Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Особенности радиационно-химического воздействия на щитовидную железу мелких млекопитающих
Статья научная
В настоящее время остро стоит проблема оценки многофакторных антропогенных воздействий на популяции животных. Способность токсикантов перемещаться на значительные расстояния от источника загрязнения и непредсказуемость их совместного действия требуют более детального исследования формирования эффектов при поступлении в течение длительного времени факторов в организм млекопитающих. Щитовидной железе принадлежит существенная роль при адаптации организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды, при этом она является лабильной и отвечает на антропогенную трансформацию среды изменением структурно-функциональных характеристик составляющих ее компонентов. Цель исследования - изучить особенности хронического действия факторов радиационной и химической природы на формирование ответной реакции щитовидной железы мышей и определить морфологические критерии тиреоидной ткани, по которым можно оценить характер таких воздействий у млекопитающих, обитающих на техногенно загрязненных территориях. Для этого были проведены эксперименты на половозрелых самцах мышей линии СВА, сначала были изучены эффекты раздельного действия факторов, а потом варианты их совместного действия. Животных подвергали γ-облучению в течение 30 суток (226Ra) при мощности экспозиционной дозы 2000-2500 мкР/ч (1.6 сГр). Нитрат натрия мыши получали перорально также 30 суток в концентрациях 10 и 45 мг/л. С применением морфологических методов исследования показана высокая чувствительность щитовидной железы мышей к хроническому низкоинтенсивному γ-облучению и нитрату натрия в дозах и концентрациях, реально встречающихся в окружающей среде, что позволяет предложить показатели ее морфофункционального состояния для использования в качестве критерия оценки биологического действия радиационно-химических воздействий. Совместное действие исследуемых факторов оказывало большее влияние на тиреоидную паренхиму по сравнению с их раздельным действием. Полученные результаты необходимо учитывать при оценке многофакторных антропогенных воздействий на щитовидную железу млекопитающих и при экологическом нормировании техногенной нагрузки на наземные экосистемы.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматриваются результаты деятельности ботанических садов в области интродукции и акклиматизации растений, проявляющиеся: в распространении видов за пределы их естественного экологического оптимума; в создании коллекций близкородственных перекрестноопыляющихся видов и сортов; в формировании источников инвазионных видов. Подчеркивается значение ботанических садов как антропогенных центров распространения и эволюции растений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются отличия основных аспектов репродуктивной биологии зарянки в естественных и антропогенных стациях Рязанской области. Показано, что у зарянки имеется ряд антропогенных трансформаций гнездовой биологии, часть из которых адаптивны, другие представляют собой экологическую ловушку для синантропных популяций.
Бесплатно
Особенности сезонных явлений в зоопланктоне Петрозаводской губы Онежского озера
Статья научная
Фенологические фазы или сезоны были выделены для зоопланктона Петрозаводской губы Онежского озера с помощью метода дискриминантного анализа. На основе данных по численности и биомассе основных таксономических групп зоопланктона с 1988 по 2010 г. были выделены 4 сезонных состояния сообщества, определены их сроки и продолжительность. В среднем летний период для зоопланктона в Петрозаводской губе продолжается 66 суток, что на 24 суток дольше, чем в центральном районе озера. Рассматривается связь фенологии с гидродинамическим и термическим режимом.
Бесплатно
Особенности состава некрофильных двукрылых на урбанизированных территориях южной Карелии
Статья научная
Изучен комплекс синантропных некрофильных двукрылых и воздействие урбанизации на их состав и структуру. На трупах людей найдено девять видов мух, относящихся к четырем семействам. Основу населения составляют красноголовая синяя падальница (Calliphora vicina), зеленая падальница (Lucilia caesar) и мясная муха новоземельская (Protophormia terraenovae). Ведущую роль в формировании комплекса некрофильных двукрылых играют сезонные аспекты изменения видового состава, условия нахождения трупа и его состояние. Наиболее успешными в размножении, развитии и колонизации трупа являются экологически пластичные виды с широким трофическим спектром.
Бесплатно
Статья научная
На основании подробного сравнительно-экологического анализа строения и теплозащитных свойств волосяного покрова 8 фоновых видов мелких млекопитающих таежного Севера - европейского крота, обыкновенной, малой и средней бурозубок, водяной куторы, лесной мышовки, полевки-экономки и европейской рыжей полевки - вскрываются основные его адаптивные особенности, позволяющие мелким зверькам успешно компенсировать характерное для них несовершенство терморегуляции, в том числе посредством включения наиболее эффективных приспособительных механизмов физической терморегуляции. В их числе сегментное строение волос, их дифференцировка на категории, утончение и переход к универсализму и мультифункциональности, приспособительная перестройка микроструктуры волоса к соответствующей среде и экологическим условиям, топография волосяного покрова. В эколого-эволюционном плане подробно анализируются все основные размерные и структурные показатели шерсти зверьков, в том числе позволяющие оценить географическую, популяционную и сезонную их изменчивость.
Бесплатно
Статья научная
Были выполнены исследования по изучению процесса сульфатредукции в пресноводном озере Назаровское (Коношский район Архангельской области). Полевые работы проводились в зимний (март) и летний (июль) сезоны с 2013 по 2017 г. Определены биогеохимические показатели (содержание сульфатов, железа, органического вещества, форм серы) и скорость бактериального процесса сульфатредукции в отобранных образцах с использованием общепринятых или апробированных методик. Вода в озере была охарактеризована как пресная, гидрокарбонатного класса кальциевой группы. В водной толще максимальные количества сульфатов 107 мг/л и сероводорода 1355 мкг/л были отмечены в зимний период. В донных отложениях оз. Назаровское более интенсивно восстановление сульфатов осуществлялось в летний период (максимальная скорость процесса составляла 555 мкг S/дм3 сут). В отличие от большинства ранее исследованных нами пресноводных озер на территории Архангельской области, в данном водоеме отмечены наибольшие содержания сульфатов и сероводорода в воде, при этом зафиксирована наименьшая скорость бактериального процесса сульфатредукции как в воде, так и донных отложениях. Однако среди производных сероводорода в донных осадках из сульфидных форм в оз. Назаровском доминировала пиритная сера, что может косвенно свидетельствовать о довольно активном протекании процесса сульфатредукции в отложениях этого неглубокого водоема. Можно предположить, что, несмотря на большую скорость процесса, летом образующиеся сульфидные формы в верхних слоях отложений могут окисляться из-за проникновения кислорода до дна водоема ввиду небольшой глубины озера, а накапливаются соединения восстановленной серы в донных осадках в зимний период (в водоеме отмечены анаэробные условия даже в водной толще).
Бесплатно
Оценка биоразнообразия жесткокрылых-некробионтов в Карелии
Статья научная
В работе дана оценка биотопической специфики фауны некробионтов с помощью разнообразных математических средств обработки данных по встречаемости этих животных на трупах. Представлен список видов жесткокрылых-некробионтов.
Бесплатно
Оценка видового богатства паразитофауны рыб: экологический подход
Статья научная
Изучали биологическое разнообразие паразитофауны щуки в четырех местообитаниях северных озер Карелии. Построены кривые зависимости ожидаемого видового богатства от затраченного выборочного усилия (числа исследованных особей). Предложен универсальный подход к описанию динамики пополнения видового списка – поиск (путем комбинаторики) срединных значений между самой быстрой и самой медленной траекториями прироста видового богатства с последующей аппроксимацией логарифмической функцией. Анализ показал, что в число важнейших экологических факторов формирования богатства фауны паразитов данного водоема входят богатство инфрасообществ и возрастной состав выборки хозяина. Выборка объемом 15 экз. хозяина содержит не менее 80 % всех видов паразитарного сообщества.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье обсуждаются вопросы влияния строительства крупных гидрообъектов на состояние охотничьих угодий на затопляемых территориях. Проблема освещена на примере возведения Крапивинского гидроузла на реке Томь. Обсуждаются модели развития устойчивого охотничьего хозяйства на базе полиотраслевого территориального лесопользования. В частности, это касается водохранилищ и сопутствующих им гидроэлектростанций (ГЭС), поскольку это крупнейшие сооружения со значительным влиянием на животный мир на больших площадях. Целью настоящей работы является оценка воздействия строительства крупных гидрообъектов на состояние охотничьих ресурсов (на примере достройки Крапивинского гидроузла в Кемеровской области - Кузбассе). Установлено, что достройка Крапивинского гидроузла связана с потерями капитала и доходов в охотничьем хозяйстве Кемеровской области - Кузбасса, которые должны быть учтены, компенсированы и приняты во внимание при расчете коммерческой эффективности проекта. Результаты исследований устанавливают зоны затопления Крапивинского водохранилища, что является ориентиром для дальнейшего мониторинга состояния затопленных земель и других связанных с ними биологических ресурсов. Полученные результаты могут быть использованы для оценки и прогнозирования влияния других крупных низменных водоемов лесной зоны на природные ресурсы, в том числе (с определенными изменениями) водоемов Сибири и Дальнего Востока.
Бесплатно
Статья научная
Предложено использование пивной дробины в качестве источника ростовых веществ для ацетонобутилового сбраживания гидролизатов лигноцеллюлозного сырья с целью снижения себестоимости производства биобутанола и возможной утилизации отхода пивоварения. В серии опытов по оценке влияния пивной дробины на сбраживаемость углеводов штаммом бактерий Clostridium acetobutylicum АТСС 824 определены лимитирующая и ингибирующая концентрации пивной дробины в среде, которые составляют 2 и 20 об. % соответственно. Выявлена оптимальная доза пивной дробины, составившая 6 об. %. Установлено, что в ацетонобутиловом брожении может быть использована как свежая, так и закисшая пивная дробина.
Бесплатно
Оценка восстановления сообщества зоопланктона озера Чишмяле после мероприятий по экореабилитации
Статья научная
Озеро Чишмяле расположено в г. Казани, в районе с многоэтажной жилой застройкой. В 2010-х гг. озеро было полностью засыпано в связи с планируемой застройкой территории. Однако работы были прекращены, на участке наблюдалась аккумуляция поверхностных вод, что привело к повторному формированию малого водоема. В 2015 г. было принято решение восстановить озеро и создать сквер. Мероприятия по экореабилитации включали восстановление озера в прежних границах, создание искусственной подпитки водоема, укрепление берега с помощью габионов. Цель работы – оценить восстановление сообщества зоопланктона после осуществления мероприятий по экореабилитации. На протяжении вегетационных периодов 2016–2018 гг. измеряли физико-химические показатели воды, отбирали пробы зоопланктона. Полученные данные сравнивали с результатами исследований, выполненных до восстановления. Анализ космоснимков показал, что площадь вновь созданного водоема меньше ранее существовавшего на 46 %. Вода в озере имеет среднюю минерализацию, среда нейтральная. Выявлен дефицит растворенного кислорода в воде, развивающийся в июле – августе. В зоопланктоне за послереабилитационный период обнаружен 51 вид. Среднее число видов в пробе увеличилось с 4.8 ± 0.7 в 2016 г. до 7.9 ± 0.8 в 2018 г. Сравнение видового богатства до и после восстановления демонстрирует статистически значимое увеличение этого параметра. Количественные показатели зоопланктона в постреабилитационный период были низкими, средняя за вегетационный период численность изменялась по годам от 10.59 ± 3.15 до 40.24 ± 24.56 тыс. экз./м3, а биомасса – от 0.031 ± 0.010 до 0.098 ± 0.050 г/м3. Величины индекса видового разнообразия Шеннона были невысокими. Значения индекса сапробности соответствовали β-мезосапробной зоне. Таким образом, несмотря на положительные моменты, связанные с восстановлением озера и благоустройством прибрежной зоны, сообщества зоопланктона все еще отличаются невысоким видовым богатством, низкими количественными показателями.
Бесплатно
Статья научная
Описана методика обоснования экологического риска техногенного загрязнения водных объектов по результатам биоиндикации с использованием сообществ макрозообентоса. На первом этапе на основе статистических методов выполнялась оценка экстремальных значений гидрохимических показателей, при которых встречаемость каждого вида маловероятна. По этим данным моделировалось статистическое распределение чувствительности видов (SSD). Для иллюстрации методики использовались результаты многолетней гидробиологической съемки макрозообентоса на 102 малых и средних реках в бассейне Средней и Нижней Волги. Приведены пороговые значения восьми показателей загрязнения речной воды, обеспечивающие заданную допустимую вероятность экологического риска.
Бесплатно
Оценка лейкоцитарного состава крови гадюки обыкновенной Vipera berus из Самарской области
Статья научная
Изучены лейкоцитарные формулы периферической крови гадюки обыкновенной Vipera berus из Национального парка «Самарская Лука» и лесопарковой городской зоны г. Самары. Для гадюки обыкновенной из г. Самары, по сравнению с популяцией самарского правобережья (Национальный парк «Самарская Лука»), выявлено возрастание доли основных клеток агранулоцитарного ряда (азурофилов и лимфоцитов), свидетельствующее о повышении защитной функции крови. Установленные особенности лейкоцитарного состава связаны как с популяционно-генетическими особенностями, так и со спецификой среды обитания, накладывающей отпечаток на физиологическое состояние рептилий.
Бесплатно
Статья научная
Предприятия по переработке молока, в сточной воде которых содержатся микроорганизмы различной степени патогенности, являются не только постоянным источником загрязнения окружающей среды, но и природными биокатализаторами, способными к запуску биологических процессов очистки сточных вод с любым содержанием органических загрязнителей. Поэтому важной задачей является постоянный контроль в сточных водах основных нормируемых микробиологических показателей для принятия своевременных мер по снижению биоэкологической нагрузки на компоненты окружающей среды. В статье представлены результаты анализа микробиологических показателей сточных вод полей фильтрации. Отмечается наибольшее разнообразие в количественном отношении колифагов, термотолерантных колиформных бактерий, общих колиформных бактерий, патогенных энтеробактерий родов Salmonella и Shigella, общего микробного числа и грибов сточных вод первой карты полей фильтрации, это говорит о том, что чем дольше период нахождения стоков в картах полей фильтрации, тем ниже показатели микробиологического загрязнения. Выявлено существенное влияние температуры воды производственных сточных вод полей фильтрации молокоперерабатывающего предприятия на качественный и количественный состав микроорганизмов: чем ниже температура, тем ниже содержание микроорганизмов. Так, термотолерантные колиформные бактерии в летний период составляли максимальное количество (800 КОЕ/100 мл), что на 38.8 % больше в аналогичной пробе осенью. Наименьшее количество термотолерантных колиформных бактерий было установлено при температуре сточной воды +8˚C в октябре во второй контрольной точке (200 КОЕ/100 мл). Полученные данные сравнения микробиологических показателей сточных вод карт полей фильтрации с гигиеническим нормативом стали основополагающими при принятии решения о выборе и разработке способа доочистки сточных вод предприятия.
Бесплатно
Статья научная
При фитотестировании загрязненных почв интегральной оценкой служат показатели роста и развития растений. В то же время представляют особый интерес биохимические маркеры, среди которых особое значение имеют продукты оксидативного стресса, вещества-антиоксиданты. В статье проведена оценка морфологических изменений и антиоксидантной активности растительного организма на примере тест-культуры редиса посевного (Raphanus sativus) в условиях загрязнения почв тяжелыми металлами и нефтепродуктами. Проведено пять серий опытов методом проростков по следующей схеме: 1) контроль - почвогрунт; 2) опытные образцы: с внесением в почву ацетатных солей меди (в дозах от 27.5 до 110 мг/кг), цинка (11.5-46 мг/кг), свинца (15-60 мг/кг), кадмия (0.25-1 мг/кг), нефтепродуктов (100-1000 мг/кг). Изучены лабораторная всхожесть семян, показатели роста и развития редиса посевного в условиях воздействия тяжелых металлов и нефтепродуктов. Внесение цинка (в дозах от 12.5 до 46 мг/кг) и свинца (в дозах от 15 до 60 мг/кг) способствовало увеличению лабораторной всхожести семян редиса посевного. Медь не оказала значимого влияния на начальные показатели роста и развития редиса. Кадмий и нефтепродукты в исследуемых дозах снижают лабораторную всхожесть семян редиса. Выявлено действие экотоксикантов на содержание компонентов пигментов фотосинтеза, количество фенольных и флавоноидных соединений. Оценено содержание продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов и оснований Шиффа) у растений в условиях загрязнения почв Cd, Pb, Zn, Cu и нефтепродуктами. Определено состояние антиоксидантной активности у растений в ответ на стресс, вызванный дополнительным поступлением в почву экотоксикантов. Уровень прооксидантных и антиоксидантных процессов в растительном организме зависит от дозы и химических свойств вносимых тяжелых металлов и нефтепродуктов.
Бесплатно
Статья научная
С целью изучения поступления загрязняющих веществ в водные объекты с поверхностным стоком и поиска математических методов его расчета был предложен алгоритм исследования, согласно которому на первом этапе производится расчет объемов поверхностного стока и массы удельного выноса загрязняющих веществ с прибрежной территории (шириной 200 м), расположенной в районе изучаемого створа (с учетом характера подстилающей поверхности, климатических характеристик и др.); на втором этапе проводится химический анализ вод по приоритетным гидрохимическим показателям; на третьем - анализируются и сравниваются расчетные (с учетом разбавления реки) и фактические данные по приоритетным показателям. Алгоритм был применен при исследовании верхних створов Угличского водохранилища в районе г. Дубна и г. Кимры (д. Абрамово). В оценке вклада поверхностного стока с селитебных территорий использовались только приоритетные показатели: взвешенные вещества, нефтепродукты, ХПК. Данные химического анализа вод водохранилища были усреднены за 4 года наблюдения. Результаты, полученные расчетным методом, сравнены с фактическими данными лабораторного химического анализа вод. Произведена оценка массы годового поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с прибрежной территории. Показано, что сток с исследованных прибрежных территорий не единственный источник загрязнения в районе изученных створов. Учитывая характер застройки (преобладание индивидуальной жилой застройки без централизованной системы канализации, с выгребными ямами и септиками), существенный вклад в загрязнение вод может быть обусловлен неорганизованным стоком хозяйственно-бытовых вод, а также привнесением загрязняющих веществ притоками - водоотводными канавами, р. Кимрка и др.
Бесплатно
Статья научная
По результатам учетов птиц с 16 июля по 31 августа 1959–2005 гг. на территории всех природно-географических зон и подзон (с дробностью до группы ландшафтов) на Западно-Сибирской равнине в пределах Российской Федерации оценены распределение и численность тундряной и белой куропаток.
Бесплатно
Статья научная
По материалам исследований в 2019 г. фитопланктона российского участка трансграничной реки Иртыш (среднее и нижнее течение) установлены видовой состав, таксономическая структура, распределение обилия фитопланктона по течению реки. Основу видового богатства фитопланктона создают зеленые водоросли (отдел Chlorophyta), значимую роль играют Cyanoprokaryota, Bacillariophyta и Euglenophyta. Максимальные показатели обилия фитопланктона отмечены в летне-осенний период. На всем протяжении реки в фитопланктоне в летне-осенний период интенсивно вегетируют мелкоклеточные безгетероцистные цианопрокариоты, хлорококковые и центрические диатомовые водоросли. Влияние населенных пунктов на показатели обилия фитопланктона по течению реки наиболее заметно в районе Омска - ниже города в реке за счет интенсивной вегетации безгетероцистных цианопрокариот существенно увеличивается численность фитопланктона, а рост биомассы обусловлен в основном развитием центрических диатомей, среди которых заметна доля показателя антропогенного эвтрофирования Stephanodiscus hantzschii Grun. Качество воды в реке соответствовало 3-му классу удовлетворительной чистоты, трофический статус колебался от мезотрофной до эвтрофной категории. Параметры альфа-разнообразия указывают на благополучное состояние фитопланктоценоза Иртыша. Антропогенное экологическое напряжение экосистемы Иртыша сохраняется до настоящего времени, но в целом экосистема реки находится в достаточно устойчивом состоянии экологической модуляции.
Бесплатно
Статья научная
Сравнили состав атомов 19 элементов - Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Ba, Pb – краевой (молодой) и центральной (старшей) частей верхней поверхности слоевища эпифитного лишайника Xanthoria parietina – вида, часто используемого в биомониторинге качества воздушной среды. Измерение соотношения атомов элементов проведено неразрушающим образец микрорентгенофлуоресцентным спектрометром (μ-РФС). Установлено, что доли (%) атомов элементов на верхней поверхности лишайника очень вариабельны. Значения (%) атомов Fe, Co, Zn и Pb были статистически значимо выше в центральной её части, тогда как у P, S, Cl, K, Ca и Mn доли атомов были выше в периферийной части. Различия между другими элементами статистически недостоверны. Показаны результаты картирования распределения некоторых элементов на части поверхности слоевища.
Бесплатно
