиц (Гольдберг, 1975; Sorrel et al., 1982) являются фраг­мен­тарными. Задача нашей работы – охарактеризовать особенности стромы костного мозга у предста­вителей амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих в связи с адаптацией к условиям обитания.

Как известно (Наумов и др., 1979), эволюция хвостатых и бесхвостых амфибий шла независимо с верхнего девона, когда ихтеостегиды дали начало двум подклассам: тонкопозвонковых и дугопозвонковых. Резкие анатомические и биологические различия между современными хвостатыми и бесхвостыми амфибиями обнаруживаются и в кроветворной системе. Современным хвостатым земноводным свойственен, как рыбам, основной тип передвижения при помощи боковых изгибов всего тела. При перемещении в воде конечности заметной роли не играют.

Полости бедренных и плечевых костей у исследованных хвостатых амфибий (Salamandra salamandra (Linnaeus, 1758), Triturus vulgaris (Linnaeus, 1758)) заполнены соединительной тканью, включающей ретикулиновые волокна, ретикуляные клетки, адипоциты, эндотелиальные клетки.

У бесхвостых амфибий появляется новый кроветворный орган – костный мозг, выполняющий функцию дополнительного очага кроветворения. Строма костного мозга у исследованных нами Bufo bufo (Linnaeus, 1758), Hyla arborea (Linnaeus, 1758), Rana ridibunda (Pallas, 1771) включает мембранно-фибриллярные структуры и гетерогенную популяцию клеток (фибробластоподобные клетки, фагоцитирующие ретикулярные клетки, адипоциты, макрофаги, эндотелиальные клетки). Костный мозг отделен от кости оболочкой.

Главная причина эволюционного прогресса пресмыкающихся и длительного их господства на планете на протяжении всей мезозойской эры заключается в том, что у рептилий сложились все основные типы передвижений, присущие надклассу четвероногих в целом (Наумов и др., 1979). Усложняется двигательная система пресмыкающихся. Грубоволокнистая костная ткань земноводных заместилась тонковолокнистой костью. Морфологические изменения в кости и усложнение других органов и систем сопровождались интенсификацией гемопоэза в костном мозге.

У исследованных нами Lacerta agilis (Linnaeus, 1758) в костном мозге по сравнению с костным мозгом амфибий возникают новые формы взаимоотношений между стромальными и гемопоэтическими клетками, что выражается в появлении островков лимфоцитоподобных клеток, с центрально расположенной фагоцитирующей ретикулярной клеткой. Часто встречаются также клеточные группы, в которых центральное положение занимает макрофаг, окружают его лимфоцитоподобные клетки и клетки гранулоцитарного ряда. Принимая во внимание подвижность макрофагов, и, в то же время, отмечая наличие множественных, часто обширных, контактов макрофагов с окружающими его клетками, мы склонны считать такие клеточные группы довольно устойчивые образованиями. Наличие таких клеточных групп свидетельствует о возможной регуляторной функции центральных стромальных клеток по отношению к кроветворным. Костномозговой лимфопоэз, наряду с селезеночным, приводят к выраженному у пресмыкающихся лимфоидному характеру периферической крови.