Статьи журнала - Природные системы и ресурсы
Все статьи: 400
Статья научная
Локальное загрязнение почвенного покрова в районах предприятий металлургического цикла является актуальной экологической проблемой урбанизированных территорий. Поллютанты, входящие в состав выбросов металлургических предприятий, осаждаются в почву и оказывают негативное воздействие на видовой состав почвенной микробиоты. Микроорганизмы являются основными деструкторами органики в почве - незаменимыми, но достаточно уязвимыми элементами экосистемной устойчивости. Появление вокруг металлургических комбинатов техногенных пустошей сказывается на смежных ландшафтах посредством геохимических миграций веществ и вызывает стрессовую реакцию биоценозов, отрицательные последствия которой могут носить отдаленный и непредсказуемый характер. Вероятно снижение способности городских экосистем ассимилировать антропогенные загрязнения, что является недопустимым при современном уровне техногенеза. Исследование направлено на оценку биологической активности и микробиологического разнообразия светло-каштановых почв территории завода «Красный Октябрь» в сравнении с почвами в условно естественной среде - зоне зональных степей на территории Советского района города Волгограда. В статье представлены результаты микробиологического исследования почвенных микроорганизмов светло-каштановых почв, находящихся в зоне интенсивного техногенного воздействия. Представлена качественная реакция разложения микроорганизмами целлюлозы в текстильных полотнах на различных глубинах как показатель деструктивной активности почв. Подсчитано общее микробное число, проведена микроскопия бактериальных клеток. Результаты исследования показали, что активность микробиоты почв завода «Красный Октябрь» по сравнению с участком целинной степи подавлена, видовое разнообразие низкое, присутствуют металл-устойчивые виды-биоиндикаторы, микроорганизмы находятся в состоянии анабиоза. Почвы нуждаются в рекультивации. Возможно экспериментальное применение метода фиторемедиации для уменьшения степени токсичности почв.
Бесплатно
Микроскопическое изучение травы полыни однолетней
Статья научная
Полынь однолетняя (Artemisia annua L.) - травянистое однолетнее растение, используемое в народной медицине Китая более двух тысяч лет. В 70-х годах 20 века из надземной части этого вида был выделен сесквитерпеновый лактон артемизинин - самое эффективное среди известных лекарственное средство для лечения малярии. Целью исследования явилось изучение микроскопических признаков данного растения и установление диагностических признаков для конкретного вида сырья, а именно травы полыни однолетней. Исследование проводилось с использованием библиотечных баз данных (eLibrary) и результатов собственных исследований. Изучены поперечные срезы листовой пластинки и черешка листа. Изучены форма и извилистость антиклинальных стенок листьев полыни однолетней, установлен тип устьиц, обнаружены и рассмотрены такие трихомы, как эфирномасличные железки, Т-образные волоски и их остатки, для цветков установлен характер пыльцы, покрывающей поверхность цветка. Изучено строение стебля полыни однолетней. Диагностическими признаками травы полыни однолетней являются Т-образные волоски, а также двухрядные 4-ярусные эфирномасличные железки. Желёзки локализуются на эпидермисе листа, цветков и обвертки.
Бесплатно
Микроэкологическая характеристика кишечного биоценоза жителей крупного промышленного города
Статья научная
Выявлены и рассмотрены основные взаимозависимости микробиоценоза кишечника от эколого-климатических факторов. Обнаружены более глубокие нарушения кишечного микробиоценоза у лиц, проживающих в экологически неблагоприятных районах города. Рассмотрена распространенность условно-патогенных микроорганизмов в различные сезоны года.
Бесплатно
Многомерная биология как основа персонализированной медицины и медицины XXI века
Статья
Описаны ключевые отрасли медицины XXI века. Авторы рассмотрели три основных направления в развитии современной медицины: переход от классической клинической диагностики к персонализированной; тестирование человека на предрасположенность к различным заболеваниям на геномном уровне; подбор индивидуальных лекарственных препаратов и схемы лечения, его мониторинг, путем использования биомаркеров. Рассмотрены механизмы действия различных направлений многомерной биологии в специализированной медицине.
Бесплатно
Статья научная
С целью отработки экспериментальной модели острого легочного повреждения в опытах на 24 белых крысах проводили однократные ингаляции липополисахарида E. coli О128 : B12 в виде ультрадисперсного аэрозоля для лучшего проникновения в респираторный аппарат легких. Исследовали динамику содержания липополисахарида и морфологию легких через 3, 8 и 24 ч после ингаляции. Помимо классических гистологических и количественных морфологических методик, визуализировали иммуногистохимическими методами клетки и структуры, позитивные к CD68, десмину и альфа-антитрипсину. Ателектаз, экссудация в просвет бронхов, интенсивность и динамика сосудистых и макрофагальных реакций, повреждения бронхиального и альвеолярного эпителия, а также выявленная ранняя миграция миофибробластов в межальвеолярные перегородки и супрессия альфа-антитрипсина могут быть отнесены к морфологическим критериям острого легочного повреждения в представленной модели. Разработанная модель адекватно отражает аналогичные процессы при остром токсическом повреждении легких у человека.
Бесплатно
Моделирование хронического стресса у крыс самцов, подвергнутых длительной изоляции
Статья научная
Искусственно созданная социальная изоляция у грызунов моделирует форму хронического стресса, который вызывает нейродегенеративные изменения в головном мозге и следующие за этим поведенческие изменения. Целью данного исследования являлось моделирование хронического стресса у крыс самцов путем социальной изоляции и определение того, как хронический стресс влияет на поведенческие и половые реакции крыс. В ходе моделирования хронического стресса, крыс разделили на две группы: опытная, где лабораторных животных содержали в отдельных клетках, в течение 10 недель и контрольная, где лабораторные животные содержались в обычных условиях. В дальнейшем проводили клинический осмотр каждой крысы, поведенческие тесты («Открытое поле», «Принудительное плавание Порсолта», «Приподнятый крестообразный лабиринт») и исследование полового поведения самцов, для обнаружения изменений в поведенческих и половых реакциях животных. Полученные результаты поведенческих тестов и полового поведения утверждают о выраженных изменениях поведенческих и половых реакциях у опытной группы животных (высокая эмоциональная реактивность, сниженная ориентировочно-исследовательскую реакции, высокая половая активность и повышенная агрессия в отношении самок). Таким образом, можно говорит об успешном моделировании хронического стресса путем социальной изоляции. Данная модель может использоваться при более глубоком изучении и разработке методов терапии нервно психических расстройств.
Бесплатно
Молекулярные механизмы окислительного стресса при старении
Статья
Работа представляет краткий обзор проблем изучения процессов старения под воздействием окислительных реакций в организме. Проанализированы особенности свободнорадикальной теории старения, рассмотрена роль ферментов антиоксидантной защиты. Старение представляет собой комплекс процессов и явлений, происходящих в организме человека под воздействием различных факторов, важную роль играет окислительный метаболизм. Изучение механизмов старения открывает перспективу использования этих знаний для поиска методов, позволяющих продлить жизнь человека.
Бесплатно
Мониторинг ландшафтных пожаров в Волгоградской области по данным очагов активного горения
Статья научная
В статье приводятся результаты анализа режима природных пожаров в Волгоградской области. По архиву данных детектирования активных очагов горения MODIS определены сезонные и пространственные особенности пожарного режима в муниципальных районах региона. Большая часть (32 %) всех термоточек отмечена в августе, минимальная пожарная опасность в течение вегетационного сезона - в мае и июне. После августа следует сентябрь с 20 % очагов горения, далее апрель (16 %), июль (13 %) и октябрь (9 %). Разработана региональная геоинформационная система ландшафтных пожаров Волгоградской области, где для каждого района - объекта базы данных определены сезонные и пространственные особенности пожарного режима ландшафтов в ячейках 10х10 км. Наименьшая плотность очагов горения на пастбищных землях Заволжья. Высокая плотность и большое количество термоточек в год характерны для Волго-Ахтубинской поймы (Ленинский и Среднеахтубинский районы) и районов с большими площадями пашней: Котельниковский, Октябрьский, Калачевский, Михайловский, Киквидзенский и Новониколаевский. Применение этих данных на практике позволит эффективно планировать противопожарные мероприятия и повысить результативность противопожарной профилактики.
Бесплатно
Мониторинг эколого-геохимического состояния почвенного покрова города Воронежа
Статья научная
Почвенный покров г. Воронежа является одним из важнейших аккумуляторов загрязняющих веществ, а также индикатором очагов техногенного загрязнения. Из-за высокого темпа строительных работ, функционирования и развития инфраструктуры города происходит нарушение почвенного покрова. В статье представлены основные результаты эколого-геохимического исследования почвенного покрова г. Воронежа, его характеристика, свойства горизонтов различных типов почв. По результатам работы составлена обзорная почвенная карта г. Воронежа. Нами отмечены некоторые тенденции накопления загрязняющих веществ в почвенном покрове в зависимости от функционально-планировочных условий города. Так, накопление цинка происходит в почвах с щелочной реакцией почвенной среды и низким содержанием гумуса. Наиболее низкие концентрации свинца отмечаются в слабокислых почвах в зоне рекреации.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен морфологический анализ регенератов на месте экспериментальных неполнослойных повреждений гиалинового хряща в коленном суставе собак. Результаты заживления при спонтанной регенерации после механического дебридмента и холодноплазменной обработки с помощью аппарата «Atlas» («ArthroCare», США) были прослежены в течение 16 недель после повреждения. Выявлен положительный эффект холодноплазменной обработки в виде более раннего и полного восстановления суставной поверхности (сглаживания), увеличения доли хрящевой ткани в регенерате, снижения васкуляризации и роста соединительной ткани. По отношению к патологической регенерации в виде образования кластеров хондроцитов в поздние сроки после повреждения эффект холодноплазменной обработки признан сомнительным.
Бесплатно
Морфологические особенности лептосолей и лептиковых почв природного парка «Щербаковский»
Статья научная
Почвы, сформированные на плотных геологических породах, а также со скелетным профилем, на территории Волгоградской области занимают около 3 % от общей площади области. Их изучение несправедливо игнорируется исследователями. Вопросы, связанные с изучением морфологических и химических свойств этих почв, очень актуальны, поскольку позволят выявить особенности генезиса скелетных почв сухостепной природной зоны. Для достижения поставленных задач в рамках полевой практики студентов 2 курса кафедры экологии и природопользования Волгоградского государственного университета было заложено и описано 12 почвенных разрезов вдоль исследуемой почвенной катены (1.5 км), в результате чего установлены морфологические и химические особенности почв исследуемой территории. В 5 профилях отмечены квалификаторы Leptic, Skeletic, Hyperskeletic, Lithic и Nudilithic, свидетельствующие о развитии почв на плотных геологических породах, а также о скелетности профиля. Почвообразующими породами для них выступают пролювиально-делювиальные отложения, а также крупные обломки опок. Верхняя граница горизонтов R (плотных пород) варьирует от 20 до 60 см в зависимости от микрорельефа. В результате описания почвенных профилей установлены морфологические особенности изучаемых почв. В большинстве разрезов содержание мелкозема составляет менее 20 % (квалификатор Hyperskeletic), а также зафиксированы включения мелких (до 1 см) и крупных (более 10 см) обломков пород (признак sk, квалификатор Skeletic). Проведенные исследования в природном парке «Щербаковский» являются важными с точки зрения мониторинга состояния почв, а также позволят выявить особенности генезиса слаборазвитых, скелетных почв сухостепной природной зоны.
Бесплатно
Морфологические особенности почв поймы реки Ельшанка в условиях урботехнопедогенеза
Статья научная
Речная сеть на территории г. Волгограда представлена восьмью малыми реками. На территории г. Волгограда в настоящее время происходит активное включение долинных и пойменных ландшафтов в городскую территорию. В условиях антропогенного воздействия нарушается нормальный режим долинных и пойменных ландшафтов. В результате изменения гидрологического режима территории пойм и долин происходят различные морфологические трансформации почвенного покрова, такие как образование специфических железистых и карбонатных новообразований и др. В результате хозяйственной деятельности современные аллювиальные почвы и отложения часто погребаются под толщей антропогенного материала. Актуальность исследования обусловлена высокой рекреационной значимостью долинных и пойменных ландшафтов. В работе были изучены 6 почвенных профилей, заложенных в различных участках поймы р. Ельшанка. Описание почвенных разрезов выполнялось с использованием полевого определителя почв России. Названия почв даны в соответствии с Классификацией и диагностикой почв России 2004 г. и полевого определителя почв России 2008 г. В Волгограде, как и в большинстве городов России и зарубежья, изучение почв пойменных ландшафтов носит несистемный характер, и в ряде случаев ограничивается определенной областью исследования. Целью работы являлся мониторинг морфологического состояния почвенного покрова поймы р. Ельшанка с целью установления степени трансформации почв территории в следствии урботехнопедогенеза. Исследования, проведенные на объекте, позволяют считать, что городские почвы рекреационных территорий являются следствием одновременного влияния зональных природно-климатических и урбаногенных факторов почвообразования. Исследования почв пойменных ландшафтов в городской среде дает возможность производить мониторинг за состоянием природных ландшафтов и их трансформацию в условиях урботехнопедогенеза, а также разработки системы экологического каркаса города.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье представлены результаты геоинформационного камерального картографирования и морфометрического анализа одного из типов агроландшафта - пахотных земель на территории Михайловского района Волгоградской области. Актуальность исследования обусловлена недостаточностью статистических данных, касающихся площадей и конфигурации отдельных полей, а также стремительным развитием областей применения геоинформационных систем и данных дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве. Для картографирования применялся метод визуального экспертного дешифрирования мультиспектральных данных дистанционного зондирования Земли высокого (спутниковые снимки «Sentinel» за 2021 год) и среднего (спутниковые снимки «Landsat» за 1986 год) пространственного разрешения. Для проведения морфометрического анализа использована цифровая модель рельефа «SRTM» с высотным разрешением 10 м. Все операции с растровыми и векторными материалами проводились в геоинформационной среде «QGIS», статистическая обработка полученных данных проводилась в «MS Excel». Картографировано 2 248 полей, являющихся пашней и залежами, общей площадью 229,8 тыс. га. Выявлено, что преобладающая пространственная ориентация полей - юго-западное и северо-восточное направление, наименьшую площадь занимают поля с юго-восточной ориентацией. Наибольшая площадь полей располагается на территориях с уклонами поверхности до 1,5°. Максимальный уклон составляет 4°. По результатам работы составлены карты-схемы экспозиции и крутизны уклонов полей на территории Михайловского района. Применявшийся метод картографирования на основе дешифрирования космических снимков высокого разрешения показал высокую точность. Полученные данные могут быть использованы как основа для более подробных исследований пашни в Михайловском районе, а также для планирования мелиоративных мероприятий.
Бесплатно
Статья научная
В экспериментальном исследовании изучены морфологические изменения в костной ткани при хроническом действии малых доз двух токсикантов с различными механизмами действия на организм. Количественные определения включали в себя расчет средней толщины кортикального слоя кости, костных трабекул, объемной доли костной ткани, численной плотности клеток, иммунопозитивных к остеонектину, маркеру макрофагов и остеокластов, матриксной металлопротеиназе MMP-9 и ее тканевому ингибитору TIMP-1. Факторами, вызывающими нарушения регенераторной функции костной ткани, могут выступать не только внутренние факторы среды, но и воздействия внешних условий, такие как токсическое действие химических веществ. Токсиканты, поступающие в окружающую среду, кумулируются в различных тканях организма и способны вызывать системные патологические изменения в их функционировании. Хроническая интоксикация сопровождалась нарушениями естественной регенерации костной ткани, в результате которых вначале увеличивался, а затем значительно снижался регенераторный потенциал ткани, активизировались процессы резорбции костного матрикса и развивались признаки остеопороза. Наблюдалось преобладание процессов разрушения костной ткани над процессами остеосинтеза. Объемная доля и масса кости уменьшалась, ткань приобретала более рыхлую пористую структуру, вследствие чего наблюдалось снижение прочности кости и повышение ее хрупкости. В резорбируемой костной ткани наблюдалось преобладание остеокластов, разрушающих внеклеточный матрикс, тогда как количество остеобластов и их активность снижались. Показано, что выявление при морфологическом исследовании костной ткани этих признаков может считаться одним из индикаторов хронического токсического воздействия на организм химических факторов внешней среды.
Бесплатно
Статья научная
Остеоартроз является одним из распространенных дегенеративных заболеваний суставов. Изучение причин его возникновения и развития актуально и по сей день. Отсутствие данных о причинах его возникновения и развития усложняет процесс лечения. Известно, что при развитии данного заболевания пролиферация хондроцитов в суставном хряще прогрессирует на разных стадиях, однако механизм данного процесса малоизучен. Повышение пролиферации приводит к резкому увеличению процесса аутофагии, что в свою очередь влияет на уменьшение смазочной функции как у хряща, так и у синовиальной жидкости, что приводит к необратимой стадии дегенерации сустава. Решить проблему снижения вязко-эластичных свойств хряща можно при помощи введения природных хондропротекторов, одними из которых являются белки сурфактанты. Для изучения пролиферативных свойств была проведена исследовательская работа, в ходе которой было у крыс линии вистар был экспериментально смоделирован остеоартроз путем введения раствора медицинского талька. Это приводило к снижению лубрикативной функции синовиальной жидкости и увеличению численности хондроцитов. Однако при использовании лубриканта на основе субстанции, содержащей белки сурфактанта, улучшилась смазочная функция синовиальной жидкости, что способствовало восстановлению хряща при остеоартрозе.
Бесплатно
Музей-заповедник «Дивногорье»: экология, литология, растительность (Воронежская область)
Статья научная
Музей-заповедник «Дивногорье» является уникальным природным объектом, который отличают особенности рельефа, литогенной основы, растительности и т. д. Изучаемая территория относится к черноземной области, в связи с чем особенно актуальным представляется изучение восстановления естественного растительного покрова после снятия антропогенной нагрузки. Такое изучение необходимо проводить на строго формализованой морфологической основе с учетом влияния всех прочих геокомпонентов ландшафта.
Бесплатно
Статья научная
С целью исследования структурных изменений кластерной организации (мозаичности) гиалинового хряща при остеоартрозе коленного сустава были проведены опыты по его моделированию у 14 белых крыс путем двусторонней перерезки передних крестообразных связок. Морфология хряща была изучена на 4-й, 8-й и 12-й неделях с момента перерезки связок, 12 образцов суставов от 6 интактных крыс составили контрольную группу. Степень развития остеоартроза оценивали с помощью полуколичественной шкалы V.B. Kraus. Количественная морфология (морфометрия) включала в себя определение фактора поверхности, радиальной толщины хряща, среднюю численную плотность хондроцитов и удельную оптическую плотность матрикса в окраске сафранином О. Микрокластеры идентифицировали по перепадам плотности матрикса и численной плотности хондроцитов. Иммуногистохимическими методами оценивали экспрессии аггрекана и лубрицина, по которым оценивали синтетические способности хондроцитов в соответствующих зонах хряща. В результате исследования показано, что развитие остеоартроза в эксперименте сопровождается изменениями микрокластерной организации хряща: в поверхностной и промежуточной зонах он становится более однородным и менее плотным, нарушается продукция лубрицина; в базальной зоне формируются более крупные кластеры с характерной гиперцеллюлярностью и неоднородностью плотности матрикса, нарушаются структурные соотношения с подлежащей костью, появляются единичные остеофиты. Полученные данные могут частично объяснить механизмы прогрессирования структурно-функциональных изменений в суставном хряще при остеоартрозе.
Бесплатно
Статья научная
Исследование ценопопуляций Artemisia hololeuca Bieb. ex Bess. показало наличие скоплений различных уровней агрегированности, отличающихся целым рядом качественных признаков (возрастной состав, плотность, протяженность, дискретность). Асинхронное и волнообразное развитие скоплений A. hololeuca в континууме «время - пространство» объясняется биологией вида и целым рядом средообразующих факторов: экспозицией и крутизной склона, микрорельефом и составом почвенного субстрата, фитоценологическими особенностями растительного сообщества, а также характером и степенью антропогенного воздействия. Установлена высокая степень динамичности ценопопуляций изученного вида.
Бесплатно
Новые сведения о синтаксономическом разнообразии растительности прудов Саратовской области
Статья научная
В статье приводятся новые сведения о разнообразии настоящей водной растительности прудов Саратовской области. Дана информация о 23 новых ассоциациях. Представлен продромус водной растительности с учетом новых сведений. Полученные сведения значительно расширяют представление о синтаксономическом разнообразии растительности малых искусственных водоемов Саратовской области. Кроме того, корректируются установленные ранее закономерности, связанные с фитоценотическим разнообразием разных групп классов водной растительности.
Бесплатно
О влиянии промышленных предприятий на загрязненность мелкодисперсной пылью жилых территорий города
Статья научная
Приведены результаты исследований по содержанию концентраций взвешенных частиц пыли размером менее 10 мм и менее 2,5 мкм в производственной зоне, имеющей золоотвалы и в жилой зоне, расположенной вблизи промышленного предприятия. В жилой зоне, вблизи промышленного предприятия отмечается повышенное содержание мелкодисперсной пыли. Предлагается для защиты окружающей среды на территории предприятия и жилого массива использовать разработанную автором пылеуборочную машину, действие которой направлено на снижение пыли с производственного объекта. Пылеуборочная машина позволяет выполнять не только ежедневную качественную уборку зон предприятия, городских территорий, а также эффективна после проведения строительных и ремонтно-аварийных работ. Машина обладает повышенной маневренностью. Позволяет производить уборку территории в стесненных условиях промышленной площадки, на участках уплотненной застройки.
Бесплатно
