Міжнародна асоціація академій наук
| Вид материала | Документы |
- 1. Назва модуля, 29.08kb.
- 1. Міжнародні валютно-фінансові організації, 138.94kb.
- Конспект лекцій для напряму підготовки 030503 «Міжнародна економіка» для підготовки, 851.43kb.
- Конспект лекцій для напряму підготовки 030503 «Міжнародна економіка» для підготовки, 850.06kb.
- Українська Асоціація "Жінки в науці та освіті", Харківська обласна державна адміністрація,, 484.13kb.
- Назва реферату: Міжнародні економічні відносини Розділ, 150.35kb.
- Міжнародна магістерська програма імеss бременська Міжнародна школа суспільних наук, 164.67kb.
- М. Київ) Державний університет «Вища школа економіки» (Росія) Міжнародна академія соціально-економічних, 98.4kb.
- Міжнародна журналістика – 2002 київ 2002, 2743.9kb.
- Вчення В. І. Вернадського про біосферу та ноосферу, 84.2kb.
Кравец Е.А.
гу «Институту пищевой биотехнологии и геномики» НАНУ, 04123, Киев, ул. Осиповского, 2а, тел. (044)4343777. Е-mail:
Е-mail: elkrav@gmail.com
Репродуктивные органы покрытосеменных представляют собой широкую арену, на которой разворачиваются процессы клеточного отбора, сопровождающие избирательную дифференциацию клеток, элиминацию избыточных и поврежденных половых клеток и целых клеточных систем. Исследовалась репродуктивная система растений ржи (Secale cereale L.), озимой пшеницы (Тriticum aestivum L.), в течение двух лет подвергавшихся хроническому облучению в 10-км зоне ЧАЭС, и ячменя (Hordeum distichum L.), которые облучали в дозах от 10 до 40 Гр. Основным типом патологии микроспорогенеза во всех опытных вариантах является цитомиксис. По интенсивности его можно условно подразделить на локальный, интенсивный (ИЦ) и деструктивный (ДЦ). По-видимому, локальный цитомиксис является физиологической нормой для исследуемых генотипов самоопылителей (пшеницы и ячменя). При воздействии облучения локальный цитомиксис трансформируется в интенсивный и деструктивный процесс. В случае ИЦ в микроспороцитах повышается «текучесть» хроматина, появляется транзиторный хроматин, микроядра. В метафазе 1 некоторые хромосомы, отделенные от основной метафазной пластинки, могут перемещаться, приводя к появлению «сверхкомплексного» хроматина, и, соответственно, «недокомплексации» микроспороцитов. Часто сверхкомплексный хроматин остается в составе синцитиев или элиминируется в межклеточном пространстве. «Недокомплектованность» микроспороцитов вероятно является причиной образования триад, карликовых микроспор и диад микроспор. При остром и хроническом облучении интенсивный цитомиксис может охватывать от 14 до 25% микроспороцитов и, частично, тапетальную ткань. При этом, часть популяции элиминируется, тем не менее, большинство микроспороцитов завершает мейоз с образованием тетрад микроспор.
ДЦ - патологический процесс, который приводит к дегенерации значительной части популяции микроспороцитов, иногда почти всего содержимого пыльника. Часто ДЦ наблюдается в редуцированных цветках терминальных частей колоса и недоразвитых колосьях. В общем случае ДЦ является способом устранения нежизнеспособной клеточной системы. ИЦ и ДЦ усложняют картину мейоза и могут приводить к серьезным генетическим последствиям: генетическому дисбалансу микроспороцитов, с последующим образованием полиад, синцитиев, аберрантных микроспор и стерильных пыльцевых зерен. Однако это свойственно, в основном, генетически несбалансированным формам - гаплоидам, анеуплоидам, триплоидам, апомиктам. Мы полагаем, что цитомиксис отражает механизмы клеточной конкуренции, в ходе которой популяция микроспороцитов регулирует избыточность и избавляется от мутационного груза. По-видимому, клеточная конкуренция осуществляются через автономный апоптоз, который инициируется самой спорогенной тканью пыльника.
КЛЕТОЧНЫЙ ОТБОР ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ, ПОДВЕРГШИХСЯ ХРОНИЧЕСКОМУ ОБЛУЧЕНИЮ
Кравец Е.А.*, Гродзинский Д.М.**, Коломиец О.Д.**
*гу «Институту пищевой биотехнологии и генетики» НАНУ, 04123, Киев, ул. Осиповского, 2а, тел.: (044)4343777.
**Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАНУ, 03680, Киев, ул. акад. Заболотного, тел.: (044)5267104, факс (044)5267104.
Е-mail: elkrav@gmail.com
Исследовали репродуктивную систему нескольких генотипов ржи ( Secale cereale L.) и озимой пшеницы (Тriticum aestivum L.), которые в течение двух лет подвергались хроническому облучению в 10-км зоне ЧАЭС, после чего их потомки культивировались в условиях естественного радиационного фона. Дозовая нагрузка на растения пшеницы составляла от 9 до 20 Гр, ржи - около 50 сГр.
У ржи спектр нарушений был шире и разнообразнее, чем у пшеницы. Условия хронического облучения индуцировали у растений ржи значительное число нарушений в мейозе, на стадии тетрад, одноядерных микроспор и в ходе гаметогенеза. Процент аномалий в мейозе у разных генотипов колебался от 8 до 38%. Значительное количество нарушений обнаруживалось при гаметогенезе, причем, большая из них обусловливались недостаточным синтезом цитоплазмы вегетативной клетки. Стерильность зрелых пыльцевых зерен была ниже - от 7 до 20%. При последующем культивировании в обычных условиях стерильность пыльцы сначала возрасла, а затем снизилась до уровня контроля - 10-13%. Параллельно восстанавливалась и озерненность колосьев.
У разных генотипов пшеницы число нарушений в мейозе составляло от 4 до 15%. Уровень стерильности пыльцы в потомстве облученных растений (во 2-4-х поколениях) значительно варьировал – от 9 до 60%. К пятому-шестому поколениям прослеживалась тенденция к нормализации фертильности растений. Так, стерильность пыльцевых зерен снизилась и варьировала в пределах от 10 до 34%, в зависимости от генотипа. Наибольшее число аномалий отмечено на заключительных этапах диплофазы онтогенеза - в предмейотической интерфазе микроспороцитов - и гаплофазы - в процессе дифференциации мужских и женских гамет. Основным типом нарушений в микроспорогенезе был деструкционный цитомиксис, который, на наш взгляд, является эффективным инструментом клеточного отбора. Цитомиксис устраняет избыточные и нежизнеспособные клетки и целые клеточные системы. В гаметогенезе интерфазная гибель клеток преобладала над пролиферативной.
Отсутствие генетической стабилизации у потомков облученных растений указывает на недостаточную эффективность гаплонтного отбора у данных генотипов растений и сохранение скрытых форм генетических повреждений, недоступных для действия клеточного отбора. Недостаточная эффективность клеточного отбора у пшеницы вероятно обусловлена генетической избыточностью мягкой пшеницы, которая обеспечивает жизнеспособность несбалансированных гамет (тригаплоидов), а у ржи – образованием и сохранением гетерозигот по аберрациям – как следствию перекрестного опыления. Такая форма нестабильности может быть одной из составляющих адаптации к действию ионизирующего облучения.
ПРИРОДНАЯ И АНТРОПОГЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ: СООТНОШЕНИЕ ИХ ВКЛАДОВ В ДОЗОВУЮ НАГРУЗКУ НА БИОТУ ЧЕрного моря пОслЕ аварии на ЧАЭС
Лазоренко Г.Е., Поликарпов Г.Г., Мирзоева Н.Ю., Терещенко Н.Н.
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины;
пр. Нахимова, 2, Севастополь, 99011, Украина
Е-mail: g.е.lazorenko@gmail.com
Радиоэкологическое состояние Черного моря до аварии на ЧАЭС за счет антропогенных источников формировалось техногенными радионуклидами, выпавшими на его поверхность после всех ядерных испытаний в атмосфере. После аварии на ЧАЭС их запас пополнился чернобыльскими радионуклидами, попавшими в этот морской бассейн вначале атмосферным путем, а затем c паводковыми водами из Днепра и его притоков. Однако в публикациях по результатам исследований последствий испытаний атомного оружия в атмосфере и послеаварийного загрязнения биоты Черного моря вкладу природной радиоактивности уделялось недостаточное внимание. В то же время, судя по литературным данным и отчетам ряда общеевропейских и национальных контролирующих и регулирующих органов Великобритании, Норвегии, Франции, Бельгии и других стран, радиоактивные уровни антропогенных источников в морской среде и биоте все более сравниваются с природной радиоактивностью, отмечая существенный вклад последней в суммарную дозу облучения гидробионтов, обитающих в районах влияния стоков ядерных предприятий.
При современной радиоэкологической ситуации сравнение доз облучения черноморской биоты от излучения чернобыльских радионуклидов и природного радионуклида полония-210, как ответственного за наибольшие уровни дозовых нагрузок, формируемые природной радиоактивностью в морских организмах, свидетельствует о значительном превышении (102-104) его вклада над таковыми от техногенных источников. Поэтому важно сопоставить мощности доз облучения гидробионтов Черного моря от радионуклидов стронция, цезия и плутония, с одной стороны, и природного полония-210, с другой стороны, после аварии на ЧАЭС.
В качестве индикаторных видов гидробионтов исследовались бурая водоросль Cystoseira crinita (Desf.) Bory, мидии Mytilus galloprovincialis Lam. и мерланг Merlangius merlangus euxinus (Nordmann), выбор которых обусловлен их массовостью в Черном море и степенью изученности в радиоэкологическом отношении.
Расчеты, выполненные на основании собственных определений и опубликованных другими исследователями материалов, свидетельствуют о незначительном вкладе излучений чернобыльских радионуклидов в общие дозовые нагрузки на черноморских гидробионтов. В то же время вклад 210Ро в суммарную дозу, формируемую природными и антропогенными источниками, достигал 99,1–99,7%, что указывает на необходимость обязательных мониторинговых измерений содержания также этого природного радионуклида в основных видах гидробионтов Черного моря, которые служат основой морепродукции для местного населения.
МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ ГОМЕОСТАЗ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ К РАДИОНУКЛИДНОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ В ЗОНЕ ВУРСа
Орехова Н.А., Расина Л. Н.
Институт экологии растений и животных УрО РАН; ул. 8 Марта 202, 620144 Екатеринбург, Россия, тел: (343) 3623081
E-mail: orehova@ios.uran.ru
Изучение биохимических, физиологических и популяционных механизмов действия хронического облучения на биоту вносит вклад в комплексный анализ биологических последствий и механизмов адаптации к радиоактивному загрязнению окружающей среды. Выборки из природных популяций мелких млекопитающих, обитающих более 120 поколений на загрязненной радионуклидами поставарийной территории Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС), служат эмпирической и теоретической основой прогнозирования отдаленных последствий и процессов адаптации к радиационному воздействию. На малой лесной мыши (Apodemus (S.) uralensis Pall., 1811), как доминирующем виде в фауне мелких грызунов территории ВУРСа, изучали липидный, углеводный, белковый обмен в тканях, энергообразующие, про- и антиоксидантные процессы в митохондриях, функциональную активность генома клеток. Установлена стресс-реализующая стратегия физиологической адаптации этого вида к условиям ВУРСа с использованием липидных метаболитов в энергообразующих и прооксидантных процессах преимущественно на функциональную активацию клеток и тканей (Расина, Орехова, 2007, 2009). Более высокая концентрация продуктов ПОЛ (МДА) при низком уровне активности каталазы ведет к нарушению компактности структуры липопротеидных комплексов биомембран и повышению их проницаемости, что показано на эритроцитарной и митохондриальной моделях. Активация клеточного функционирования ведет к снижению содержания наиболее чувствительных к деструкции белков плазмы крови и селезенки в результате ограничения энергообеспечения пластических, белок-синтезирующих, процессов. Поддержание депо гликогена печени у животных из зоны ВУРСа на уровне контрольных значений, несмотря на усиление утилизации глюкозы тканями, свидетельствует о стимуляции глюконеогенеза продуктами белкового распада лимфоидной ткани и плазмы крови, что характерно для механизма аварийного энергообеспечения организма во время физиологических и патологических нагрузок.
Таким образом, стресс-реализующая стратегия физиологической адаптации малой лесной мыши в зоне ВУРСа, сопровождающаяся комплексом наблюдаемых биохимических изменений метаболического гомеостаза, позволяет прогнозировать преждевременное старение организма, как результат длительного обитания на загрязненной радионуклидами территории.
ВПЛИВ РАДІОНУКЛІДНОГО ЗАБРУДНЕННЯ НА СТРУКТУРУ ТА ВИДОВЕ РІЗНОМАНІТТЯ ПРОКАРІОТ ГРУНТУ
Паренюк О.Ю., Патика М.В., Гудков І.М
Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна, 03041, Київ-041, вул. Героїв Оборони, 15
Е-mail: rovenahp@gmail.com
Зона відчуження Чорнобильської АЕС – це порівняно невелика унікальна територія, щільність радіонуклідного забруднення ґрунту у якій варіює в межах 3–4 порядків. І дослідження структурних змін біорізноманіття та функціонування ґрунтової мікрофлори під впливом рівня забруднення має певне наукове і практичне значення. Це пов’язане з одного боку зі станом біоценозу в цілому, а з іншого – з впливом мікрофлори ґрунту на хімічний стан і форми радіонуклідів у складі радіоактивних речовин. У проведених раніше роботах частково було показано роль окремих функціональних груп мікроорганізмів та їх певних родів у перерозподілі радіонуклідів в ґрунті (Кравченко та ін., 1993; Калашникова та ін., 1996; Григор’єва та ін., 1999; Рокитко та Романівська, 2001, 2003). Проте на сьогодні відсутні дослідження щодо визначення загальних якісних змін ґрунтової мікрофлори при різних рівнях радіонуклідного забруднення, що потребує подальших досліджень. Отже, метою роботи була оцінка структури і видового різноманіття ґрунтових мікроорганізмів.
Для визначення якісного складу ґрунтових бактерій були проведені мікробіологічні дослідження методом висіву зразків дерново-підзолистого ґрунту на поживні середовища ґрунтової суспензії з чотирьох лісових і одного польового біогеоценозів (чотири – з території Зони відчуження, одна – у Зоні безумовного (обов’язкового) відселення), щільність забруднення яких за 137Cs коливалася від 2280 (с. Копачі) до 51,3 кБк/м2 (с. Хочева). При оцінці якісного складу мікроорганізмів використовували екологічні показники щільності, згідно з якими виділили в чисту культуру домінуючі морфотипи. Проведено молекулярно-генетичний аналіз (сиквенс) за 16S рРНК виділених ізолятів та їх ідентифікація у відповідності з GenBank, проведена за 16S рРНК філогенетична оцінка.
Було виділено чотирнадцять домінуючих морфотипів, серед яких два належать до роду Streptomyces–Streptomyces sp BK21 та Streptomyces lavendulae NRRL B-1230, які є типовими представниками ґрунтів даного регіону, два належать до роду Burkholderia–Burkholderia sp IMER-B1-39 та Burkholderia sp IMER-B1-53 та спорові - Bacillus–Bacillus mycoides BCHMAC12, характерний для лісового ґрунту, представник роду Pseudomonas–Pseudomonas sp d6(2010), кількість якого істотно збільшувалась при підвищенні рівня радіонуклідного забруднення ґрунту. До домінуючих видів належать також аеробні мікроорганізми родів Flavobacterium sp TISTR 1602, Arthrobacter oxydans Z1369 та Massilia sp mf19-1.
Таким чином, високий рівень радіонуклідного забруднення ґрунту може впливати на ґрунтову прокаріотну мікрофлору, призводити до її видового перерозподілу та змін біорізноманіття бактеріальної мікрофлори.
Spread of some virus diseases among representatives of wild flora in Chernobyl region
Polischuk V.P.*, Shevchenko O.V.*, Chyzhevskiy I.V.**, Zajika S.V.*, Bilan O.Ya.*, Budzanivska I.G.*
*Virology Department, Taras Shevchenko’ Kyiv National University, 64 Volodymyrska st., Kyiv 01033, Ukraine, tel/fax: (044) 5213502, e-mail: pvp@univ.kiev.ua
**State Specialized Scientific Production Enterprise „Chernobyl Radio-Ecological Centre”, 07270, 6 Shkilna st., Chernobyl, Ukraine
Chemical stress factors including heavy metals and radionuclides may induce a number of biologically significant phenomena in the course of plant virus infections. For instance, heavy metals invoke the development of more pronounced visual symptoms on virus-infected plants together with elevation of virus content in plant tissues indicating the stimulating influence of chemical stress factors on the course of systemic virus infections. In addition, the development of virus infections in higher plants under effect of chronic radioactivity was shown to correlate with atypical visual symptoms of the disease and possibly genetic changes of virus genome. However speculative changes in the development and spread of virus diseases at the level of population remain unknown. In recent years serious attention has been paid to virus infections of wild plants because they may be the reservoirs for viruses and due to the potential of virus genetic changes invoked by continuous co-existence with atypical host.
The aim of this work was to evaluate natural spread of virus diseases among wild plants growing under chronic effect of radioactivity of various intensity. Plants from different taxa were sampled by visual virus-like symptoms and have further been analyzed via transmission electronic microscopy (TEM), bioassay and ELISA. In total, 22 plant samples were taken from the areas differing in the intensity of radioactivity.
TEM studies demonstrated occurrence of virus (or virus-like) particles of different morphology (rod-shaped, filamentous, spherical, bacilli-like, etc.) in 8 samples. Bioassay employing sap-inoculated Nicotiana tabacum cv. Samsun indicator plants showed virus-specific symptoms on plants inoculated with sap from 10 samples in forms of leaf mosaics and deformation, and enations. We should stress that TEM and bioassay outcomes here were nearly complimentary. Indirect ELISA carried out with TMV-specific polyclonal antiserum confirmed TMV infection for 5 samples which is in agreement with previous results.
The highest TMV content was noted for Lupinus perennis plants (Fabaceae). However this plant species has not been registered as TMV host. Hypothetically, TMV adaptation to Lupinus perennis plants may have been favoured also by chronic effect of radioactivity (both on the plant and on the virus).
Therefore, initial virus screening of wild flora representatives growing in Chernobyl zone shows rather wide spread of virus pathogens in anthropogenically influenced ‘natural’ ecosystems.
ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У РЫБ В ВОДОЕМАХ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ
Поморцева Н.А.*, Родионова Н.К.**, Гудков Д.И.*, Савчук Н.В.***, Несторяк Д.М.***
*Институт гидробиологии НАН Украины; Просп. Героев Сталинграда 12, 04210 Киев, тел.: (044) 4198437, факс: (044) 4182232; **Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины; ул. Васильковская 45, 03022 Киев, тел.: (044) 2590183; факс: (044) 2581656; ***Национальный авиационный университет; Просп. Космонавта Комарова 1, 03058 Киев, Украина, тел.: (044) 4974105, факс: (044) 4973141
E-mail: nata09pom@rambler.ru
В 2008–2010 гг. исследовали гематологические показатели периферической крови рыб, обитающих в водоемах Чернобыльской зоны отчуждения. Анализировали частоту встречаемости нарушений ядер эритроцитов (микроядра, инвагинации, отростки, амитоз) у щуки, окуня обыкновенного, плотвы обыкновенной, красноперки и карася обыкновенного, обитающих в наиболее загрязненных водоемах зоны отчуждения – оз. Глубокое, оз. Азбучин, Яновский затон и водоем-охладитель ЧАЭС. Полученные результаты сравнивали с литературными данными, а также с данными для рыб Киевского водохранилища. Всего было проанализировано около 70 экземпляров рыб. Удельную активность 90Sr в рыбе водоемов зоны отчуждения регистрировали в диапазоне 660–139500 Бк/кг с наибольшими значениями в оз. Азбучин, 137Cs – 810–19000 Бк/кг, с наибольшими значениями в оз. Глубокое. В рыбе Киевского водохранилища удельная активность 137Cs отмечена в диапазоне 6–106, а 90Sr – 1–17 Бк/кг. Средние значения удельной активности 238Pu, 239+240Pu и 241Am в рыбе оз. Глубокого были, соответственно, 0,4, 0,8 и 6,2 Бк/кг. Средние показатели мощности поглощенной дозы от инкорпорированных радионуклидов в тканях рыб замкнутых водоемов зоны отчуждения составили 4–17 мкГр/ч, в водоеме-охладителе – 0,7 мкГр/ч, а в рыбе речных экосистем и Киевском водохранилище – до 0,05 мкГр/ч. Основным дозообразующим радионуклидом для рыб замкнутых водоемов зоны отчуждения в настоящее время является 90Sr, на долю которого приходится в среднем около 90 % мощности внутренней поглощенной дозы. В проточных и слабопроточных водоемах вклад 90Sr во внутреннюю дозу облучения составляет 20–60 %. Остальная часть дозовой нагрузки формируется за счет 137Cs, а вклад трансурановых элементов не превышает 0,2 %. Частота микроядер эритроцитов в периферической крови рыб из водоемов зоны отчуждения отмечена на уровне 0,06–1,41 ‰, а двуядерных эритроцитов – 0,04–0,33 ‰ с наибольшими показателями в рыбе оз. Глубокое. Микроядер и двуядерных эритроцитов в крови контрольных рыб из Киевского водохранилища не обнаружено. Частоту нарушений ядер эритроцитов рыб в виде инвагинаций и отростков регистрировали на следующем уровне: 4,7–14,0 ‰ в водоеме-охладителе ЧАЭС; 6,4–29,0 ‰ в Яновском затоне; 17,3–29,1 ‰ в оз. Азбучин и 7,1–15,0 ‰ в оз. Глубокое. Наибольшая встречаемость нарушений ядер эритроцитов отмечена у щуки Яновского затона и оз. Азбучин. В рыбе Киевского водохранилища частота инвагинаций и отростков у эритроцитов не превышала 0,5 ‰.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ В ОЦЕНКЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСТАВАРИЙНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ
Расина1,2 Л.Н., Орехова Н.А.2, Вараксин А.Н. 3
1Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН; ул. С. Ковалевской 20, 620219 Екатеринбург, Россия, тел: (343) 3623081, факс: (343) 3741189
2Институт экологии растений и животных УрО РАН; ул. 8 Марта 202, 620144 Екатеринбург, Россия, тел: (343) 3623081
3Институт промышленной экологии УрО РАН; ул. С. Ковалевской 20, 620990 Екатеринбург, Россия, тел: (343) 3623514
E-mail: rasina@ios.uran.ru
Медико-биологические последствия ядерных аварий и адаптационные механизмы в природных популяциях животных загрязненных радионуклидами зон формируются во взаимосвязи радиационного фактора с эколого-физиологическими, такими как пол животных, функционально-репродуктивный статус, фаза численности, время содержания животных в виварии. При этом существенную роль в адекватной оценке последствий играют методы математической обработки данных. Модель регрессионного анализа в оценке изменений высоко чувствительных биохимических показателей у лесных мышей (Apodemus (S.) uralensis Pall., 1811), обитающих в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) с загрязнением почвы по 90Sr до 16,7 МБк/м2, позволила установить зависимость метаболических параметров от времени содержания животных в виварии в течение 45 суток после отлова, у контрольных животных, отловленных на территории с нормальным радиационным фоном, метаболизм не изменялся.
В соответствии с методом ковариационного анализа выполнена корректировка средних значений показателей метаболизма в опытной и контрольной группах в зависимости от среднего времени содержания в виварии. Учет времени, проведенный с помощью ковариационного анализа, не внес вклада в коррекцию средних значений изучаемых показателей из-за статистически незначимых различий опытной и контрольный группах - 23,7 и 27,9 дней соответственно и не является шагом вперед сравнительно с дисперсионным анализом или t-критерием Стьюдента.
Использованные методы не позволяют определить показатели в исходном состоянии, т.е. в момент отлова животных на загрязненной территории. Регрессионный анализ с экстраполяцией экспериментальных данных к моменту отлова животных (V=0) на основе линейных функций Y = b0 + b1V, где V – время содержания в виварии, наиболее адекватно отразил зависимость метаболизма от радиационного фактора. При этом сужение вариабельности показателей и увеличение в 1,5-2 раза их средних значений существенно повысили значимость различий с контролем, подчеркнув роль диагностически значимых показателей (содержание холестерина, общих липидов и глюкозы в плазме крови и печени) в развитии более выраженных функционально-метаболических нарушений.
ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ХРОНИЧЕСКИ ОБЛУЧАЕМЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ МОДЕЛЬНЫХ ВИДОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Рябоконь Н.И.
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; ул. Академическая 27, 220072 Минск, Республика Беларусь, тел.: (37517)2949179, факс (37517)2841917
E-mail: n.ryabokon@igc.bas-net.by
Проведен обзор данных, накопленных в лаборатории генетической безопасности ИГЦ НАНБ (руководитель – проф. Р.И. Гончарова), а также другими научными коллективами, с целью выявления закономерностей протекания микроэволюционных процессов в популяциях млекопитающих под воздействием радиоактивного загрязнения среды обитания. Объект исследований – природные популяции модельных видов млекопитающих из отряда Грызуны, обитающих на огромных территориях, загрязненных вследствие Чернобыльской катастрофы. Проводится сравнительный анализ имеющихся результатов с данными, полученными на Уральском радиоактивном следе. Установлены следующие основные закономерности:
(1) Несмотря на постепенное снижение мощности поглощенных доз, в популяциях млекопитающих на протяжении смены ряда поколений животных сохраняется повышенный уровень цитогенетических повреждений (аберраций хромосом) в их соматических клетках (не менее 22 поколений животных при уровнях загрязнения почв 134+137Cs и 90Sr 8–8500 кБк/м2 и не менее 100 поколений – при 18500 кБк/м2).
(2) Рост эмбриональной смертности в популяциях наблюдается на протяжении смены не менее 22 поколений животных при уровнях загрязнения почв 134+137Cs 220–1530 кБк/м2 и рассматривается как микроэволюционный механизм отбора (селекции) против наименее приспособленных особей и одновременно плата популяции за приспособление.
(3) Чем выше радиационная нагрузка на популяции, тем сильнее отбор и тем большая скорость формирования радиоадаптивных эффектов, сопровождающихся снижением уровня индивидуальной вариабельности по частоте цитогенетических повреждений.
(4) При хроническом облучении на протяжении смены не менее 22 поколений животных единовременно протекают разнонаправленные процессы: с одной стороны, (i) индукция цитогенетических эффектов у каждого облучаемого поколения животных и (ii) трансгенерационная передача и накопление индуцированных биологических эффектов, а, с другой стороны, (iii) формирование радиоадаптивных эффектов.
Подчеркивается острая необходимость дальнейших исследований в этом направлении в комплексе с дозиметрическими исследованиями, а также изучение механизмов формирования радиорезистентности на различных уровнях организации биологических систем и связанную с этим оценку популяционных потерь.
ДИНАМИКА ДОЗ ХРОНИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИЙ ИНКОРПОРИРОВАННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ МОДЕЛЬНЫХ ВИДОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ПОСЛЕ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АВАРИИ
Рябоконь Н.И., Гончарова Р.И.
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; ул. Академическая 27, 220072 Минск, Республика Беларусь, тел.: (37517)2949179, факс (37517)2841917
E-mail: n.ryabokon@igc.bas-net.by
Представлен обзор данных, накопленных в ходе многолетнего мониторинга в природных популяциях модельных видов млекопитающих из отряда Грызуны – рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) и желтогорлой мыши (Apodemus flavicollus), – обитающих в лесных биоценозах с различной плотностью радиоактивного загрязнения вследствие Чернобыльской аварии. Особое внимание в обзоре уделяется установленным закономерностям накопления и динамики инкорпорированных радионуклидов, а также поглощенных доз облучения в популяциях млекопитающих, в частности:
(1) многолетней трех-стадийной (подъем-пик-спад) динамике средне-популяционных концентраций инкорпорированных долгоживущих радионуклидов, зависящей от изменений биологической доступности этих радионуклидов в биоценозах; при этом подчеркивается, что достижение пика концентраций инкорпорированных радионуклидов в популяциях млекопитающих может быть в отдаленный период после загрязнения биоценоза топливными частицами из разрушенного реактора;
(2) экспоненциальному снижению средней мощности общей поглощенной дозы в первоначальный и отдаленный периоды после радиационного загрязнения; влиянию на этот процесс динамики инкорпорированных радионуклидов; при этом обращается внимание на то, что период 50%-го снижения средней мощности поглощенных доз составляет 3 года;
(3) высокой индивидуальной вариабельности в уровнях накопления инкорпорированных радионуклидов и, соответственно, в мощностях поглощенных доз; их зависимости от уровня загрязнения среды обитания; многолетней трех-стадийной динамике индивидуальной вариабельности в уровнях накопления инкорпорированных радионуклидов вследствие изменений биологической доступности радионуклидов в биоценозах и других факторов;
(4) логнормальному характеру распределения животных по индивидуальным концентрациям инкорпорированных радионуклидов и, как отражение этого, постоянному появлению в популяциях некоторой доли особей с повышенными (по сравнению со средне-популяционными) уровнями радиационной нагрузки;
(5) видовым особенностям накопления радионуклидов в популяциях модельных видов млекопитающих.
Отмечается необходимость дальнейших исследований в этом направлении.
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ БИОТЫ НА ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ УЧАСТКАХ АБШЕРОНСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Самедов П.А.*, Нагиев Д.А.**, Рзаев А.А.**, Абдуллаев А.С.**, Шамилов Э.Н.**, Азизов И.В.***
*Институт Почвоведения НАН Азербайджана, ул. М.Арифа 5, AZ1073 Баку, тел.:(+99412)4383240.
**Институт Радиационных Проблем НАН Азербайджана,ул.Ф.Агаева 9, AZ1141 Баку,тел.:(+99412)4398318.
***Институт Ботаники НАН Азербайджана, Бадамдарское шоссе 40, AZ1073, тел.: (+99412)4381164.
E-mail: i.azizov@rambler.ru
Стабильная жизнедеятельность наземных экосистем, в которых происходят сложные процессы трансформации органоминеральных веществ и энергии, на каждом трофическом уровне пищевой цепи значительной степени зависит от эффективного функционирования почвенного покрова. Поступающие в почву техногенные вещества и их активная эмиссия приводит к значительному подавлению биологических процессов, изменению физико-химических свойств, снижению темпов гумусообразования и потери почвенного плодородия. Как правило, следствием такого техногенного воздействия является частичное, а иногда полное нарушения экологических функций самой почвы.
Исследования проводились нами на примере серо-бурых почв Абшеронского полуострова, для которого характерен умеренно-тёплый, субтропический, полупустынный климат. Годовая количество выпавших осадков доходит до 150-300 мм, с низким коэффициентом увлажнения – КУ-0,3-0,5. Суммарная температура выше 10ºС составляет - 4560ºС. Величина испаряемости влаги значительная и изменяется между 1000-2000 мм, что создаёт условия дефицита увлажнения.
Среднегодовая температура воздуха варьирует между 13,5-15,0 ºС (самая низкая температура 2,6-3,8ºС наблюдается январе, а самая высокая 25,6-26,8ºС иногда 40-43ºС отмечается в июле-августе). Уровень грунтовых вод при их минерализации 2,5-3,0г/л колеблется между 2-7 м, формируется эти почвы под естественной растительностью (полынь, верблюжья колючка, караган, солянки, эфемеры) с низкой надземной фитомассой –3-10 ц/га.
Проводились исследования по определению содержания тяжелых металлов и радионуклидов в загрязненных почвах Абшерона.
Предварительное визуальное обследование целинных биотопов и проведенные почвенно-зоологические прикопки до глубины 0-30 см выявили определенные различия в групповом составе беспозвоночных между незагрязненными и нефте-загрязненными серо-бурыми почвами. Определен видовой состав и биологические особенности растений, произрастающих на техногенно-загрязненных участках Абшерона. Работа выполнено при поддержке гранта УНТЦ 5026.
Функционирование и особенности формирования радиобиологических повреждений у животных в условиях повышенного радиационного фона
Сушко С.Н., Савин А.О., Кадукова Е.М., Маленченко А.Ф.
Институт радиобиологии НАН Беларуси; ул. Федюнинского 4, 246007 Гомель, Республика Беларусь, 375-(0232)-57-07-06, факс 375-(0232)-57-07-06
E-mail: savin-alexander_@mail.ru
Дана оценка цитогенетических, морфологических, функциональных, гематологических параметров мышевидных грызунов разных видов, отловленных на территориях с различным уровнем радиоактивного загрязнения - ПГРЭЗ (Полесский государственный радиационно-экологический заповедник), а также состояния мышей линии Af при их экспозиции в условиях зоны отчуждения ЧАЭС (р.т. Масаны).
Установлено, что в клетках костного мозга мышевидных грызунов, постоянно обитающих в ПГРЭЗ, сохраняется умеренно повышенный по сравнению с контрольной группой мутационный процесс. Частота клеток с микроядрами отличается значительной вариабельностью от 0,11 до 0,63% с тенденцией роста на участках, наиболее загрязненных радионуклидами. Однако четкая зависимость частоты клеток с микроядрами от мощности дозы отсутствует. Так, у рыжей полевки при различии мощности экспозиционной дозы в 52 раза, встречаемость микроядер отличается в 1,3 раза, а у полевой мыши при различии - в 5 раз, частота микроядер различалась в 1,12 раза. В некоторых случаях при меньших значениях мощностях экспозиционных доз частота микроядер могла быть выше.
Отмечена повышенная фагоцитарная активность альвеолярных макрофагов мышевидных грызунов, обитающих на территории зоны отчуждения ЧАЭС, что выражается в увеличении фагоцитарного индекса.
Экспозиция лабораторных животных в зоне отчуждения ЧАЭС в течение 1-4 мес. способствует повышению процессов мутагенеза и канцерогенеза и изменению реакции организма на стандартизированное действие химического канцерогена. Исследования изменения противоопухолевой резистентности мышей линии Af при экспонировании в зоне отчуждения ЧАЭС в течение 5 мес. показали, что выживаемость мышей с опухолями, возникшими при подкожном введении асцитной аденокарциномы Эрлиха, была снижена по сравнению с аналогичным показателем у животных в условиях вивария. У животных, экспонированных мышей в зоне отчуждения ЧАЭС в течение 5 месяцев, выявлены изменения количественного и качественного состава клеток белой крови (увеличение относительного количества сегментоядерных и снижение количества палочкоядерных нейтрофилов), появление гиперсегментированных нейтрофилов и клеток с фрагментозом ядер.
Результаты исследований могут использоваться для реальной оценки рисков пребывания на территориях с повышенным радиационным фоном и понимания природы адаптационных процессов при действии комплекса радиоэкологических факторов на организм.
ОПУХОЛЕОБРАЗОВАНИЕ У МЫШЕЙ И ИХ ПОТОМСТВА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ПОЛЕССКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАПОВЕДНИКА (ПГРЭЗ)
Сушко С.Н., Савин А.О.
ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси»; ул. Федюнинского 4, 246007 Гомель, Беларусь, тел. (0232)570706, факс (0232)570706
E-mail: svetsu50@mail.ru
Население Беларуси, пострадавшее при аварии на ЧАЭС и проживающее на радиационно-загрязненных территориях, представляет группу повышенного риска развития стохастических и генетических эффектов, которые обычно соотносят с действием облучения. В максимальной степени биологические последствия комплексных воздействий экологических факторов, в том числе и радиационного, на организм могут быть изучены на территории ПГРЭЗ.
Для решения этих вопросов был выполнен цикл исследований по оценке влияния экспозиции мышей линии Аf в зоне ПГРЭЗ (экспериментальная база н.п. Масаны) в течение 1-4 мес. на спонтанный и химически индуцированный опухолевый процесс в легких (аденомы), а также их потомства. Опухолеобразование у родителей и их потомства оценивали по числу аденом/мышь и % мышей с аденомами через 20 недель после введения уретана (1 мг/г). Коэффициент взаимодействия (Кв) определяли отношением величины радиационно-токсического эффекта к вычисленному аддитивному.
Результаты исследований динамики индуцированного онкогенеза в легких мышей показали, что перемещение животных в зону отчуждения ЧАЭС незначительно (в 1,2 раза) повышает число аденом/мышь и на 25 % - количество мышей с опухолями при 1-мес экспозиции, но статистически достоверно (более чем в 2,9 раз) - при 4-мес содержании животных в зоне ПГРЭЗ. Введение уретана мышам, содержавшимся в ПГРЭЗ 1 и 4 мес, также статистически достоверно повышает количество аденом/мышь по сравнению с контролем. Кв для мышей, экспонированных в зоне ПГРЭЗ 1 и 4 мес, составили 2,4 и 1,1 соответственно, что свидетельствует об измененной реактивности мышей к действию канцерогена.
Индуцируемые экологической средой генетические повреждения наследуются потомством: рост опухолевых эффектов у потомства экспонированных в зоне ПГРЭЗ мышей в течение 4 мес. составил 81% по сравнению с потомством интактной группы, после уретановой интоксикации потомства различие в количестве индуцированных аденом превысило 50 %. Следует отметить высокую реактивность потомства мышей, экспонированных в зоне отчуждения, что выразилось значением Кв 1,38.
Таким образом, экспозиция животных в зоне ПГРЭЗ, где доминирующим фактором является радиационный, повышает уровень опухолеобразования и изменяет реакцию организма и его потомства на действие канцерогена, что свидетельствует о трансгенерационной трансмиссии индуцированных повреждений генома. Эти данные актуальны для пострадавших территорий и являются важной составляющей решения демографических проблем.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ЗОНЕ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧАЭС ДЛЯ ПОПУЛЯЦИЙ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ
Таскаев А.И.*, Кудяшева А.Г.*, Ермакова О.В.*, Гащак С.П.,** Вишневский Д.А.,**Чижевский И.В.,**Максименко А.М.,** Башлыкова Л.А.,* Гурьев Д.В.,* Загорская Н.Г.,* Шевченко О.Г.*
*Институт биологии Коми НЦ УрО РАН; ул. Коммунистическая, д.28, 167982,
Сыктывкар, Россия, тел./факс: (8212)430478
**Международная радиоэкологическая лаборатория Чернобыльского центра; а/я 151, ул. 77-й Гвардейской дивизии, 7/1, г. Славутич, Киевская обл., 07100 Украина; тел./факс: +380457961562
Е-mail: kud@ib.komisc.ru
Дана оценка состояния популяций мышевидных грызунов, обитающих в условиях радиоактивного загрязнения в 30-км зоне отчуждения Чернобыльской АЭС в течение 1986-1993 гг. и спустя 21 год после аварии. Проанализированы показатели пяти видов животных (более 1200 особей), отловленных на 7 стационарных участках с разным уровнем радиоактивного загрязнения. В период 1986-1993 гг. у отдельных видов фауны обнаружена высокая поражаемость всех систем организма наряду с относительной устойчивостью самих популяций животных к действию радиоактивного загрязнения. В эти годы наблюдали нарушения динамики популяционных циклов численности животных на разных участках, длительные периоды спада численности, что свидетельствовало о том, что популяции грызунов находятся в пессимальных условиях. Хроническое воздействие ионизирующей радиации в малых дозах привело к развитию морфологических перестроек периферических органов эндокринной системы на всех уровнях их структурной организации. Показано увеличение клеточных и тканевых нарушений в организме зверьков независимо от степени радиоактивного загрязнения. У животных с участков со средним и сильным уровнем радиоактивного загрязнения, сохранялись генетические повреждения; изменена регуляция перекисного окисления липидов и дегидрирования, проявляющаяся в нарушении взаимосвязей отдельных звеньев ПОЛ и дисбалансе энергетических процессов. В 2007 г. радиационная обстановка в зоне аварии изменилась к лучшему, благодаря снижению γ-фона на исследуемых участках и уровня загрязнения животных радионуклидами. Анализ, проведенный через 21 год после аварии показал отсутствие линейной зависимости между уровнем внешнего γ-фона на участках отлова и степенью изменений в липидной компоненте мембран тканей и частоты клеток костного мозга с микроядрами. В составе фосфолипидов печени у полевых мышей (с. Янов) наблюдали нормализацию в содержании отдельных фракций, суммарных показателей липидного обмена и характера взаимосвязи между этими показателями. Установлено, что процесс адаптации мышевидных грызунов к радиоактивному загрязнению, благодаря увеличению изменчивости генотипа популяций, связан с переходом клеточных систем регуляции на новый уровень функционирования, приводящих к изменению качества популяций животных в условиях техногенного загрязнения.
Формирование адаптации микроскопических грибов к действию хронического облучения
Тугай Т.И., Желтоножский В.А., Садовников Л.В., Тугай А.В.,
Лиждвой М.В.
Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАН Украины, ул. Академика Заболотного, 154, Киев ГСП, Д03680, Киев, Украина тел.(044)5261189; факс (044)5262379
Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев, Украина, проспект Науки 47, тел. (044) 5251597
E-mail: tatyanatugay2@gmail.com
Изучение биологических особенностей микроскопических грибов, выделенных в течение 22 лет после аварии на территории зоны отчуждения ЧАЭС, позволило установить, что у них сформировались новые, ранее не известные, адаптивные реакции по отношению к действию хронического облучения: радиотропизм, радиоадаптация и адаптивный ответ. Для изучения этих адаптивных реакции, было создано ряд модельных систем с искусственными источниками - и смешанного типа излучения (+). Анализ полученных результатов позволил сделать ряд обобщений, а именно: свойства радиотропизма проявлялись больше чем у 40%, грибов, которые были выделены через 10 – 22 года после катастрофы с радиоактивных территорий. Данное свойство обнаружено только у 20% штаммов, выделенных из радиоактивных территорий в первые годы после аварии, что свидетельствует о влиянии хронического облучения на формирование этой новой, ранее не известной для грибов, адаптивной реакции. Частота проявления признака позитивного радиотропизма и радиостимуляции зависели от радиоактивности мест, из которых они были выделены, и чаще проявлялась у штаммов, выделенных с территорий с радиационным фоном 10 – 100 мР/ч, а уровень проявления признака радиационной стимуляции зависел от типа использованного излучения. Наличие радиотропизма и радиостимуляции были устойчивыми признаками и не терялись у ряда штаммов после их хранения более 10 – 15 лет в коллекции культур микроорганизмов, что позволило создать коллекцию культур грибов, обладающих позитивной реакцией к определенному типу излучения т.е. проявляющих радиоадаптивные свойства. Полученные данные могут быть использованы для формирования отдаленных прогнозов относительно действия хронического излучения и адаптации к нему как у ряда поколений грибов так и, в некотором приближении, для последующих поколений облученных высших эукариот.
Такая коллекция культур может быть весьма перспективной при использовании в биотехнологиях по биоремедиации радиоактивно загрязненных объектов. Реализация радиоадаптивных свойств у микроскопических грибов, как нами было установлено, определяется стратегией функционирования системы их антиоксидантной защиты, а именно: повышением синтеза пигментов меланиновой природы. Нами было сделано предположение, что в реализацию радиоадаптивных свойств этих грибов вносят свой вклад и изменения в электронной структуре меланинов, усиливающие их радиопротекторные свойства.
ІНТРОДУКЦІЯ РОСЛИН НА ЗАБРУДНЕНИХ РАДІОНУКЛІДАМИ ТЕРИТОРІЯХ
Фещенко В.П., Гуреля В.В.
Інститут сільського господарства Полісся НААН України; 10007, шосе Київське, 131 м. Житомир, Україна; тел. (0412) 42-92-31,(+38-067)-934-82-55
E-mail: ekostart@yandex.ua
Інтродукція рослин є найважливішим чинником збагачення рослинних ресурсів у цілому, а також збільшення біотичного різноманіття культурфітоценозів зокрема. Районування і активне впровадження сортів нових кормових інтродуцентів в Україні останні десятиріччя свідчать про високу екологічну стійкість і продуктивність їх у різних видах посівів. Значну роль інтродукція відіграє в підвищенні родючості землі та створені умов стійкого ведення сільського господарства, особливо це стосується біоекологізації землеробства Полісся на радіоактивно забруднених деградованих ґрунтах.
Рівні радіостійкості рослин визначають різні властивості організму: структурна організація геному, здатність до репарації ДНК і репопуляції, наявність клітин поза клітинним циклом, нагромадження речовин, які запобігають розвитку молекулярних ушкоджень, тощо.
Наші дослідження були спрямовані на пошук серед інтродуцентів таких рослин, які саме завдяки власним біологічним властивостям характеризуються резистентністю до накопичення радіонуклідів. Для досягнення цієї мети був закладений стаціонар польових досліджень в зоні відчуження. Середня щільність забруднення території становить 850 кБк/м2. Технологія вирощування рослин – загальноприйнята. Ґрунт дерново-підзолистий супіщаний.
Серед рослин досліджували Козлятник східний (Galega orientalis L.), Щавель гібридний Румекс ОК-2 (Rumex patientia L. × Rumex tiansokanikus), Чорноголовник багатошлюбний (Poterium polygamum W. K.), Сильфій пронизанолистий (Silphium perfoliatum L.), Топінамбур рожевий (Helianthus tuberosus L.), Лядвенець рогатий (Lotus comiculatus), Китайбелія (Kitaibelia Willd.), Амарант (Amaranthaceae. paniculatus L.) та інші.
В дослідженнях було визначено коефіцієнти переходу 137Cs в ланці ґрунт-рослина. Також встановлено рослини з найменшим коефіцієнтом переходу 137Cs, такі як сильфій пронизанолистий та топінамбур рожевий з коефіцієнтами 0,31 та 0,42 відповідно, які значно менші ніж у рослин, які традиційно заготовляють на сінаж.
Рослини, що досліджуються мають високу продуктивність зеленої маси (до 1000 ц/га), що відкриває ще один напрям їх використання, як сировину для отримання біоенергії. Таке впровадження в сільське господарство дає нові можливості отримання дешевої еколого-економічно збалансованої енергії в умовах радіоактивного забруднення.
В цілому дослідження доводять, що вирощування інтродуцентів, що досліджувались на радіоактивно забруднених непридатних для сільськогосподарського використання ґрунтах дають можливість отримати чисту кормову базу та технічну сировину.
АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ ВІДТВОРЕННЯ ПТАХІВ-ДУПЛОГНІЗДНИКІВ В УМОВАХ ХРОНІЧНОГО ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО ОПРОМІНЕННЯ РІЗНОЇ ІНТЕНСИВНОСТІ
Чижевський І.В.
Державне спеціалізоване науково-виробниче підприємство „Чорнобильський радіоекологічний центр”; вул. Шкільна, 6, 07270 м. Чорнобиль, Україна, тел.: (045)52201, факс (045)52064
E-mail: chiz@ecocentre.mns.gov.ua
Відтворення є одним із ключових факторів, які визначають життєздатність природних популяцій тварин та рослин. Особливо значущі ці процеси в нестабільних умовах, в тому числі при антропогенній деградації середовища. Із цих позицій варіабельність показників відтворення природних популяцій птахів може розглядатися в якості найважливішої здатності живих організмів пристосовуватися до впливу радіаційних факторів Чорнобильської зони відчуження (ЧЗВ).
Дослідження проводилися в гніздовий період (березень-червень) у 2006-2010 рр. на чотирьох стаціонарних ділянках центральної частини ЧЗВ. Контрольна ділянка знаходиться на відстані 30 км на південь від ЧАЄС. За біотопичними характеристиками місця досліджень майже подібні, але за щільністю радіоактивного забруднення ґрунту 90Sr та 137Cs умовно поділені на мінімально (0,05-0,17), середньо (0,31-1,89) та максимально (3,27-72,07 МБк/м2) забруднені ділянки.
В період досліджень нами було зареєстровано 573 випадки гніздування в штучних дуплянках 9-ти видів птахів. Детально вивчено стан популяцій синиці великої (Parus major) та мухоловки строкатої (Ficedula hypoleuca) в умовах впливу радіоактивного забруднення середовища.
Проведений аналіз процесів відтворення птахів-дуплогніздників свідчить, що механізми популяційної адаптації до радіаційного стресу вимагають від організму батьків додаткових енергетичних витрат на відтворення, які пов’язані з підвищеною протягом онтогенезу елімінацією особин, не здатних досягти репродуктивного віку. Зміщення модальних класів розподілу показників відтворення збільшується у великої синиці та мухоловки строкатої в градієнті радіоактивного забруднення. Не дивлячись на те, що подібний зсув може не виходити за рамки популяційної норми реакції, адаптована до радіаційного фактору популяція втрачає повністю або частково варіанти, які представлені у фоновому розподілі показників відтворення.
Все це створює несприятливі умови для підтримання чисельності популяції в радіаційно-екстремальному середовищі. Проте, сам факт довготривалого функціонування локальних популяцій птахів-дуплогніздників свідчить про те, що їх адаптаційний резерв за таких умов не вичерпано повністю. Репродуктивні особини в популяціях володіють можливістю навіть у неблагополучні роки підтримувати необхідний рівень відтворення.
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ, РЕПРОДУКТИВНАЯ СПОСОБНОСТЬ И ПАРАЗИТАРНАЯ СТОЙКОСТЬ ТРОСТНИКА ОБЫКНОВЕННОГО В ВОДОЕМАХ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ КАТАСТРОФЫ
Шевцова Н. Л., Гудков Д.И.
Институт гидробиологии НАН Украины; просп. Героев Сталинграда, 12, 02210 Киев-04, Украина, тел.: (044) 4189174, факс (044) 4182232
E-mail: shevtsovanl@rambler.ru
С целью определения состояния высшей водной растительности на территории Зоны отчуждения ЧАЕС в 2005–2010 гг. в состав радиоэкологического мониторинга были включены исследования влияния малых доз хронического облучения на виды-доминанты литоральных сообществ высших водных растений. Исследуемый комплекс включает цитогенетические показатели, морфологию репродуктивных органов, продуктивные показатели и паразитарную стойкость растений.
Тростник обыкновенный Phragmites australis (Cav.) Trin. ex. Steud, растение-космополит порядка мятликовоцветные, семейства злаковых Poaceae, повсеместно встречается в водоемах севера и северо-востока Украины и играет доминирующую или субдоминирующую роль в сообществах воздушно-водных растений прибрежной и мелководной части водоемов. Тростник обыкновенный является концентратором первого порядка, как по 90Sr, так и по 137Cs, поэтому не удивительно, что максимальные величины частоты аберрантных анафаз – до 12-17%, отмечены в клетках корневых меристем именно этого вида. Наиболее высокие показатели уровня хромосомных нарушений зарегестрированы у растений из водоемов левобережной части поймы р. Припять – озер Глубокое (12 сГр/год) и Далекое (6 сГр/год), которые являются одними из самых “грязных” водоемов на территории украинской части зоны отчуждения. В растениях из этих водоемов уровень хромосомных повреждений почти в 2 – 6 раз превышает уровень спонтанного мутагенеза, характерного для гидробионтов. В спектре хромосомных аберраций в клетках корней растений этих водоемов в основном преобладают аберрации хромосомного типа. Также отмечены высокие показатели среднего количества аберраций на одну аберрантную клетку для всех исследуемых видов растений из водоемов левобережной части поймы р. Припять. Построена дозовая зависимость выхода цитогенетических нарушений в апикальных клетках корневых меристем тростника обыкновенного.
У тростника обыкновенного отмечены высокие показатели стерильности метелки, низкие показатели семенной продуктивности, морфологические аномалии репродуктивных органов и высокая степень поражения растений паразитирующими организмами: галлообразующим клещём семейства Tarsonemidae и грибом-аскомицетом – спорынья, Claviceps purpurea .
Таким образом, хроническое облучение в малых дозах воздушно-водных растений литорали водоемов Чернобыльской зоны отчуждения вызывает длительную генетическую нестабильность, которая реализуется на фенотипическом и репродуктивном уровне.
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ
Шишкина Л.Н.*, Кудяшева А.Г.**, Загорская Н.Г.**, Шевченко О.Г.**, Таскаев А.И.**
*Учреждение Российской академии наук Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; ул Косыгина, 4, 119334 Москва, Россия; тел; (495) 9397186, факс: (499) 1374101
** Учреждение Российской академии наук Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, ул Коммунистическая, 28, 167982 Сыктывкар, Россия, тел: (8212) 241119, факс: (8212) 240163
E-mail: shishkina@sky.chph.ras.ru
Проблема оценки радиационной безопасности территорий вызывает необходимость поиска тестов для анализа биологических последствий слабых радиационных воздействий. Одним из наиболее удобных тест-объектов для радиоэкологического мониторинга являются мышевидные грызуны. Однако сложность анализа и интерпретации экспериментальных данных, полученных в исследованиях на природных популяциях, обусловлена тем, что живые организмы в естественной среде обитания испытывают действие множества биотических и абиотических факторов. Тем не менее, детальное изучение состояния процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях мышевидных грызунов, обитающих в нормальных радиоэкологических условиях, выявило общность кинетических свойств липидов и однотипность взаимосвязей между параметрами физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях лабораторных животных и грызунов природных популяций. Это позволило использовать изменение масштаба и направленности взаимосвязей между тесно скоординированными в норме показателями системы регуляции ПОЛ в тканях мышевидных грызунов для оценки биологических последствий воздействия хронического низкоинтенсивного излучения на биоту.
В работе обобщены результаты комплексных исследований состояния ПОЛ в тканях мышевидных грызунов, отловленных на участках в разным уровнем загрязнения в зоне аварии на Чернобыльской АЭС в 1986–1993 гг. и 2007 г, на территориях в практически нормальным радиационным фоном в пригородах г. Киева в 1991–1993 гг. и в Ухтинском районе Республики Коми в 1993–2008 гг. на участках с нормальным и повышенным радиационным фоном. Разная чувствительность и неодинаковая способность к нормализации изученных показателей, а также нелинейность их дозовых зависимостей вызывают переход физико-химической системы регуляции ПОЛ на отличный от нормы уровень функционирования. Совокупность полученных данных позволила предположить, что изменение масштаба и направленности взаимосвязей между скоординированными показателями данной регуляторной системы в тканях грызунов, обитающих в нормальных радиоэкологических условиях, является информационным сигналом, определяющим выбор стратегии адаптации популяций мышевидных грызунов к радиоактивному загрязнению среды их обитания.
Секція 3.