Вестник Пермского университета. Серия Биология

Продолжено (первая часть опубликована в Вестнике Пермского университета. 2001. Вып. 4. Биология) изложение результатов, полученных в ходе флористических исследований, проведенных в районе в 1995-1997 гг.

В Пермской области с 1975 г. ведется изучение агарикоидных базидиомицетов маршрутным и стационарным методами. Стационарньш исследования велись в подзоне южной тайги, в 10 типах леса: 2 типах ельников, 4 - сосняков, березняке разнотравном, липняке мертвопокровном, осиннике снытьевом и ольшанике высокотравном. Все древесные растения имеют хорошо развитую микоризу. Микоризные грибы (из числа агарикоидных базидиомицетов) представлены 306 видами и внутривидовыми таксонами, что составляет 4 1% от общего количества видов. Они входят в состав 9 семейств и 27 родов. Микоризообразователи по биомассе являются доминантами в различных экосистемах. Большая часть из них (177 видов) съедобны, а 28 видов - ядовиты.

Изучена половая структура соцветий и популяций лабазника обыкновенного и л. степного. У исследованных видов констатирована андромоно- и андродиэция. Дана оценка фертильности пыльцы обоеполых и функционально тычиночных цветков у андромоноэцичных особей обоих видов.

Проведен анализ распространения 35 видов растений, включенных в красные книги (1996 и 2002). Установлено, что восемь из них не являются редкими и не нуждаются в особой охране на территории заповедника. Помимо оставшихся 27 видов ("краснокнижников"), выявлен еще 101 действительно редкий вид, из которых 43 предложены к включению в готовящееся издание Красной книги Пермской области. Общее число видов растений, подлежащих строгой охране на территории заповедника, составит 70.

На основании анализа флористических сводок из района исследования, гербарных коллекций Гербария Пермского государственного университета (PERM) и собственных гербарных сборов во флоре центральных районов Пермской области выявлены 32 вида растений, относящихся к 24 родам и 10 семействам, которые занесены в Красную книгу Пермской области. Из них в Красную книгу СССР включены 6, в Красную книгу РСФСР - 8, в Красную книгу Среднего Урала - 28 видов.

Рассмотрены признаки строения цветоложа, используемые в систематике лютиков секции Ranunculus. Предложены наименее изменчивые признаки, применение которых позволит более точно идентифицировать виды данной секции.

Изучена внутривидовая изменчивость R. polyanthemos L. и R. auricomus L. s. str. Отмечен чрезвычайно высокий полиморфизм обоих видов. Наименее изменчивой оказались диаметр цветка, длина многоорешка и степень линейности прикорневого листа как у одного, так и у другого вида. По-видимому, генеративные структуры характеризуются более низкой степенью изменчивости, чем вегетативные

Изучено анатомическое строение вегетативных органов обоеполых и женских растений будры плющевидной с целью установления вторичных половых признаков. Оказались достоверными различия в анатомическом строении стебля и корневища, количестве эфирномасличных железок и головчатых волосков на нижней эпидерме листа, а также в числе устьиц и размере клеток

Изучено анатомическое строение двух видов коровяка (Verbascum thapsus L. и V. nigrum L.) семейства Scrophulariaceae Juss. Найдены отличия в строении первичной коры, которые могут быть использованы в целях систематики и диагностики лекарственного сырья

Излагаются результаты сравнительного изучения эмбриологии двух видов рода Papaver. Установлено, что развитие мужской и женской сфер сходно у обоих видов и существенно не отличается от описанного в литературе для других-представителей этого семейства.

Рассмотрены особенности стерилизации первичных эксплантов при микроклональном размножении георгины культурной. Изучены вариаигы стерилизации, разработана оптимальная методика.

Создается многовходовый политомический иллюстрированный компьютерный ключ для определения однолетних видов Medicago L. на базе программного пакета Lysandra. Обсуждается матрица признаков - первый этап создания определителя

В результате многолетних исследований (1958, 1978-2002 гг.) на территории Пермской области выявлено 4 рода и 80 видов пчелиных семейства Andrenidae, в том числе 75 видов из рода Andrena. Впервые приводится список видов названного семейства с указанием абсолютной и относительной численности в сборах, исследуется их распространение на территории области.

Приводятся морфологические отличия кровососущего комара Aedes euedes H.D.K. из группы cantam, обитающего в лесостепном Зауралье, от представителей других географических рас этого вида.

Приводятся данные о составе и распределении зообентоса в 2000-2003 гг. в различных районах Боткинского водохранилища. Рассматривается многолетняя динамика его развития.

Обсуждаются видовой состав и количественная представленность личинок хирономид некоторых притоков р. Чусовой. За 4 года исследований идентифицировано 82 таксона комаров-звонцов. С увеличением длины водотока возрастает видовое разнообразие хирономид. Показатели развития хирономидных сообществ разных притоков значительно отличаются.

Исследования 1998-2001 гг. позволили определить видовой состав свободноживущих нематод р. Сылвы. Зарегистрировано 42 вида круглых червей, из них впервые в бассейне р. Камы отмечены 12 видов. Обсуждаются количественные характеристики развития нематод на разных участках реки

Приведены данные об изменении размеров индексов формы чешуи в онтогенезе для разнотипных популяций европейского хариуса в бассейне р. Камы и, в меньшей мере, за его пределами. Показаны значительные изменения продольных и вертикальных размеров чешуи в сезонном и размерно-возрастном аспектах, а также экотипические особенности.

Представлены материалы исследования роста молоди хариуса Thymallus thymallus (L.) на первом году жизни. Дан обзор этого процесса в разных районах обширного видового ареала. Обсуждаются экотипические особенности роста хариуса в близлежащих и отдалённых водотоках

Представлены результаты анализа размерной изменчивости морфотипа сеголетков щуки. В процессе роста отмечены отсутствие изменений в счетных признаках и, наоборот, существенные преобразования пластических признаков.

Камское и Боткинское водохранилища относятся к гидросооружениям с сезонным регулированием стока, в связи с чем значительные территории, свободные в весенний период от воды и пригодные для гнездования птиц, подвергаются каждый год регулярному затоплению и представляют собой участки (экологические ловушки), на которых наносится значительный вред водоплавающим и околоводным птицам. Согласно расчетам, ежегодно в зоне затопления, оказываются более двух тысяч гнезд только обычных видов водоплавающих и околоводных птиц, составляющих около 15% всего их видового разнообразия в регионе. Учитывая масштабы ситуации, необходимо разработать рекомендации по регулированию сроков наполнения водохранилищ, оптимальных для гнездования птиц.

С целью привлечения в парки гЛерми птиц-дуплогнездников в 2003 г. было развешено 200 искусственных гнездовий типа «синичник» по 50 дуплянок в Черняевском лесу, Сосновом бору, саду Миндовского и на Егошихинском кладбище. Общая заселенность составила 34%. Дуплянки для гнездования использовали 4 вида птиц: мухоловка-пеструшка, большая синица, обыкновенная горихвостка и полевой воробей. Доминирующими являются мухоловка- пеструшка (54,4% заселенных гнездовий) и большая синица (38,2%).

Установлено, что в аэробных условиях в результате оттока электронов на кислород и в анаэробных условиях в присутствии донора электронов наблюдается ингибирование генерации мембранного потенциала, которое устраняется в первом случае при создании анаэробных условий вследствие добавления субстратов окисления фотооксидазной реакции (сукцината), а во втором ~ при возникновении акцепторов электронов, устраняющих чрезмерное восстановление компонентов циклической редокс-цепи (фумарат, О2, ТеОз^")- Полученные данные иллюстрируют регуляторную роль фотооксидазной реакции в генерации мембранного потенциала, обусловленной работой циклической редокс-цепи клеточных хроматофоров К rubrum.

Определен показатель жизнеспособности лиофилизированных культур Rhodococcus ssp. после длительного хранения, достаточный для восстановления клеточной популяции. Консервацию алканотрофных родококков рекомендовано производить в условиях предварительного их культивирования на питательных углеводородсодержащих средах. Экспериментально обосновано, что эффективными лиопротекторами являются сахарозо-желатиновый агар и желатиновый агар с добавлением Rhodococcus-биосурфактанта.

Изучена устойчивость 64 чистых культур актинобактерий, хранящихся в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов Института экологии и генетики микрооганизмов (ИЭГМ), к солям ванадия в зависимости от рН среды культивирования бактериальных клеток. Определены минимальные ингибирующие концентрации для данных штаммов актинобактерий. Выявлено отсутствие корреляции между видовой принадлежностью исследуемых штаммов актинобактерий и их устойчивостью к солям ванадия. Установлено, что устойчивость актинобактерий к воздействию исследуемых солей ванадия увеличивается в 2-4 раза в условиях нейтральной реакции среды по сравнению с таковой при кислой и щелочной среде. Отобраны коллекционные штаммы актинобактерий, устойчивые к высоким концентрациям солей ванадия.

Среди актинобактерий с высокой активностью оксигеназ, хранящихся в Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов ИЭГМ (www.ecology.psu.ru/ iegmcol/strains/), выявлены штаммы Rhodococcus spp., катализирующие процесс биоконверсии стигмаст-5-ен-Зр-ола (|3-ситостерола) в стигмаст-4-ен-З-он в соокислительных условиях культивирования родококков на минеральной среде с н-гексадеканом. Установлено, что клетки родококков в присутствии глюкозы и ингибитора 2,2'-ди1шридила трансформируют стиг- маст-5-ен-Зр-ол в 17(3-гидроксиандрост-4-ен-3-он (тестостерон), широко востребованный в фармацевтической практике.

Представлена программа герпетомониторинга в регионе, определены мониторинговые территории, сроки проведения, периодичность, исследуемые параметры, основные методические руководства. Составлен бланк мониторинга.

Представлены программа мониторинга редких видов рыб Пермской области и результаты работы по ее реализации в 2003 г. Дан видовой список рыб и определена их приуроченность к разным типам водоемов.

Для объяснения причин цикличности был проведен регрессионный анализ плотности пернатых хищников и факторов, которые предположительно могут определять флуктуации их численности (в основном трофических и метеорологических). Анализ временных рядов показал, что для численности большинства пернатых хищников характерны ясно вьфаженные циклы разной периодичности. В одних случаях плотность населения пернатых хищников определяется флуктуациями их жертв непосредственно или опосредованно через ряд метеорологических показателей. В других - есть связь между показателями динамики пернатых хищников и факторами, воздействующими на них, но отсутствуют одинаковые циклы.

На основании результатов, полученных при биотестировании воздействия нефти, дается определение и описание основных фаз техногенной трансформации экосистемы.

Рассматриваются результаты исследования фитотоксичности субстратов, образовавшихся при нейтрализации кислых шахтных вод Кизеловского бассейна отходами производства соды. Изучены минеральный и химический состав субстрата, его параметры и свойства, а также проведено экспериментальное сравнение фитотоксичности субстрата с донными отложениями техногенного водоема и контрольной почвой

В модельном почвенном эксперименте изучены нефтедеградирующие свойства биодеструктора нефти FyreZyme производства американской компании Ecology Technologies International Inc. и биопрепарата на основе ЛАо

Установлено, что галофиты, имеющие различные механюмы приспособления к засолению, оличаются по общему содержанию зольных элементов. У всех представителей исследуемых групп галофитов прослеживается изменение соотношения между количеством кальция и магния в сторону кальция.

На проростках гороха исследовали изменения активности и изоферментных составов пероксидазы при действии закаливающих (35°С) и повреждающих температур (40 и 45 °С) с последующим засолением NaCl. При действии закаливающих температур активность фермента в листьях и корнях уменьшалась, что сопровождалось сокращением числа анионных изопероксидаз. При повреждающих температурах активность пероксидазы значительно возрастала, что связано с увеличением числа анионных и изменением активности имеющихся катионных изоформ.

Представлены результаты гидробиологтеских и ихтиологических сборов в районе Чермозского пруда в 2002 г. и близлежащих районах Камского водохранилища в сравнении с аналогичными данными, полученными в 30-40-х гг. XX в.

В почвах многоэтажных жилых районов г. Перми сочетаются признаки, унаследованные от зональных дерново-подзолистых почв, и свойства, приобретенные под воздействием человека. В формировании современного комплекса физико-химических и химических свойств этих почв значимыми факторами являются: применение карбонатных горных пород при строительстве, торфа при засыпке газонов, антигололедных средств, загрязнение тяжелыми металлами и органическими веществами.

В модельных опытах при оптимальном водном режиме изучено влияние разных доз свинца, вносимого по фону низких доз меди, цинка и коры, на биологическую активность подзолистых почв и фитотоксичность. Установлено, что активность эмиссии СО2 является более информативным показателем зафязнения подзолистых почв тяжелыми металлами, чем активность каталазы.

Исследовано влияние селективных лигандов 6- и ц-опиатных рецепторов на реакхда! клеточно опосредованного и гуморального иммунитета в условиях развития локальной формы иммунного ответа. Установлено, что на фоне локальной иммунизации через 5- и ц-опиатные рецепторы опосредуется противоположное влияние как на антителогенез в регионарных лимфатических узлах (ЛУ), так и на вьфаженность реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Селективный агонист ц-опиатных рецепторов DAGO оказывал угнетающее действие на уровень антителообразующих клеток и выраженность ГЗТ, в то время как селективный агонист б-рецепторов усиливал эти процессы. Изменений клеточности регионарных ЛУ в группах животных, получавших DADLE, по сравнению с этим показателем у мьикей контрольной группы, зарегистрировано не было. Введение DAGO приводило к статистически достоверному снижению количества ядросодержащих клеток в регионарном ЛУ, что свидетельствует о различной роли 5- и ц-рецепторов в регуляции миграции иммунокомпетентных клеток.

Исследовано воздействие хорионического гонадотропина на фагоцитарную активность моноцитов периферической крови женщин. Моноцитарный фагоцитоз исследовался как в цельной крови, так и в фракционированных моноцитах. Показано, что в фолликулярную фазу менструального цикла хорионический гонадотропин оказывает депрессивное влияние на фагоцитоз. При этом в цельной крови снижается как процент фагоцитирующих моноцитов, так и их поглотительная активность, а у фракционирйванных моноцитов угнетается только поглотительная активность клеток. В лютеиновую фазу цикла выявлен преобладающий стимулирующий эффект гормона. При этом в цельной крови хорионический гонадотропин повышает поглотительную активность моноцитов, а в случае фракционирования данный гормон в высокой (100 МЕ/мл) дозе стимулирует и уровень фагоцитирующих моноцитов, и их поглотительную активность. Таким образом, показана способрюсть хорионического гонадотропина модулировать как опсонин-зависимые, так и опсонин-независимые механизмы фагоцитоза моноцитов.

Изучена способность эстрадиола, прогестерона и хорионического гонадотропина модулировать фагоцитарную и окислительную активность нейтрофилов периферической крови небеременных женщин. Гормоны вносили в пробы по отдельности и в физиологических сочетаниях, характерных для 1 и III триместров беременности. Установлено увеличение фагоцитарной активности нейтрофилов в присутствии высокой (100 МЕ/мл) дозы хорионического гонадотропина, а также сочетаний стероидных гормонов, соответствующих их уровням в крови как в I, так и в III триместре беременности. Люминолзависимая хемилюминесценция нейтрофилов также достоверно усиливается комбинацией стероидных гормонов, характерной для III триместра беременности. Таким образом, гормоны репродукции обладают способностью стимулировать нейтрофильный фагоцитоз и повышают окислительный потенциал как интактных, так и активированных нейтрофилов. Учитывая, что данный стимулирующий эффект экстраполируется на III триместр беременности, можно предполагать «заинтересованность» основных гормонов репродукции в подготовке клеток неспецифической резистентности к активации родовой деятельности.

Установлено, что изменение числа лимфоцитов периферической крови при общем адаптационном синдроме носит двухфазный характер. Наряду с ранней лимфопенией, наблюдающейся течение первых 24 ч после стрессорного воздействия, выявлено развитие лимфоцитоза, регистрируемого через 168 ч. Блокада р-адренорецепторов нивелировала развитие ранней лимфопении, приводила к увеличению числа лимфоцитов только через 24 и 48 ч. Показано участие (3-адренергических механизмов в увеличении клеточности костного мозга и снижении массы тимуса в поздние сроки общего адаптационного синдрома

Установлено, что в системе in vitro тербуталина сульфат (10'* М) угнетает фагоцитарную активность нейтрофилов. Сходное воздействие оказывает теофиллин (3 мМ). Инкубащм нейтрофилов с верапамилом гидрохлоридом (0,025 мг/мл) стимулирует фагоцитарную активность нейтрофилов. Показано, что литий оксибутират (1,5 мг/мл) не оказывает влияния на показатели фагоцитарной активности нейтрофилов.

Исследованы изменения, происходящие в органах и тканях животных при различных типах стресса. При стрессе наибольшие изменения зафиксированы в селезенке и тимусе. Наиболее быстрая ответная реакция (через 25 минут) зарегистрирована в тимусе мышей при плавании в холодной воде. Ответная реакция селезенки наблюдается к концу первых суток. При стрессе происходит уменьшение числа клеток в тимусе и селезенке, что авторы связывают с реакцией, направленной на поддержание энергетики организма

В результате исследований слюны у 532 школьников и у 34 воспитанников социально-реабилитационного центра «Радуга» г. Перми апробирован новый способ количественной оценки состояния здоровья, основанный на определении факторов иммунитета. Способ отличается простотой, высокой точностью и 100% безопасностью для исследуемых лиц. Разработаны новые критерии качественной и количественной оценки соматического, психического и социального здоровья, а также созданы новые классификации величины неспецифической резистентности и уровня реактивности организма, величины резервных возможностей учащихся. Результаты исследований используются для повышения эффективности комплексной, непрерывной и индивидуальной учебно-воспитательной, психологической и лечебно-профилактической работы с учащимися в условиях общеобразовательных учреждений и воспитанниками социально-реабилитационных центров.