Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Статья научная
Изучение трофической связи животных и сорных растений актуально для понимания процессов, происходящих в популяциях при различных сукцессиях. Результаты исследования могут быть использованы при разработке новых, экологически чистых кормовых рационов продуктивных животных. Цель – исследовать трофическую зависимость перекисного окисления липидов (ПОЛ), активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в плазме крови кролика от потребления им некоторых сорных растений. 50 % грубого корма опытных животных заменяли на вьюнок полевой, тростник обыкновенный или бодяк полевой, в остальном рационы животных совпадали. Для анализа использовали плазму крови. Определяли спектрофотометрически уровень ПОЛ, активность СОД и каталазы. Показана зависимость от типа питания ПОЛ и активностью оксидоредуктаз. Так, при использовании в составе сочных кормов и особенно сена вьюнка наблюдается снижение продуктов ПОЛ, активность СОД и каталазы. Выявлена способность вьюнка влиять на баланс антиоксидантной защиты и снижать окислительный стресс.
Бесплатно
Статья научная
Одной из современных экологических проблем является распространение чужеродных видов беспозвоночных, в частности представителей тропических водоемов, в несвойственных им условиях среды. Экспериментально установлены значения нижней летальной температуры (НЛТ) для Melanoides granifera - тропического брюхоногого пресноводного моллюска, как представителя инвазионной фауны. Определяли НЛТ при двух температурах акклимации и разном времени экспозиции. С уменьшением температуры акклимации отмечено снижение значения НЛТ и точки холодовой смерти. При 8-часовом времени воздействии пониженных температур и акклимации при температуре +20˚С значение НЛТ составило +8.4˚С, при акклимации к температуре воды +18 - +7.3˚С. При увеличении времени воздействия до 168 часов при температуре акклимации +20˚С значение НЛТ составило +13.3˚С. Изучение динамики выживаемости моллюсков при пониженных температурах показало закономерный рост процента гибели особей по мере увеличения времени воздействия. Однако выявлено, что они способны сохранять жизнеспособность в течение 168 часов в осушенном грунте с влажностью 20 %. Отмечено, что при постепенном осушении грунта моллюски способны выживать при снижении влажности грунта до 2 %. Показано, что при действии пониженных температур вероятность выживания моллюсков в обсыхающем грунте выше, чем в обводненном, что, вероятно, связано с их переходом в состояние биологического покоя. Полученные результаты свидетельствуют, что низкие значения температуры среды в осенне-зимний период могут стать основным фактором, ограничивающим инвазию Melanoides granifera в естественные водоемы средней полосы России.
Бесплатно
Факторы возникновения очагов местной малярии на территории Вологодской области
Статья научная
Малярия – одно из наиболее распространенных инфекционных заболеваний на Земле с высоким риском смертельного исхода. В Вологодской области малярия как массовое заболевание была ликвидирована в 1958 г., и на территории регистрируются только завозные случаи. Сегодня вероятность развития местной малярии сохраняется. Малярийные комары распространены на всей территории Вологодской области. Каждый год отмечают завозы малярии из других регионов. Данные, относящиеся к концу XIX века, свидетельствуют о значительной заболеваемости малярией на территории современного Устюженского района: регистрировалось до 300 случаев болезни в год. В начале XX века заболеваемость достигала 40 тысяч случаев. Появлению местной малярии способствует высокая численность малярийных комаров в районе населенных пунктов, расположенных на Волго-Балтийском канале и Северо-Двинской водной системе. При появлении лиц с трехдневной малярией, оставшихся без внимания врача, возможно, что определенное время инфекция будет существовать незамеченной. Завозные случаи могут спровоцировать очаг постликвидационной малярии, который будет иметь характер вспышки. Наиболее вероятными территориями потенциального риска возникновения малярии сегодня являются населенные пункты, расположенные вдоль Волго-Балтийского канала, и крупные административные центры – города Вологда, Череповец и Великий Устюг.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные фенотипические характеристики - морфологическое разнообразие и темп роста леща из р. Печора, являющейся крайней северо-восточной границей нативного ареала данного вида. Показана область его распространения на территории европейского северо-востока России. Выявлено, что наиболее оптимальными местообитаниями леща в бассейне р. Печора является придаточная система - многочисленные шары (протоки и рукава) и курьи (неотшнурованные старичные водоемы) нижнего течения. Предполагается, что этому способствуют их благоприятный температурный режим и хорошо развитая кормовая база, что подтверждает анализ размерно-весовых характеристик. Показано, что статистически значимые различия в средних значениях меристических показателей выборок леща из русел рек Печора и Вычегда отсутствуют. Уровень внутрипопуляционного морфологического разнообразия, установленный с помощью показателя «µ» Животовского, также указывает на фенотипическую идентичность исследованных группировок. В качестве основной причины низкой величины изменчивости предполагается устойчивая фенотипическая (генотипическая) структура данного вида. Возможно, не менее важным фактором является малое время изоляции изучаемых популяций леща.
Бесплатно
Фенотипическое разнообразие чужеродных видов при разных механизмах вселения в бассейн р. Вычегда
Статья научная
В работе представлено описание морфологического разнообразия чужеродных для бассейна р. Вычегда популяций белоглазки и ротана-головешки. Их вселение произошло в результате разных механизмов инвазии - самостоятельного расселения и акклиматизации. Показано, что белоглазка широко распространилась по магистральному руслу р. Вычегда, вплоть до верхнего течения, а акклиматизированный ротан обитает в нескольких пожарных водоемах дачных обществ в районе среднего течения реки. Сравнение морфологических описаний выборки белоглазки с ее номинативной формой позволило установить более широкий размах изменчивости количества лучей в анальном плавнике и тычинок на первой жаберной дуге. Для ротана также отмечено большее число лучей в грудном и спинном плавниках. Данные изменения можно расценивать как результат адаптации исследованных популяций чужеродных видов к обитанию в условиях приобретенной части ареала. С помощью показателя µ Животовского выявлен сходный уровень внутрипопуляционного морфологического разнообразия выборок ротана и белоглазки. Это может указывать на общность протекающих процессов при вселении вида на новую территорию. Однако частота асимметричного проявления на признак в выборке ротана оказалась высокой (4 балла) и соответствовала уровню значительного отклонения от нормы. На основании проделанной работы выдвинута гипотеза о том, что популяция, формирующаяся из небольшого числа особей в водоеме малой площади, испытывает большее воздействие экологических факторов на период раннего онтогенеза по сравнению с самостоятельно расселяющимися по руслам рек видами. Предполагается, что в основе данного процесса лежат эффекты «основателя» и «горлышка бутылки».
Бесплатно
Фитопланктон как показатель экологического состояния реки Маны (Красноярский край)
Статья научная
По результатам исследований фитопланктона р. Маны (Красноярский край) в 2021–2024 гг. дополнен его видовой состав, установлена таксономическая структура, доминирующие комплексы водорослей, численность и биомасса, индексы биоразнообразия. Идентифицировано 159 видовых и внутривидовых таксонов водорослей из 7 отделов, основу видового богатства (67.92 %) создают диатомовые водоросли. Доминирующий комплекс фитопланктона формируют случайно-планктонные виды диатомей, безгетероцистные цианопрокариоты, мелкоклеточные зеленые и золотистые водоросли. Индексы биоразнообразия фитопланктонных сообществ свидетельствуют о низком уровне видового разнообразия и средней сложности их структуры. Трофический статус реки преимущественно соответствует олиготрофной категории с переходом к мезотрофной в 2021 году. Качество воды варьируется от 1-го класса «предельно чистая» до 3-го класса «удовлетворительная чистота». Экологическое состояние р. Маны в целом оценивается как удовлетворительное с наличием некоторых негативных процессов, вызванных повышенным антропогенным воздействием.
Бесплатно
Фитотоксичность цезия для ряски малой Lemna minor L.
Статья научная
Загрязнение радиоцезием поверхностных водоемов является одним из наиболее опасных для биоты и человека. Двойственность токсического действия радионуклидов на живые организмы выражается в совместном влиянии радиации и химического агента в виде ионов тяжелого металла. Исследование реакции растений на стабильный цезий актуально для раскрытия механизмов действия радиоактивных изотопов, а также поиска эффективных фиторемедиаторов загрязненных участков водных объектов. В данной работе изучена фитотоксичность цезия для свободноплавающего пресноводного растения ряски малой (Lemna minor L.). Лабораторную культуру выращивали на среде Штейнберга с добавлением 0.17; 0.51; 0.85; 1.19; 1.36; 1.53; 2.55; 3.4 ммоль/л цезия. Через семь дней после начала эксперимента подсчитывали удельную скорость роста, число растений с хлорозами и некрозами, среднюю площадь поверхности фронда. Биохимические показатели (сумму хлорофиллов (a + b), каротиноиды, малоновый диальдегид) определяли через четыре дня после начала эксперимента. Стабильный цезий в концентрациях, встречающихся в природе, нетоксичен для ряски. Цезий в миллимолярных концентрациях оказывал тормозящее действие на удельную скорость роста, приводил к сокращению средней площади фрондов, появлению растений с хлорозами и некрозами. Высокие концентрации цезия обладали прооксидантными свойствами, увеличивая перекисное окисление липидов мембран, что подтверждалось возрастанием содержания малонового диальдегида. Воздействие цезия привело к снижению концентрации хлорофиллов (a + b) и каротиноидов до 20 % от уровня контрольных растений. Результаты исследования подтвердили возможность использования Lemna minor для фиторемедиации загрязненных радиоцезием водоемов.
Бесплатно
Формирование флуктуирующей асимметрии в процессе индивидуального развития Вetula pendula
Статья научная
Формирование величины флуктуирующей асимметрии в течение индивидуального развития особей исследуется на примере листовой пластинки березы повислой (Betula pendula Roth) с о. Климецкий (Онежское озеро, Республика Карелия). Установлена достоверная зависимость уровня асимметрии метрических вегетативных признаков от стадии морфогенеза листа – показатели изменяются в течение вегетационного периода года. Возрастное состояние березы повислой оказывает статистически значимое влияние на величину ее флуктуирующей асимметрии. При этом тренды изменчивости уровней асимметрии в течение онто- и морфогенеза особей и их органов достоверно отличаются у разных групп признаков. Пять изученных свойств листовой пластинки были сгруппированы в три характеристики с разной реакцией на их развитие. Модель «компенсаторного роста» соответствует установленным закономерностям в изменчивости показателей асимметрии в процессе индивидуального развития березы повислой.
Бесплатно
Формы нахождения радионуклидов уранового ряда в листовом опаде деревьев семейства ивовые
Статья научная
С целью прогнозирования барьерных функций компонентов природных экосистем в миграции радионуклидов исследованы формы нахождения U, 226Ra и 210Pb в свежих листовых опадах ивы и осины, собранных на загрязненной вследствие добычи радия таежной территории. В ходе эксперимента указанные радионуклиды экстрагировали из образцов опавшей листвы последовательно дистиллированной водой (водорастворимые формы), 1М ацетатом аммония (рН 7) (обменные формы) и 0.1М раствором серной кислоты (кислоторастворимые формы). Установлено, что исследуемые радионуклиды существенно отличаются степенью экстракции из листового опада. После всех этапов экстрагирования в опаде сохранялось 64-84 % 226Ra и 85-88 % 210Pb от их исходного валового содержания. Среди подвижных форм нахождения радионуклидов для радия была наиболее характерна обменная (12-20 %), а для свинца - кислоторастворимая (8-9 %). Количество извлеченного из опада урана по сравнению с этим было выше. После всех этапов экстракции доля неэкстрагируемого урана составила 6-14 % и 20-23 % в случаях ивы и осины соответственно. Результаты эксперимента свидетельствуют, что при радиоактивном загрязнении территорий таежной зоны листовой опад исследованных представителей семейства ивовых является хорошим временным депозитарием 226Ra и 210Pb. В то же время для урана ожидается относительно быстрое возвращение из ивового и осинового опада в абиотические компоненты окружающей среды. Полученные результаты, принимая во внимание степень накопления исследованных радионуклидов в зеленой массе древесных растений, их широкую распространенность в тайге, а также возможность ветрового рассеяния листового опада, дополняют данные, необходимые для прогнозирования миграции и концентрирования естественных радионуклидов уранового ряда в загрязненных таежных экосистемах.
Бесплатно
Характеристика гидробиоценозов водных объектов в бассейне реки Амазар
Статья научная
Приведены результаты гидробиологических исследований в бассейне р. Амазар (естественные участки - среднее и нижнее течение р. Амазар, притоки Крестовая и Большая Чичатка и искусственно созданные - водохранилище целлюлозно-промышленного комбината, рыбопропускное сооружение), проведенных в мае, августе, октябре 2018 г., в мае, октябре 2019 г. и июле 2021 г. Всего выявлено 85 таксонов водорослей из 6 отделов (Cyanobacteria - 6 таксонов рангом ниже рода, Bacillariophyta - 45, Chrysophyta - 8, Dinophyta - 1, Charophyta - 8, Chlorophyta - 15 и Euglenophyta - 2) и 68 видов и вариететов беспозвоночных (Rotifera - 38 вида и подвида, Cladocera - 20 видов и Copepoda - 10). Низкое развитие альгофлоры и мейофауны водотоков с полугорным и горным характером течения обусловили и бедность планктонных сообществ в водохранилище в первый год его образования.
Бесплатно
Статья научная
Проведены исследования видового разнообразия культивируемых микромицетов в подстилке 20-летних экспериментальных культур сосны скрученной (Pinus contorta Dougl.). Культуры созданы на землях, вышедших из-под сельскохозяйственного использования. Выделено 17 видов микроскопических грибов из 9 родов. В видовом составе микромицетов выделены характерные для таежных лесов и широко распространенные в лесных экосистемах Севера виды: Penicillium camemberti, Penicillium lanosum, Pseudogymnoascus pannorum, Trichoderma koningii, Umbelopsis vinacea и светлоокрашенный стерильный мицелий. Установлено, что биомасса микроскопических грибов в исследуемых подстилках небольшая и составляет 0.75 мг/г а.с.п., при этом 96 % биомассы приходится на мицелий, 4 % - на споры грибов. Мицелий грибов представлен функционально активными гифами беспряжкового «живого» мицелия длиной 568 м/г а.с.п. В подстилке, формирующейся под культурами сосны скрученной, микромицетный комплекс представлен невысоким видовым разнообразием с высокой долей случайных и редких видов. Отличается функциональной незрелостью, что связано с маломощностью подстилки, заторможенностью процессов минерализации и гумификации.
Бесплатно
Химические элементы в почвах, грунтах и макромицетах городской территории Петрозаводска
Статья научная
Изучено содержание и поведение 50 химических элементов в почвах, грунтах и плодовых телах Verpa bohemica (Krombh.) Schroet. и Leccinum scabrum (Bull.: Fr.) S. F. Gray из зоны остаточного (накопленного) промышленного загрязнения в центральной части Петрозаводска. Опасность загрязненных почв и грунтов оценена по превышению предельно допустимых количеств (ПДК, ОДК) химических элементов и суммарному показателю загрязнения (с учетом токсичности элементов), макромицетов как продуктов питания – по содержанию Pb, Cd, Zn и Cu путем сопоставления с установленными нормативами. Для L. scabrum построены ряды содержания химических элементов в шляпках и ножках по отношению к фону, условно определенному на контрольном участке, значительно удаленном от каких-либо промышленных центров, а также крупных авто- и железных дорог (Пряжинский район Республики Карелия). Показано, что содержание токсикантов за некоторым исключением в весенних грибах выше, чем в осенних. Относительно почвенного субстрата в V. bohemica установлена сильная аккумуляция P, а в L. scabrum – P и Rb. Средней степенью накопления характеризуются: Zn, Rb, Tl, Cu, Cd, Ag, Sc, Ni, Cs (V. bohemica), Cd, Ag, Tl, Zn, Cs, Sc, Ni, Cu (L. scabrum).
Бесплатно
Ценные лесные территории Петрозаводского городского округа
Статья научная
На основе 182 геоботанических описаний естественных лесных сообществ, с использованием методов ГИС-технологий и компонентного анализа дана оценка ценности растительных сообществ в микрорайонах Кукковка и Древлянка Петрозаводского городского округа. Выделены 3 группы типов сообществ: минимально, средне и сильно нарушенные. Показано, что вклад минимально нарушенных сообществ в растительный покров города Петрозаводска составляет от 5 до 13 %. Предлагается использовать полученные данные для планирования развития городской территории и создания экологического каркаса города.
Бесплатно
Статья научная
Цианобактерии являются постоянным компонентом внутрипочвенных и наземных комплексов фототрофных микроорганизмов городских почв. В наземных разрастаниях при «цветении» почвы, включая феномен зимнего «цветения», именно эта группа организмов является доминирующей в различных зонах города (промышленной, транспортной, селитебной, парковой), оставляя на минорных позициях представителей эукариотных водорослей. Для цианобактерий характерно достаточно большое видовое разнообразие с преобладанием безгетероцистных форм и высокая плотность популяций (до нескольких десятков миллионов клеток на 1 см2). Цианофитизация фототрофных микробных комплексов является характерной особенностью городских почв.
Бесплатно
Цикличность многолетней динамики репродуктивных параметров полевого воробья Passer montanus
Статья научная
Проведен спектральный анализ многолетней (1984–2005 гг.) динамики репродуктивных параметров полевого воробья Passer montanus в популяции из окрестностей озера Чаны (Барабинская лесостепь). Выявлена хорошо выраженная цикличность средней величины кладки и яиц у этого вида. Доминирующий цикл величины кладки у полевого воробья – 11-летний. Вероятно, он подстраивается к близким по периоду циклам динамики температуры воздуха во второй и третьей декадах мая, когда к размножению приступает наибольшее количество пар. Поскольку полевые воробьи выкармливают птенцов преимущественно насекомыми, обилие которых зависит от температурных условий, такая подстройка обеспечивает особям и популяции в целом более высокую продуктивность. Менее выраженные 3–4-летние циклы величины кладки, скорее всего, обусловлены внутрипопуляционными причинами. Среднесезонная плодовитость полевого воробья зависит от соотношения первой и второй кладок. Доля вторых кладок меняется с 3-летней и 12-летней (кратной 3-летней) периодичностью. Возможно, это связано с 3-летней динамикой возрастного состава, так как большинство годовалых особей полевого воробья моноцикличны. Спектры ритмов многолетних изменений линейных размеров и объема яиц у полевого воробья во многом сходны. Здесь самая мощная примерно 7-летняя цикличность, имеются выраженные небольшие по мощности 3- и 2-летние периодические составляющие. Вероятно, цикличность величины яиц определяется совокупностью целого ряда внешних и внутрипопуляционных факторов (кормовой базы, возрастного состава популяции, сроков и продолжительности сезона размножения).
Бесплатно
Циклы в многолетней динамике численности красно-серой полевки (Myodes rufocanus)
Статья научная
Среди видов рода Myodes (Clethrionomys), обитающих в России, наименее изучена многолетняя динамика численности красно-серой полевки (M. rufocanus). В статье рассматриваются спектры цикличности ее многолетнего хода численности в различных частях его ареала. Нами построены спектры ритмов многолетней динамики численности M. rufocanus. Кроме того, определены параметры многолетних ритмов численности, выявлены особенности цикличности и возможные географические закономерности ее изменений. Описаны инвариантные части спектра ритмов численности. Для изучения многолетней цикличности популяций красно-серой полевки использованы данные с западных (Северная Швеция, Финляндия и Кольский п-ов), центральных (Средний Урал, Западная Сибирь, Восточный Саян и Прибайкалье) и восточных частей ареала (о. Хоккайдо и Магаданский заповедник). В работе при проведении счетных операций использованы программы спектрального анализа. Во всех рассмотренных популяциях проявлены циклы многолетней динамики в полосах высоких частот: 5–7, 3–4 и 2–3-летних. В средних частотах у многих популяций проявлены 9–14-летние циклы динамики численности, а на некоторых спектрах имеются и более чем 20-летние периодические составляющие динамики численности. В центральных частях ареала вида проявлена тенденция роста мощности 9–10-летних гармонических составляющих численности с продвижением на восток. Устойчивость популяционных ритмов обеспечивается синхронизацией с близкими по значению природно-климатическими колебаниями в их местообитаниях. Природными циклами, к которым возможна подстройка популяционных ритмов численности красно-серой полевки, являются многие колебания погодных условий. Долгосрочное сохранение таких циклов в популяции дает возможность адаптации к изменениям местного климата.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ цитометрических, кариометрических параметров и морфологических аномалий эритроцитов средиземноморской черепахи Никольского Testudo graeca nikolskii Ckhikvadze et Tuniyev, 1986 при заражении паразитами рода Haemogregarina spр. Морфологические показатели эритроцитов незараженных самок и самцов были сопоставимы. Межполовые различия затронули линейные размеры ядер эритроцитов. Малая ось ядра у самок больше, а индекс удлинения ядра меньше по сравнению с самцами. Пораженные гемопаразитами эритроциты имели меньшую площадь ядра, более короткую малую ось и более низкое ядерно-цитоплазматическое отношение по сравнению с непораженными эритроцитами. Доля микроядер у неинфицированных и инфицированных особей была одинаковой, доля морфологических аномалий клеток и их ядер была выше в эритроцитах неинфицированных особей. Установлена корреляционная связь и зависимость возрастания морфологических аномалий ядер при увеличении ядерно-цитоплазматического отношения в эритроцитах, свидетельствующая о возрастании доли аномалий при нарушении регуляции формообразовательных процессов в клетке. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии паразитарных стадий внутриклеточных паразитов на размерные параметры эритроцитов и интенсивность клеточного метаболизма. Относительно высокий уровень морфологических и цитогенетических патологий в клетках крови иллюстрирует неблагоприятное воздействие комплекса факторов среды на организм черепах находящегося под угрозой исчезновения подвида T. g. nikolskii.
Бесплатно
Статья научная
Дождевые черви E. fetida из лабораторной популяции были экспонированы в течение 7 и 56 дней в субстрате, содержащем техногенно загрязненную металлами/металлоидами и радионуклидами почву с территории бывшего радиевого промысла. Цитотоксичность почвы оценивали по изменению стабильности лизосомальных мембран целомоцитов - основных иммунных эффекторных клеток дождевых червей. Показано, что анализ накопления нейтрального красного целомическими клетками E. fetida является чувствительным инструментом при оценке цитотоксичности загрязненной почвы. При увеличении концентраций элементов в среде до сублетальных наблюдали снижение стабильности лизосомальных мембран целомоцитов. Ответ биомаркера зависел от интенсивности и продолжительности воздействия. Анализ накопления красителя лизосомами E. fetida после 56 дней инкубирования в умеренно загрязненных субстратах показал более высокую чувствительность биомаркера к воздействию цитотоксичных компонентов, чем в 7-дневном эксперименте. При хроническом воздействии на дождевых червей увеличение концентраций элементов в почве сопровождалось изменением распределения субпопуляций клеток целомической жидкости и сдвигом соотношения в сторону элеоцитов и соответствующим снижением доли амебоцитов.
Бесплатно
Шримсы-медвежата Баренцева моря и сопредельных вод в условиях изменения климата
Статья научная
Исследование посвящено анализу влияния изменения климата на распределение двух видов арктических креветок рода Sclerocrangon (S. boreas и S. ferox) в Баренцевом море и сопредельных акваториях. С применением ансамблевого моделирования распределения видов (SDM, species distribution models) оценены экологические предпочтения видов и их реакция на три климатических сценария (SSP1-1.9, SSP2-4.5, SSP5-8.5; Shared Socioeconomic Pathways) к 2100 г. Результаты выявили значимые различия в устойчивости ареалов: S. boreas, адаптированный к мелководным зонам с умеренной соленостью, сохраняет до 77 % первоначального ареала даже при экстремальном потеплении (SSP5-8.5), тогда как ареал холодноводного S. ferox сокращается на 64 % из-за узкого температурного оптимума (-1-0 °C) и зависимости от высокой солености. Установлено, что усиление атлантификации (интрузия атлантических вод) и сокращение ледового покрова приводят к смещению ареалов в восточные и северо-восточные районы моря.
Бесплатно
Экологическая организация флоро-фаунистической неоднородности Северной Евразии
Статья научная
Приведены результаты кластерного анализа флоро-фаунистической неоднородности Северной Евразии. В общем они подтверждают полученные ранее данные. Однако использование методов непараметрической статистики позволило отвергнуть некоторые из них, а также показать невысокую информативность ряда других заключений, например о значимости Урала и Енисея как рубежей в неоднородности флоры и фауны. Из-за различий в толерантности животных и растений границы, проведенные по растительности, не всегда совпадают с флористическими и фаунистическими.
Бесплатно
