BioScience Blog – Научный Биологический блог

Елумеева Т.Г., Судзиловская Н.А.

Мохообразные – важные компоненты многих экосистем. Их участие в составе фитоценозов возрастает в северных районах. Особенно обильны они в заболоченных местообитаниях, горных тундрах, в лесах, где формируют сплошной моховой покров. Пойкилогидричность и дерновинный рост мохообразных обусловливают их влияние на температурный и водный режим почвы. Поэтому целью нашей работы была оценка скорости высыхания дерновин и отдельных побегов нескольких видов мохообразных, обильных в субарктических экосистемах.

Читать далее…

Одной из причин острой почечной недостаточности (ОПН) является острый некроз мышц – рабдомиолиз. Высвободившийся при этом миоглобин откладывается в канальцах почки и приводит к их дисфункции. Считается, что одной из причин ОПН является не только обструкция канальцев и ухудшение тока первичной мочи, но и окислительный стресс, индуцированный окисленной формой миоглобина – метмиоглобином. В данной работе мы исследовали развитие окислительного и нитрозильного стресса в клетках почки и функционирование митохондрий при рабдомиолизе.

Читать далее…

Для ответа на вопрос, какие факторы влияют на выбор маршрута и характер передвижения у хищных млекопитающих, необходимо понять, существует ли у них биотопическая избирательность при передвижениях, и как влияют особенности рельефа на характер перемещений. Современные методы (GPS-и ГИС-технологии, телеметрия) позволяют совмещать точное картирование перемещений и индивидуальное распознавание особей. На основе космических снимков возможно картирование растительности и рельефа территории, на которой обитает животное. Однако, доступное разрешение снимков (30м на пиксель) недостаточно для оценки биотопической и топографической избирательности зверей при их передвижениях внутри участка. Камеральная оценка избирательности только на основании снимка или электронной карты может привести к ошибкам, связанным с невозможностью оценки длины отрезков, приходящихся на склоны оврагов, хребтов, гор. В связи с этим, для оценки избирательности на маршрутах мы предлагаем использовать разработанную нами программу Animal track. Закартированные маршруты животных (тропления) исследователь повторяет в полевых условиях для описания рельефа и растительных сообществ, через которые прошли звери. Далее биотопическую избирательность оценивают при помощи коэффициента избирательности (Кизб) – отношения доли пути животного в данной растительной формации к общей длине его маршрута, отнесенной к доле этого биотопа на изучаемой территории. Для оценки достоверности полученных результатов сравнивают значения Кизб биотопа на реальном маршруте зверя со случайным значением – значением Кизб того же биотопа на случайно сгенерированном маршруте. Обычно для генерации случайных маршрутов используют приложение Animal movements v.2.0. При генерации случайного маршрута за основу берется структура реального маршрута зверя: начальная точка, длина, число и последовательность прямолинейных отрезков, но в отличие от реального маршрута прямолинейные отрезки располагаются по отношению друг к другу под случайным углом (метод Монте-Карло). Недостатком таких треков является то, что сгенерированный маршрут не имеет общего вектора и не учитывает общей длины перемещения зверя на реальном маршруте. Использование маршрутов, сгенерированных при помощи этого модуля, подходит для животных, у которых общая длина маршрута может быть большой по отношению к площади участка, например, для амфибий, но не подходит для крупных хищных млекопитающих, передвигающихся направленно и прямолинейно. В связи с этим мы разработали программу Animal track, которая в отличие от Animal movements сохраняет общий вектор и длину реального маршрута. Т.е. маршруты не сконцентрированы вокруг стартовой точки, и общая длина перемещения соответствует реальной. Эти маршруты также необходимо повторять на местности для описания биотопов и оценки длины перемещений зверей вдоль направляющих линий рельефа. Метод генерации случайных маршрутов и тропления зверей с последующим прохождением этих маршрутов и их полевым описанием остается самым надежным для оценки биотопической и топографической избирательности животных. Данная методика была успешно применена для оценки биотопической и топографической избирательности передвижений стаи волков (25 особей) и 9 рысей на территории ГПЗ «Калужские засеки» в 2003-2008 гг.

Отлов и кольцевание мелких птиц проводились в Крапивинском районе Кемеровской области на биостанции «Ажендарово» в 1978 – 1982; 1985; 2005 – 2008 гг. Птиц ловили паутинными сетями с ячеей 15 и 30 мм. Сети устанавливали в миграционных коридорах по берегу р. Томь и её левого притока р. Ажендарка в зарослях ивняков, а также в бурьяне, заросли которого используются зерноядными птицами в качестве кормовой стации. При проведении анализа данных отловов у ряда видов было выявлено значительное несовпадение абсолютной и относительной численности. Для сравнения гнездовой фауны использовали данные отловов за июль, т.к. большинство птиц в июле ещё продолжает гнездование или совершает местные хаотичные перемещения. Несмотря на колебание как относительной, так и абсолютной численности, гнездовая фауна всегда представлена постоянным набором видов и не подвержена таким резким колебаниям, как фауна мигрантов. Численность гнездящихся видов далеко не всегда соответствует численности тех же видов во время перелётов. Например, большая синица, которая постоянно гнездится в окрестностях биостанции, при довольно низких количествах в летних отловах в массе отлавливается во время пролёта. Есть и противоположные примеры. Стабильность видового состава на гнездовании подтверждается и данными кольцевания. В 2008 г. было отловлено много особей, окольцованных в июле 2005-2007 гг., что свидетельствует о возврате птиц на места гнездования, причём большинство повторных отловов приходилось именно на время гнездования, хотя в целом это время характеризуется минимальным количеством поимок. Видовой состав мигрантов подвержен значительным колебаниям вследствие того, что во время массового пролёта помимо гнездившихся поблизости птиц отлавливаются и птицы с прилегающих территорий, а также появляются мигранты из сопредельных регионов. Сравнение фаунистических списков выявило два варианта состава видов во время массовых пролётов: первый характеризуется большим количеством соловьев и дроздов, второй – синиц и сопутствующих им видов. После обработки данных за всё время исследований, было показано, что оба варианта соотношения видов повторялись в разные годы, что говорит о возможных многолетних циклах в численности отдельных видов и групп птиц во время миграций. Первый вариант состава видов наблюдали в 1980, 1985 и 2006 гг. В эти годы соловьи и дрозды преобладали в отловах, а пухляки и московки почти не регистрировались. Перелёты в 1979, 1981, 1982, 2005, 2007 и 2008 гг. характеризовались большим количеством пухляков и московок, а также птиц сопутствующих им видов и резким снижением количества пролётных соловьев и дроздов.

На территории Республики Башкортостан озёрная лягушка RanaridibundaPallas, 1771 является самым распространенным видом фауны земноводных, обитающим в условиях высокой антропогенной трансформации местообитаний. Целью нашей работы стало изучение проявления полиморфизма по признакам рисунка спины в популяциях озерной лягушки, обитающей в условиях умеренной, высокой и критической антропогенной нагрузки. Были изучены выборки из популяций амфибий, обитающих в пределах городской черты, в летний период 2008 года. Животные были взяты из 4-х водоемов: 1. пруд в парке «Волна», г. Уфа и 2. оз. Теплое, микрорайона ИНОРС г. Уфа, 3. р. Худолаз (г. Сибай) и 4. запруженный участок р. Таналык в черте г. Баймак Баймакского района. Всего отловлено 64 особи, из них 34 самки и 30 самцов. Зависимость встречаемости морф окраски от половой принадлежности не установлена. Вариации окраски спины оценивали по градации Г.А. Лады и А.С. Соколова (1999). Оценку разнообразия морф проводили по показателям, предложенным Л.А. Животовским (1982): ц – показатель разнообразия полиморфных признаков, h – доля редких морф, г – индекс сходства. Оценку антропогенного воздействия проводили по результатам химического анализа воды и степени трансформации местообитаний. В водоеме № 4 наблюдалось превышение ПДК (рыбохозяйственных нормативов предельно допустимых концентраций) цинка в 165 раз, марганца – в 38, меди – в 35, сульфатов – в 8,9, общего железа – в 8,7, хлоридов – в 1,73, фосфатов – в 1,62. В водоеме № 1 наблюдалось превышение ПДК общего железа в 2,2 раза, в водоеме № 3 — превышение ПДК меди и цинка в 7 и 3 раза соответственно. Водоем № 2 находится на границе Лихачевского промрайона и микрорайона ИНОРС, здесь отмечается термальное загрязнение сбросами ТЭЦ 2. С учетом этих данных, водоемы условно подразделены по степени загрязненности на умеренно (№1,3), высоко (№2) и критически загрязнённые водоёмы (№4). Были обнаружены 4 основные морфы окраски: Maculata (M), Striata (S), Punctata (P), Burnsi (В); а также сочетание двух морф: дорсомедиальной полосы с пятнистостью – морфа MS и пятнисто-крапчатые особи – морфа МР. Антропогенный пресс оказывает влияние на разнообразие полиморфных признаков: на урбанизированных территориях падает фенетическое разнообразие R. ridibunda, т.е. встречаются только три морфы Maculata (M), Punctata (P), Burnsi (В), из четырех. С повышением антропогенной нагрузки снижается разнообразие морф (и) окраски дорсальной части тела (3,50 —> 2,52 —> 2,99 —> 2,06) и повышается доля редких морф (h): 0,126 —> 0,161 —> 0,250 —> 0,316. Популяции статистически значимо отличаются по признакам рисунка спины. Исключение составляют популяции озерной лягушки г. Уфы, которые обладают наиболее высоким статистически значимым сходством (г = 0,908 ± 0,060), наименьшее сходство (г = 0,382 ± 0,153) выявлено между популяциями г. Баймак и р. Худолаз. Таким образом, в результате изучения популяции озерной лягушки (RanaridibundaPallas, 1771), обитающей в разных по степени антропогенного воздействия зонах Башкортостана, выявлена зависимость фенотипического разнообразия от уровня загрязнения.

Соломонова Е.А.

В настоящее время нарастает актуальность работ по восстановлению нарушенных экосистем с использованием высших водных растений [1], в частности работ по фиторемедиации [2-5].

В работе были использованы представители различных семейств высших водных растений. Среди них представители полностью погруженных водных растений – ElodeacanadensisMchk. (семейство водокрасовые – Hydrocharitaceae), PotamogetoncrispusL. (семейство рдестовые – Potamogetonaceae), NajasguadelupensisL. (семейство наядовые -Najadaceae), а также представители макрофитов, плавающих на поверхности воды -SalvinianatansL., SalviniaauriculataAubl. (семейство сальвиниевые – Salviniaceae).

Читать далее…

Фотодинамическая терапия является одним из новых перспективных и быстроразвивающихся подходов к лечению рака. Метод основан на избирательном накоплении фотосенсибилизаторов (ФС) в раковых клетках с последующим облучением опухоли светом с длиной волны, соответствующей полосе длинноволнового поглощения ФС. При светоиндуцированной активации ФС происходит генерация активных форм кислорода, вызывающих гибель раковых клеток. В качестве высокоактивных ФС изучаются соединения различных классов, в том числе, производные порфиринов. При разработке гидрофобных ФС, способных проникать через мембрану клетки, важной задачей является поиск оптимальных солюбилизаторов, обеспечивающих, с одной стороны, высокую растворимость ФС в биологических средах, а с другой стороны, эффективное проникновение и накопление ФС в раковых клетках.

Читать далее…

До недавнего времени считалось, что опущенная гортань характерна исключительно для людей и что именно эта особенность определяет способность человека к речи за счет освобождения пространства для движений языка. У мужчин гортань вдвое крупнее и расположена в шее значительно ниже, чем у женщин, тогда как у детей половые особенности в вокальной анатомии отсутствуют. Их формирование приходится на период полового созревания, когда у мальчиков гортань опускается и происходит так называемая ломка голоса, то есть резкое снижение частотных характеристик звуков. Опущенная гортань и половой диморфизм вокального аппарата отсутствуют у высших приматов, ближайших родственников человека, но обнаружены у нескольких гаремных видов копытных: благородного оленя Cervuselaphus, лани Damadamaи дзерена Procapragutturosa. Такие особенности строения и расположения гортани позволяют самцам этих видов издавать громкие крики в период гона, которые, вероятно, служат для привлечения самок и отпугивания самцов-соперников. Можно предположить, что низкое расположение гортани и половой диморфизм в её строении, как у человека, так и у гаремных копытных формировались в процессе эволюции сходным образом – под действием полового отбора. Хорошо выраженный половой диморфизм в строении вокального аппарата характерен для объекта данного исследования – джейрана Gazellasubgutturosa: у взрослых самцов гортань сильно увеличена (в основном за счёт щитовидного хряща), подвижна и имеет очень низкое положение по сравнению с самками. Во время гона (в октябре-ноябре) самцы стремятся привлечь самок и удержать их около себя. С этой целью они используют вокальное поведение, издавая рев, при котором тянут гортань вниз, к грудине. По всей вероятности, такое вокальное поведение самцов, структура издаваемых ими звуков и особенности вокального аппарата сформировались под давлением полового отбора. Для того чтобы понять, каким образом и когда эти особенности возникают у джейрана, мы исследовали формирование половых особенностей вокального аппарата у детёнышей джейрана в онтогенезе. До настоящего времени подобных работ не проводилось ни для джейрана, ни для других видов копытных. Мы проследили процесс формирования половых различий в весе, морфологических параметрах вокального аппарата и структуре издаваемых звуков у 23 детенышей джейранов (10 самцов и 13 самок) от рождения до шестимесячного возраста в мае-октябре 2008 г. Детеныши содержались на искусственном выкармливании в питомнике Экоцентра «Джейран» (Бухарская обл., Узбекистан). Взвешивания и обмеры детенышей производили раз в две недели, звуки записывали ежедневно, в дальнейшем группируя собранный материал по двухнедельным периодам. Достоверные половые различия в весе детенышей были обнаружены в возрасте 10 недель. Различия между самцами и самками в обхвате шеи появлялись в 6-8 недель, длине шеи в 16 недель, а в размерах гортани – только в 24 недели. Звуки самцов и самок не различались ни в одном из периодов ни по длительности, ни по частоте максимальной амплитуды, ни по распределению энергии в спектре звука. Однако значение основной частоты в криках самцов было достоверно ниже, чем у самок, уже в первом периоде. У самцов основная частота изменялась от 94,3±3,3 Гц в возрасте 2 недель до 53,9±2,2 Гц в возрасте 24 недель, а у самок – от 117,9±5,9 Гц до 71,5±2,9 Гц. Таким образом, у джейрана половые различия в основной частоте звуков присутствуют с рождения, тогда как у человека они формируются в возрасте 11-15 лет.