авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 14 |

«Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов том I ЭКологиЧеСКаЯ физиологиЯ и биохимиЯ водных организмов 0 ...»

-- [ Страница 5 ] --

ментальных условиях. Регистрировали три пара метра – время нахождения рыб в стартовом отсе- Результаты ке после подъема передней стенки камеры (t1), Важно отметить, что внутрибрюшинное вве время, необходимое для достижения рыбами дение серотонина приводит к изменению поведе корма – латентное время питания (t2), величина ния рыб: через 1,5–2 мин после инъекции рыбы, которого обратно пропорциональна скорости пи всплывающие к поверхности воды, активно по щевой реакции, а также рацион (R). В последнем глощают воздух и держатся в этом слое около случае учитывали количество съеденных личи 20–30 мин. Затем они постепенно опускаются в нок хирономид за 3 мин наблюдения. Наблюде придонные слои воды, что характерно для рыб ния проводили 2 раза в сутки – в 9 и 14 ч на про бентофагов. К моменту начала регистрации пи тяжении 3-х сут. За 1 ч до опытов рыбам кон щевого поведения, рыбы опытной группы не от трольной группы внутрибрюшинно или внутри личаются по поведению от рыб контрольной мышечно вводили 0,1 мл раствора Рингера для группы. Поскольку известно о том, что серото холоднокровных животных (109 мM NaCl, 1, нин является агонистом (стимулятором) 5-НТ2 мM KCl, 1,1 мM CaCl2, 1,2 мM NaHCO3), рыбам рецепторов, локализованных в гладкой мускула опытной группы – равное количество гидрохло туре стенок сосудов, можно предположить, что рида серотонина, производства Sigma, в дозе серотонин, сужая сосуды и негативно влияя на мкг/г массы тела, приготовленного на том же стенку плавательного пузыря, ухудшает дыха растворе Рингера. В ряде опытов за 1 ч до введе тельную функцию. Действительно, предвари ния серотонина рыбам вводили папаверин в дозе тельное введение папаверина, обладающего спаз 0,02 мг/г массы тела.

молитическим действием, снимает этот эффект.

Общую амилолитическую активность (сум марная активность -амилазы, КФ 3.2.1.1, глю- Влияние внутрибрюшинных инъекций серото нина на пищевое поведение рыб. Данные, касаю коамилазы, КФ 3.2.1.3 и ферментов группы щиеся времени пребывания в стартовом отсеке (t1) мальтаз, КФ 3.2.1.20) определяли при помощи рыб контрольной группы, получавших внутрибрю метода Нельсона в модификации А. М. Уголева шинные инъекции раствора Рингера, свидетельст и Н. Н. Иезуитовой (1969). Протеолитическую вуют о достаточной стабильности показателя в те активность (преимущественно активность трип чение 24 ч и последующем его снижении к концу сина, КФ 3.4.21.4) оценивали по увеличению эксперимента. В течение периода наблюдений зна концентрации тирозина по методу Ансона чения t1 изменялись от 1,3±0,2 до 2,6±0,4 сек У рыб (Anson, 1938) в некоторой модификации. Для опытной группы наблюдалось достоверное увели определения амилолитической активности в ка чение значений t1 через 1, 5 и 53 ч (в последнем честве субстрата использовали 1% раствор рас случае на 70%) после введения серотонина (рис. 1).

творимого крахмала (рН 7,4), протеолитической Данные, касающиеся латентного времени пи активности – 1% раствор казеина (рН 7,4). Ин тания (t2), свидетельствуют о еще большей ста кубацию гомогената и субстрата осуществляли бильности показателя у рыб контрольных групп.

при температуре 20°С в течение 30 мин при не В течение периода наблюдений значения t2 изме прерывном перемешивании. Об уровне фермен нялись от 2,9±0,3 до 3,9±0,3 сек. У рыб опытных тативной активности судили по приросту про групп наблюдался резкий подъем показателя че дуктов реакции за 1 мин инкубации субстрата и рез 1 ч после введения серотонина (до 14,3±5, ферментативно активного препарата с учетом сек). Достоверное увеличение значений t2 на фона (количество глюкозы и тирозина в исход блюдается через 5, 29 и 53 ч после введения се ном гомогенате) в расчете на 1 г сырой массы ротонина (максимум на 110%). В последующие ткани (мкмоль/г.мин. Для оценки влияния серо сроки на фоне снижения величины t2 было отме тонина на состав жидких сред у рыб из хвосто чено колебательное изменение этого показателя.

вых сосудов брали пробы крови. Концентрацию Важно отметить достоверное превышение уров глюкозы в крови (ммоль/л) определяли при по ня контроля почти во все сроки наблюдения.

мощи аппарата Accu-Chek Active.

t 4 t * 3 * * * * * * * * 2 t * t2 * * * * * * * * 6 * * * * * R 40 R * * * * * 1 5 24 29 48 53 72 1 5 24 29 48 53 72 Рис. 1. Влияние переферически введенного серотонина на пищевое поведение карпа.

Обозначения: по горизонтали – время, ч, по вертикали – t1 и t2, сек, R – экз. личинок хирономид.

Слева – внутрибрюшинное введение серотонина, справа – внутримышечное Данные, касающиеся рациона (R), также сви- при внутрибрюшинном введении. Значения t детельствуют о незначительной вариабельности изменялись от 1,3±0,2 до 2,6±0,4 сек. Однако у показателя у рыб контрольных групп в течение рыб опытной группы наблюдалось резкое дос периода наблюдений: значения изменялись от товерное увеличение значений t1 на всем протя 26,4±0,8 до 27,8±0,7 экз. личинок хирономид. У жении эксперимента. Через 1 ч после введения рыб опытной группы при введении раствора серотонина величины t1 соответствовали Рингера наблюдалось значительное и достовер- 6,6±1,2, в конце – 3,2±1,5 сек. Время достиже ное снижение величины показателя через 1 ч ния кормового пятна (t2), у рыб контрольных после введения серотонина (до 17,9±1,3 экз. ли- групп колебалось от 2,9±0,3 до 3,9±0,3 сек. У чинок хирономид). Затем было отмечено неко- рыб опытных групп наблюдался резкий досто торое увеличение значений R. Однако и через 5, верный подъем показателя через 1 ч после вве и через 24 ч сохранялись достоверно более низ- дения серотонина (до 41,9±12,6 сек). В после кие по сравнению с контролем величины пока- дующие сроки наблюдения значения t2 резко зателя: соответственно 22,8±1,1 и 25,0±1,1 экз. снижались, оставаясь, однако, достоверно выше личинок хирономид. При этом максимальное уровня контроля.

снижение рациона не превышало 35%. В после- Данные, касающиеся рациона (R), также сви дующие сроки наблюдения величина R была детельствуют о незначительной вариабельности близка таковой рыб контрольной группы. показателя в течение периода наблюдений у рыб контрольных групп: значения изменялись Влияние внутримышечных инъекций серото нина на пищевое поведение рыб. При внутримы- от 26,4±0,8 до 27,8±0,7 экз. личинок хирономид.

шечном введении раствора Рингера время пре- У рыб опытной группы при введении серотони бывания в стартовом отсеке (t1) рыб контроль- на наблюдалось значительное и достоверное ной группы несколько отличалось от такового снижение величины показателя через 1 ч после введения (до 13,2±2,1 экз. личинок хирономид). Влияние внутрибрюшинных инъекций серото Несмотря на некоторое увеличение значений R, нина на уровень гликемии у рыб. При введении через 5 ч сохранялись достоверно более низкие серотонина уровень гликемии значительно изме по сравнению с контролем величины показателя няется (рис. 2). Так, у интактных рыб содержание (18,1±2,1 экз. личинок хирономид). В последую- глюкозы в крови соответствует 3,3±0,5 ммоль/л.

щие сроки наблюдения величина R статистиче- Через 0,5 ч после инъекции уровень гликемии ски не отличалась от таковой рыб контрольной снижается в 5,3 раза по сравнению с контролем группы, однако через 53 ч снова были выявлены (до 1,6 ммоль/л). Однако через 3 ч после введе достоверные различия (значения R соответство- ния серотонина уровень гликемии увеличивается вали 22,4±1,9 экз. личинок хирономид). в 11,5 раз (до 18,4 ммоль/л).

20 * б * а * * * * * * 0,5 3 24 48 0,5 3 24 48 Рис. 2. Влияние внутрибрюшинно введенного серотонина на уровень гликемии (а) и активность пищеварительных гидролаз слизистой оболочки кишечника (б) карпа.

Обозначения: по горизонтали – время, ч, по вертикали на (а) темные столбики – контроль, заштрихованные – опыт, на (б) – активность протеиназ и гликозидаз соответственно достоверное снижение количества потребляе Влияние внутрибрюшинных инъекций серото мой карасями пищи наблюдалось только при нина на уровень протеиназ и гликозидаз слизи стой оболочки кишечника рыб. Уровень активно- интравентрикулярном введении той же дозы сти протеиназ и гликозидаз у интактных рыб соот- препарата (De Pedro et al., 1998). Отсутствие эф фекта при внутрибрюшинном введении серото ветствует 1,0±0,1 и 6,8±0,8 мкмоль/г.мин. При нина по мнению авторов свидетельствовало о этом коэффициент П/Г (активность протеиназ/ак его участии лишь в центральной регуляции пи тивность гликозидаз) соответствует 0,15, что сви щевого поведения рыб. Также важно подчерк детельствует о значительно большей по сравне нуть, что достоверный эффект серотонина в ци нию с белками роли углеводов в пище карпов. Ак тируемой работе был зарегистрирован только в тивность протеиназ после введения серотонина первый срок после инъекции (2 ч). В более достоверно снижается почти во все сроки наблю поздние сроки наблюдения (2–5 и 5–8 ч) сниже дения – через 0,5, 3, 24 и 48 ч. Активность глико ния количества карасями потребляемой пищи не зидаз, напротив, возрастает, достоверно – через наблюдалось. При этом снижение количества 0,5 и 72 ч после введения серотонина.

потребляемой рыбами пищи, наблюдавшееся при интравентрикулярном введении той же до Обсуждение результатов зы серотонина объяснялось посредничеством кортикотропин-релизинг-фактора (CRF), кото При анализе полученного материала следует рый осуществляет не только собственные ано отметить, что данной работе впервые получены ректические эффекты, но и может участвовать в данные, свидетельствующие не только о воз качестве медиатора в эффектах серотонина, ак можности достоверного снижения под влиянием тивируя CRF-нейроны, ингибирующие в свою периферически введенного серотонина количе очередь серотонинергическую трансмиссию.

ства потребляемой пищи, но и о его влиянии на При этом отсутствие эффекта при внутрибрю двигательные реакции, активность пищевари шинном введении серотонина объяснялось тельных гидролаз и уровень гликемии. В наибо крайне слабым его проникновением через гема лее близкой по дизайну эксперимента работе тоэнцефалический барьер (De Pedro et al., 1998).

(отличие – режим освещения, равный 12:12) Однако в последние годы была доказана как стоятельствами. При введении рыбам инсулина возможность проникновения молекул серотони- не только выявлено дозозависимое снижение по на из пищеварительного тракта в кровь, так и требление пищи, но и отмечено значительное из возможность преодоления ими гематоэнцефали- менение уровня гликемии. Так, через 30 мин по ческого барьера (Rubio, 2006). сле введения серотонина уровень гликемии сни Не исключено, что в наших опытах, проводи- жается в 5,3 раза по сравнению с контролем, что мых в условиях более слабой освещенности обычно наблюдается при введении инсулина. О (450 и 0,08 лк, режим 5:18 ч) по сравнению с ус- вовлечении других гормонов в регуляцию глике ловиями эксперимента, проводимого на сереб- мии свидетельствует колебательный характер ее ряном карасе (12:12 ч) (De Pedro et al., 1998), изменения. Действительно, уже через 3 ч после уровень собственного серотонина у всех иссле- введения серотонина уровень гликемии увеличи дованных групп рыб был понижен. Известно, вается в 11,5 раз. Этот факт может свидетельст что нормальная зона освещенности для роста вовать об увеличении инкреции адреналина и карпа – 430–2200 лк (Ручин, 2001), а в природ- кортизола, ингибирующее влияние которых на ном водоеме на глубине 1 м освещенность ко- пищевое поведение рыб хорошо документирова леблется от 6000 лк в ясный день до 3200 лк – в но. Вовлечение адреналина подтверждается на пасмурный (Кузнецов, Ручин, (2001). Возмож- блюдающейся при этом дефекацией, обуслов но, в результате более слабой освещенности эн- ленной усилением моторики желудочно-кишеч догенный серотонин не создавал конкуренцию ного тракта рыб. Также не исключено влияние экзогенному препарату, который мог, преодоле- серотонина на эффекты глюкагона, холецисто вая гематоэнцефалический барьер, поступать в кинина и мелатонина. На вовлечение гормонов мозг и оказывать центральное влияние на пище- указывает и тот факт, что в наших опытах на вое поведение рыб. Косвенно об этом свиде- блюдалось колебательное пролонгированное тельствует значительная вариабельность полу- влияние серотонина как на рацион рыб, так и на ченных нами результатов. их двигательную активность. Помимо этого, Однако для понимания механизма действия опосредованное влияние на эффекты серотонина периферически введенного серотонина наиболее оказывает физиолого-биохимический статус важными представляются сведения о том, что рыб. В частности, в условиях голодания или не при введении препарата per os его уровень в достаточного питания эффекты серотонина мо плазме крови морского окуня Dicentrarchus гут усиливаться.

labrax увеличивается от 3,5 нг/мл до 6,2 нг/мл, Таким образом, на примере карпа впервые причем максимальный эффект достигается через показано, что серотонин, введенный перифери 20 мин (Rubio, 2006).

Следовательно, серотонин чески (внутрибрюшинно или внутримышечно), может преодолевать стенку пищеварительного пролонгированно влияет на различные аспекты тракта и с током крови попадать в другие орга- пищевого поведения рыб: снижает уровень ны. Эти факты дают основания полагать, что в адаптивного любопытства, замедляет скорость регуляции потребления пищи у рыб участвуют пищевой реакции, а также уменьшает рацион как центральные, так и периферические меха- рыб. Имеющиеся данные свидетельствуют о низмы. Это предположение подтверждается све- возможности не только прямого, но и опосредо дениями о том, что у млекопитающих серотонин ванного влияния периферически введенного се действует как периферический посредник сыто- ротонина не только на пищевое поведение рыб, сти. При этом в реализацию ингибиторного дей- но и на активность пищеварительных гидролаз, ствия серотонина включены рецепторы двух ти- а также обмен веществ. Полученные данные пов – 5-НТ1B 5-НТ2C (Simansky, 1996). Более расширяют сведения о действии серотонина на того, как указывалось во введении, в состав ки- различные характеристики пищевого поведения шечного эпителия входят энтерохромаффинные и пищеварения, существенно дополняя пред клетки, вырабатывающие серотонин (Holmgren, ставления о роли этого моноамина в регуляции Nilsson, 1983). Этот факт делает понятным то об- экзотрофии у рыб.

стоятельство, что серотонин стимулирует секре цию ферментов поджелудочной железы, воздей- Работа выполнена при поддержке РФФИ ствует на моторику желудочно-кишечного трак- (проект № 09-04-00075) Автор выражает глу та, а также, по-видимому, индуцирует эффекты бокую благодарность д.б.н. А. Б. Ручину за кон гормонов. Возможность вовлечения инсулина в сультативную, а П. В. Русановой – за техниче эффекты серотонина подтверждается двумя об- скую помощь.

Литература Гарина Д. В. Влияние глюкозы и некоторых гор- de Pedro N., Bjornsson B.T. Regulation of food монов на пищевое поведение рыб (на примере карася intake by neiro-peptides and hormones // Food intake in и карпа). Автореф. дис...канд. биол. наук. Борок, fish. Ch. 12. Eds. Houlihan D., Boujard T., Jobling M.

ИБВВ РАН. 2005. 20 с. Blackwell Sci. 2001. P. 269–296.

Ручин А. Б. Особенности роста и энергетики кар- de Pedro N., Pinillos M.L., Valenciano A.I., Alonso па (Cyprinus carpio) при различной освещенности Bedate M., Delgado M.J. Inhibitory effect of serotonin // Зоол. журн. 2001. Т. 80. № 4. С. 433–437. on feeding behavior in goldfish: Involvement of CRF Кузнецов В. А., Ручин А. Б. Влияние колебаний // Peptides. 1998. V. 19. № 3. P. 505–511.

рН и освещенности на рост и развитие озерной ля- Holmgren S., Nilsson S. Bbombesin-, gastrin/CCK гушки Rana ridibunda // Зоол. журн. 2001. Т. 80. 5-hydroxytryptamine-, neurotensin-, somatostatin-, and Вып. 10. С. 1246–1251. VIP-like immunoreactivity and catecholamine Кузьмина В. В. Физиолого-биохимические осно- fluorescence in the gut of elasmobranch, Squalus вы экзотрофии рыб. 2005. М.: Наука, 300 с. acanthias // Cell Tissue Res. 1983. V. 234. P. 595–618.

Уголев А. М, Иезуитова Н. Н. 1969. Определе- RubioV.C., Sanchez-Vazquez F.J., Madrid J.A. Oral ние активности инвертазы и других дисахаридаз serotonin administration affects the quantity and the // Исследование пищеварительного аппарата у че- quality of macronutrients selection in European see bass ловека. Обзор современных методов. Л. Наука. Dicentrarchus labrax L. // Physiol. Behavior. 2006.

С. 169–173. V. 87. P. 7–15.

Anson M. 1938. The estimation of pepsin, trypsin, Simansky K.J. Serotonengic control of the papain and cathepsin with hemoglobin // J.Gen. Phys. organization of feeding and satiety // Behav. Brain Res.

V. 22. P. 79–83. 1996. V. 73. P. 37–42.

THE ROLE OF SEROTONIN IN FISH EXOTROPHY REGULATION V.V. Kuz’mina I.D. Papanin Institute of Biology of Inland Waters RAS, Borok, Russia e-mail: vkuzmina@ibiw.yaroslavl.ru of adaptive curiosity, the rate of feeding reaction At the first time it was shown that serotonin and the ration as well as it changes the activity of injected peripherically, influence on various some digestive enzymes.

parameters of fish exotrophy. It decreases the level СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОМОРСКОГО МЕРЛАНГА В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ г. СЕВАСТОПОЛЯ Н. С. Кузьминова 1, Е. Н. Скуратовская 1, И. И. Дорохова 1, А. В. Завьялов 1, А. В. Бердиева Институт биологии южных морей НАН Украины, г. Севастополь, Украина, e-mail: kunast@rambler.ru Малая Академия Наук, 99011, г. Севастополь, Украина ев практически серединой прошлого века (Бур Введение дак, 1960;

Гусар и др., 1982;

Пробатов, Ураль ская, 1957). Последние сведения о биологии чер В связи с тем, что изучение состояния популя ций рыб является необходимым для целей ихтио- номорского мерланга были описаны Овен Л. С., мониторинга, а также слабой изученностью неко- Шевченко Н. Ф. и Володиным С. В. в 1995 году торых немассовых черноморских видов рыб в со- (Володин С. В., 1995;

Овен и др., 1995).

временный период, оценка их качественных и ко- В связи с этим представлялось интересным личественных характеристик является важной. изучить современное состояние этого вида рыб.

В этом аспекте, исследование популяцион- Цель работы: получить новые данные о со ных параметров рыб является информативным временном состоянии мерланга Merlangius для характеристики тенденций изменений как merlangus euxinus. В соответствии с этой целью состояния животных, так и условий обитания. были поставлены задачи:

Объектом наших исследований явился чер- 1. Определить размерно-массовые характери стики черноморского мерланга в разные перио номорский мерланг (пикша). Это представитель тресковых рыб, холодолюбивый вид, имеющий ды с 2002 по 2009 гг.

вторичнопромысловое значение, а также играю- 2. Сравнить размер, массу, а также морфофи щий важную роль в питании хищных видов рыб зиологические параметры мерланга, отловлен и дельфинов (Пробатов, Уральская, 1957;

Свето- ного в разных бухтах.

видов, 1964).

Улов мерланга в разные годы (и сезоны) колеб- Материалы и методы лется, что связано с тем, что он не образует скоп Объект исследования – мерланг Merlangius лений и совершает сезонные миграции. Так, по merlangus euxinus (Nordmann), отловленный с данным севастопольской инспекции по охране и 2002 по 2009 гг. донными ловушками, установ воспроизводству рыбных ресурсов улов мерланга в юго-западном районе акватории г. Севастополя ленными в бухтах г. Севастополя: б. Казачья, б.

Стрелецкая, б. Карантинная. Согласно литера составлял в 2002 году – 36,72 т, в 2003 году – 13, турным данным о загрязнении воды, грунтов и т, в 2004 – 14,57 т, в 2005 – 3,5 т, в 2006 – 12,3 т, рыб из указанных акваторий считаем, что по 2007 – 16,6 т, 2009 – 7,62 т. Размер уловов пикши уровню антропогенного воздействия бухты рас из донных ловушек Института биологии южных полагаются следующим образом (в порядке уве морей в эти годы был таковым: в 2002 – 1,2 кг, в 2003 и 2004 – по 4,7 кг, в 2005 – 1,5 кг, в 2006 – 0,9 личения степени загрязнения): б. Казачья б.

Карантинная б. Стрелецкая (Скуратовская, кг, в 2007 – 3,1 кг, в 2008 и 2009 – по 1 кг.

2009;

Миронов и др., 2003).

Литературные сведения о различных биологи Был проведен биологический анализ 1107 рыб, ческих аспектах жизнедеятельности мерланга:

из них – 764 – самки, 194 – самцы. В ходе работы размножении (Дехник, 1973;

Vallisneri et al., 2006), питании (Аронов, 1959;

Gordon, 1977;

определяли следующие параметры: размер (общая длина, стандартная длина SL), масса рыбы и масса Nagabhushanam, 1964), паразитарной инвазии рыбы без внутренностей (масса тушки Pт), масса (Ismen, Bingel, 1999;

Potter, 1988) и др. немного печени (Рп), гонад (Рг), селезенки (Рс), пол, ста численны и заканчиваются в большинстве случа дию зрелости. Возраст рыб определяли по отоли- исследователи (Бурдак, 1960;

Володин, 1995;

там. Индекс печени (ИП), индекс селезенки (ИС), Пробатов, Уральская, 1957). Такое соотношение гонадосоматический индекс (ГСИ) и упитанность полов присуще этому виду, обитающему в раз рассчитывали следующим образом: личных районах Черного моря (Бурдак, 1960;

ИП = Рп*1000/Рт (‰) Овен и др., 1995;

Пробатов, Уральская, 1957).

ИС = Рс*100/Рт (%) Мерланг в уловах представлен особями от 0+ ГСИ = Рг*100/Рт (%) до 5 лет, основную группу составляют двухлет Упит. = Рт*100/(SL) (%) ки и двухгодовики, на втором месте – годовики, В связи с тем, что количество мерланга в раз- на третьем – трехгодовалые рыбы, а старые осо ные годы было неодинаковым и небольшим, мас- би были в единичных количествах (табл. 1). Ра сивы данных с биологическими характеристика- нее было установлено, что в северо-западном ми рыб были объединены за несколько лет. районе Черного моря и южного берега Крыма Результаты обрабатывали статистически по преобладали рыбы 0+–1+ лет (Володин, 1995).

Г. Ф. Лакину. При сравнении величин морфофи зиологических параметров мерланга, отловлен- Таблица 1. Количество самок и самцов ного в разных бухтах, использовали критерий черноморского мерланга в 2002–2008 гг. (шт.) Стьюдента (Лакин, 1973). Возраст, 2002–2003 гг. 2004–2005 гг. 2007–2008 гг.

годы самки самцы самки самцы самки самцы 0+ – 1 23 15 44 11 15 Результаты и обсуждение 1+ – 2 144 41 121 23 19 2+ – 3 39 4 29 0 17 В исследованный период наблюдали значи 3+ – 4 1 0 5 0 6 тельное преобладание самок над самцами 4+ – 5 1 0 1 1 1 (табл. 1, рис. 1), на что прежде указывали другие 2002 - 2004.

% 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, 2004 - 2005.

% 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, 2007 - 2008.

100 % Рис. 1. Количество самок и самцов чер номорского мерланга (в %), отловлен 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ - ного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг.

, Как и в районах Новороссийской и Балаклав- следует подчеркнуть, что в последнее десятиле ской бухт в 1953–1955 гг. среди самцов во все пе- тие мерланг стал крупнее. Положительный «пе риоды доминируют 1 и 2 годовики, а среди са- релом», по-видимому, произошел после середи мок – 1–3 годовалые экземпляры. Соответствую- ны 90-х годов, так как еще с 1987 по 1991 гг. из щее распределение рыб разного пола отмечено и за низкой обеспеченности рыб кормом, средне по размерам (Пробатов, Уральская, 1957). популяционные значения длины и массы пикши В ходе работы было отмечено, что у самок и снижались (Овен и др., 1995).

самцов в возрасте 0+ – 1 и 1+ – 2 года в течение Сходные результаты исследований получены 2002–2005 гг. размер был близким, а с трехлет- и для зеленушки – в последние годы темп роста него возраста у самок изменялся неоднозначно Crenilabrus tinca увеличился, что, по мнению (рис. 2), хотя эти отклонения могут быть связа- авторов, связано с улучшением кормовой базы ны с малой выборкой рыб старшего возраста. (Овен и др., 2010). Не исключено, что данный Аналогичная картина и по показателю массы факт повлиял и на увеличение размерно-массо особей (рис. 3). вых характеристик мерланга, по крайней мере, При сравнении современных данных вели- засчет известного (Овен и др., 2010) возраста чин размера мерланга с таковыми в период ния количественного и качественного состава 1948–1955 гг. (Бурдак, 1960), а также 1987– ракообразных и полихет, составляющих основу 1991 гг. (Володин, 1995) (в оба эти периода раз- рациона пикши среднего размерного класса мерно-массовые характеристики были близки) (Бурдак, 1960).

30 2002 - 2003.

2004 - 2005.

2007 - 2008.

Sl, 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, Рис. 2. Длина (Sl, cм) черноморского мерланга, отловленного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг.

240 2002 - 2003.

2004 - 2005.

2007 - 2008.

, 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, Рис. 3. Масса (г) черноморского мерланга, отловленного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг.

(рис. 5), что свидетельствует, вероятно, о том, Это косвенно могут подтвердить данные по ИП, величина которого у самок и самцов, а также что репродуктивная система мерланга оказа упитанности у самок в возрасте от 1 до 3 лет дос- лась уязвимой по отношению к хроническому товерно увеличились с 2004 по 2008 гг. (рис. 4, 6). антропогенному прессу, выражающемуся в В то же время в период массового нереста загрязнении черноморских акваторий и пере ГСИ самок и самцов продолжал снижаться лове.

120 2002 - 2003.

2004 - 2005.

2007 - 2008.

, 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, Рис. 4. Индекс печени (‰) черноморского мерланга, отловленного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг. в период нереста 21 2002 - 2003.

2004 - 2005.

2007 - 2008.

,% 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, Рис. 5. Гонадосоматический индекс (%) черноморского мерланга, отловленного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг. в период нереста 0,95 2002 - 2003. 2004 - 2005.

2007 - 2008.

0, 0,., % 0, 0, 0, 0+ - 1 1+ - 2 2+ - 3 3+ - 4 4+ -, Рис. 6. Упитанность (%) черноморского мерланга, отловленного в г. Севастополе (б. Карантинная) с 2002 по 2008 гг. в период нереста Интересно, что для морского ерша отмечена высокозагрязненной и донная ловушка находится такая же тенденция: на фоне повышения раз- ближе к береговой зоне. Однако эти отличия не мерно-массовых характеристик и упитанности, могли стать первой причиной столь сильных ГСИ рыб в нерестовый период продолжал сни- различий в размере и массе мерланга, подходящего жаться (Кузьминова и др., 2009). Имеются све- к берегу в зимнее время на непродолжительное дения, что уже с последних лет XX века состоя- время. В Черном море мерланг распространен ние репродуктивной системы черноморских рыб повсеместно – у северо-западных, северных и начало улучшаться по сравнению с периодом восточных берегов, а также у берегов Румынии, 1989–1991 гг. (Овен, 2004), когда наблюдали Болгарии и вдоль всего анатолийского побережья различные аномалии оогенеза, особенно у пред- (Бурдак, 1960). В зимний период мерланг совер ставителей придонной и донной ихтиофауны. шает миграции к побережью Крыма из различных На наш взгляд, в ближайшем будущем, у пела- участков Черного моря, при этом сезонные пере гических рыб, коим, по некоторым мнениям, яв- движения охватывают не всю популяцию, а какую ляется мерланг, следует ожидать улучшение то ее часть (Бурдак, 1960). В прибрежной зоне всех популяционных характеристик. г. Севастополя хамса, ставрида, шпрот, являю Интересным оказался тот факт, что размерно- щиеся объектами питания пикши, не образуют массовые характеристики значительно отличаются значительных скоплений, особенно в зимний у рыб доминирующих возрастных групп из разных период, как и мерланг, которому свойственны бухт (табл. 2). Кроме того, что бухты Казачья и только локальные концентрации (Бурдак, 1960;

Гу Карантинная являются более чистыми, орудия лова сар и др., 1982). Передвигаясь к зоне ЮБК, где в них установлены практически в открытой зоне массово зимует хамса, мерланг также не моря, в то время как бухта Стрелецкая считается придерживается определенных районов.

Таблица 2. Длина (Sl, cм) и масса (г) черноморского мерланга, отловленного в разных бухтах г. Севастополя в 2008–2009 гг.

Самки Самцы Возраст, Б. Казачья Б. Карантинная Б. Стрелецкая Б. Казачья Б. Карантинная Б. Стрелецкая годы N=74 N=92 N=99 N=27 N=24 N= 10,4 10,98±0,15 11,51±0,07 10,50±0,26 11,38±0, 0+ – 1 – 9,84 12,32±0,68 14,91±0,38 11,10±0,89 13,29±0, 14,99±0,40 12,61±0,48 12,25±0,03 14,40±0,44 12,0±0,80 11,36±0, 1+ – 30,84±2,66 20,97±2,23 19,18±0,18 27,21±2,45 16,70±3,90 13,87±0, 18,04±0,41 15,41±0,50 12,30±0,05 14,44±0,47 12,90±0,48 11,47±0, 2+ – 54,15±4,00 41,35±3,90 19,07±0,28 27,45±2,41 21,20±1,86 14,10±0, 18,47±0,78 16,04±0,98 12,77±0,19 14,00±0,90 11, 3+ – 4 – 73,31±21,69 48,67±8,75 17,80±1,10 24,53±5,02 31, 34,15±1,45 22, 4+ – 5 – – – – 407,50±112,5 120, 21,93±0, 5+ – 6 – – – – – 114,70±10, Примечание: числитель – длина рыб, знаменатель – масса рыб.

Все это наводит на мысль, что такие отличия бухт отличались слабо. При сравнении рыб одно связаны с тем, что в прибрежную зону г. Севас- го пола и возраста было установлено, что ИС тополя зимой подходит пикша из разных группи- практически не отличался у рыб, отловленных в ровок (популяций), и, соответственно, из различ- разных акваториях. У самок (возраст 1–4 года) ве ных районов Черного моря (да и не в одинаковое личины ИС находились в пределах от 0,08±0,02 до время). Акватории, из которых мигрирует мер- 0,12±0,04%, у проанализированных самцов (1– ланг, могут отличаться своими экологическими года) – от 0,07±0,03 до 0,29±0,20%.

условиями, в первую очередь кормовой базой, что У самок значение ГСИ было максимальным у и вызывает отличия в биологических параметрах особей из б. Казачья, а минимальным – у рыб, от мерланга (Овен и др., 1995). ловленных в б. Карантинная. Сходные результаты Это доказывает дальнейший анализ морфо- получены и для самцов, хотя эти отличия выраже физиологических показателей рыб. Величины ИП ны в меньшей степени (табл. 3). Величины упи самок мерланга из б. Казачья были выше, чем у танности слабо отличаются как у самок, так и у рыб из остальных бухт, а у самок из б. Карантин- самцов из исследованных акваторий, однако у ная и Стрелецкая близки (табл. 3). У самцов в воз- пикши из б. Карантинная этот параметр выше расте от 1+ до 3 лет значения ИП рыб из разных (табл. 3).

Таблица 3. Морфофизиологические параметры черноморского мерланга, отловленного в разных бухтах г. Севастополя в 2008–2009 гг.

Самки / самцы Возраст, годы Параметр Б. Казачья Б. Карантинная Б. Стрелецкая 52,04 25,67±16,37 46,99±1, ИП, ‰ – 28,66±4,85 49,80±4, 1,91 1,30±0,15 4,47±0, 0+ – 1 ГСИ, % – 1,04±0,40 4,56±0, 0,76 0,79±0,02 0,79±0, Упит., % – 0,81±0,02 0,73±0, 53,46±3,39 38,31±3,87 48,90±0, ИП, ‰ 33,72±4,03 34,02±3,14 33,85±0, 12,85±1,71 1,98±0,27 5,81±0, 1+ – 2 ГСИ, % 3,44±0,34 2,47±0,47 3,88±0, 0,70±0,05 0,81±0,02 0,78±0, Упит., % 0,76±0,02 0,76±0,06 0,76±0, 67,89±6,97 51,86±2,52 46,81±0, ИП, ‰ 30,96±2,72 37,64±2,79 38,02±4, 15,68±1,59 5,40±0,93 7,04±0, 2+ – 3 ГСИ, % 4,77±0,54 2,42±0,34 3,14±0, 0,72±0,03 0,83±0,01 0,76±0, Упит., % 0,75±0,02 0,80±0,02 0,77±0, 78,91±12,11 54,03±6,14 49,01±10, ИП, ‰ 48,73±21,51 31,82 – 14,35±0,95 6,81±2,02 7,40±2, 3+ – 4 ГСИ, % 6,54±3,15 0,38 – 0,71±0,09 0,81±0,03 0,69±0, Упит., % 0,54±0,23 0,99 – 129,88±57,68 68,98 77,96±7, ИП, ‰ – – – 6,45±1,35 10,19 20,99±1, 4+ – 5 ГСИ, % – – – 0,78±0,08 0,85 0,75±0, Упит., % – – – – сохраняется значительное преобладание са Следует учитывать и тот факт, что мерлангу мок над самцами;

свойственен эффект хоминга (homing), в силу – размерно-массовые характеристики одновоз которого взрослые половозрелые особи, уже растных особей в течение 2002–2008 гг. были ведущие придонный образ жизни, возвра щаются на свои нерестилища, где и закла- близкими, однако превышали таковые пара дывается популяционная структура вида (Во- метры рыб в 1948–1991 гг. (Бурдак, 1960;

Во лодин, 1995). Следовательно, не исключено, лодин, 1995);

что отличия в экологическом состоянии бухт, – наблюдали тенденцию увеличения индекса где были отловлены рыбы могут быть одной печени и упитанности M. merlangus euxinus в из второстепенных причин различий в раз- последние годы и продолжающееся сниже мере, массе и морфофизиологических пара- ние величин ГСИ;

метрах рыб. – отличия в длине, массе и морфофизиоло На основании вышеизложенного, можно гических параметрах одновозрастных рыб, сделать такие выводы: отловленных в разных бухтах, могут быть – с 2002 по 2009 гг. мерланг в уловах был связаны со сложной популяционной структу представлен особями от 0+ до 5 лет. рой мерланга, разными условиями обитания Доминировали двухлетки и двухгодовики;

в периоды нагула и нереста.

Литература Аронов М. П. Роль органов чувств в отыскании Бурдак В. Д. Биология черноморского мерланга пищи у черноморского мерланга // Тр. Севастопол. Odontogadus merlangus euxinus (Nordmann): Дис.

биол. станции. – 1959. – Т. XI. – С. 229–237. …канд. биол. наук. – Севастополь, 1960. – 171 с.

Володин С. В. Популяционная структура и неко- Овен Л. С., Салехова Л. П., Кузьминова Н. С. Но торые особенности биологии черноморского мерлан- вые сведения о размерно-массовом составе рулены га Merlangius merlangus euxinus Nordmann (Teleostei: Crenilabrus tinca (Linnaeus, 1758) (Pisces, Labridae) в Gadiidae): Автореф.…канд. биол. наук: 03.00.18. – прибрежной зоне Севастополя (Черное море) // Риб.

Севастополь, 1995. – 24 с. госп-во України. – 2010. – № 2 (67). – С. 16–19.

Гусар А. Г., Гетманцев В. А., Семенов А. Г. К Пробатов А. Н., Уральская И. В. Материалы по экологии черноморского мерланга // Вопр. ихтиол. – биологии черноморского мерланга Odontogadus 1982. – Т. 22. – Вып. 4. – С. 687–690. merlangus euxinus Nordmann // Тр. Новороссийской Дехник Т. В. Размножение и ранний онтогенез биол. станции им. В. М. Арнольди. – 1957. – черноморских тресковых – Gadidae // Биол. моря. Т. LVII. – С. 99–115.

1973. – Вып. 29. – С. 3–22. Световидов А. И. Рыбы Черного моря. – Л.: Нау Кузьминова Н. С., Руднева И. И., Салехова Л. П., ка, 1964. – 550 с.

Овен Л. С., Шевченко Н. Ф. Состояние популяции Скуратовская Е. Н. Состояние антиоксидантной морского ерша, обитавшего в прибрежной зоне г. ферментной системы крови черноморских рыб в усло Севастополя в 1998–2008 гг. // Понт Эвксинский: те- виях комплексного хронического загрязнения: Дис.

зисы VI междунар. науч.-практ. конф. молодых уче- …канд. биол. наук: 03.00.04. – Одесса, 2009. – 148 с.

ных по проблемам водных экосистем «Pontus Gordon J.D.M. The fish populations in inshore Euxinus – 2009» (21–24 сент. 2009 г.) – Севастополь: waters of the west coast of Scotland. The food and ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. – С. 63–64. feeding of the whiting (Merlangius merlangus L.) // Миронов О. Г., Кирюхина Л. Н., Алемов С. В. Са- J. Fish. Biol. – 1977. – 11. – P. 513–529.

нитарно-биологические аспекты экологии севасто- Ismen A., Bingel F. Nematode infection in the польских бухт в XX веке. – Севастополь: ЭКОСИ- whiting Merlangius merlangus euxinus off Turkish Гидрофизика, 2003. – 185 с. Coast of the Black Sea // Fisheries Research. – 1999. – Лакин Г. Ф. Биометрия. – М: Высш. школа, 42. – P. 183–189.

1973. – 343 с. Nagabhushanam A.K. On the biology of the whiting, Овен Л. С. Специфика развития половых клеток Gadus merlangus, in manx waters // J.mar.biol.Ass. U.K.

морских рыб в период размножения как показатель – 1964. – 44. – P. 177–202.

типа нереста и реакции на условия среды обитания. – Potter I.C. Age composition, growth, movements, М.: Изд-во ВНИРО, 2004. – 188 с. meristics and parasites of the whiting, Merlangius Овен Л. С., Салехова Л. П., Володин С. В. Размер- merlangus, in the severn estuary and Bristol channel // но-возрастной состав и спектр питания мерланга J.mar.biol.Ass. U.K. – 1988. – 68. – P. 295–313.

Merlangius merlangus euxinus (Gadiidae) в разных Vallisneri M., Scapolatempo M., Tommasini S.

районах Черного моря, различающихся по степени Reproductive biology of Merlangius merlangus L.

антропогенного загрязнения // Вопр. ихтиол. 1995. – (Osteichthyes, Gadidae) in the northern Adriatic Sea // Т. 35. – № 5. – С. 659–664. ACTA ADRIAT. – 2006. – 47 (2). – P. 159–165.

THE MODERN STATE OF BLACK SEA WHITHIG IN COASTAL AREA OF SEVASTOPOL N.S. Kuzminova1, E.N. Skuratovskaya1, I.I. Dorohova1, A.V. Savyalov1, A.V. Berdieva Institute of Biology of the Southern Seas of Ukranian Academy of Sciences, Sevastopol, e-mail: kunast@rambler.ru The ichthyology study group of Ecological Center of Junior Academy of Science, Sevastopol increasing of hepatosomatic index and condition The data about Black Sea whiting state from factors and decreasing of gonadosomatic index 2002 to 2009 were presented. Fish of 0+ – 5 years were described. The differences between values of were noticed in catches. Fish of age groups of 1+ size, weight, morphophysiological indices of same and 2 were dominated. The known tendency of age and sex fish from different bays can be female prevalence in population were confirmed.

explained by difficult population structure and The size and weight of Merlangius merlangus differences in bays conditions at fattening and euxinus catched in 2002–2008 were close, but spawning.

higher than in 1948–1991. The tendencies of РОЛЬ NA+/K+ АТФАЗЫ В БИОХИМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМАХ АДАПТАЦИЙ К АБИОТИЧЕСКИМ И БИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ СРЕДЫ Е. И. Кяйвяряйнен 1, Е. В. Борвинская 1, Г. Г. Серпунин 2, М. М. Куклина 3, Н. Н. Немова Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия e-mail: hela_kaiv@mail.ru ГОУ ВПО Калининградский государственный технический университет, г. Калининград, Россия Учреждение Российской академии Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра РАН, г. Мурманск, Россия Особенностью экологии эвригалинных ви Введение дов, к которым относится стерлядь, является Na+/K+АТФаза – фермент активного транспор- то, что в своем жизненном цикле они могут та, встроенный в наружную плазматическую мем- сталкиваться со значительными изменениями брану клетки, обеспечивает перенос ионов Na+ и абиотических факторов среды обитания, в ча К+ против их концентрационного градиента и уча- стности, солености и кислотности. Это положе ствует в процессах осмотической и ионной регу- ние справедливо и по отношению к стерляди, ляции. Помимо непосредственной функции – соз- выдерживающей значения солености среды дания оптимального внутриклеточного соотноше- обитания до 10‰, тогда как для большинства ния ионов Na+ и К+, этот фермент создает электро- представителей пресноводной ихтиофауны генный мембранный градиент, который может критическими являются значения выше 5–8‰ обеспечивать перенос различных метаболитов, в (Хлебович, 1974). Исследуемый диапазон ки том числе сахаров и аминокислот, через клеточ- слотности среды (рН от 7,0 до 9,0) находится в ную мембрану (Болдырев, 1998). В связи с важно- пределах адаптативной нормы для стерляди.

стью выполняемых функций, естественно предпо- Уже первые детальные исследования экологии ложить наличие сложной, гибкой, разноуровневой и физиологии разных видов осетровых показа системы регуляции активности Na+/K+ АТФазы, ли высокую адаптативную пластичность, лежа которая является одним из ключевых ферментов, щую в основе биологического прогресса пред вовлеченных в регуляцию ответа организма на ставителей этого семейства. Успех адаптации воздействие окружающей среды. Целью ионной зависит от способности рыб перестраивать регуляции организмов является поддержание во свой водно-солевой обмен. Учитывая генетиче внутренней среде наиболее благоприятного соот- скую близость стерляди к проходным осетро ношения ионов, необходимого для нормального вым, представляет интерес более глубокое рас функционирования макромолекул в клетках. крытие эффективных механизмов регуляции Выяснение роли и участия Na+/K+ АТФазы в ионно-солевого баланса для поддержания ус биохимических механизмах развития адаптив- тойчивости метаболизма в связи с проблемой ных реакций в ответ на изменение факторов возможной акклиматизации стерляди к водам Куршского залива Балтийского моря (Калинин среды (абиотических и биотических) было про ведено у различных объектов исследования: у градская область).

рыб семейства осетровые – стерлядь (Asipenser Использование биохимических методов в rutenus) при адаптации к среде с различной со- эколого-паразитарных исследованиях на мор леностью и кислотностью и у птиц Баренцева ских птицах актуальны, так как в циркуляции моря: моевка (Rissa tridactyla L.), толстоклювые гельминтов в прибрежных морских экосисте кайры (Uria lomvia L.), тонкоклювые кайры мах птицы играют особую роль (Куклин, Кук (Uria aalge Pontop L.) при гельминтной инвазии лина, 2005). Птицы, используя в качестве пи (биотический фактор). щевых объектов морских беспозвоночных и университета в течение 3 месяцев. В одной се рыб, зараженных гельминтами, становятся эн рии экспериментов по влиянию солености мо дотермными хозяевами. Взаимоотношения в лодь стерляди выращивалась в трех аквариумах системе паразит-хозяин зависят от вида и свойств гельминта, и, с другой стороны, от ин- с различной концентрацией соли: I – 3‰;

II – тенсивности метаболизма хозяина. Паразитар- 6‰;

III – контроль (0,3‰). В другой серии экс ная инвазия оказывает общее негативное воз- периментов по влиянию рН молодь выдержива действие на организм хозяина, но в его органах лась в трех аквариумах с различными значения паразитарные семейства вызывают стимуля- ми рН: I – 7;

II – 8;

III – 9.

цию клеточного метаболизма для обеспечения Добыча морских птиц производилась на мысе собственной жизнедеятельности, так как гель- Крутик (Восточный Мурман) Баренцева моря.

минты не способны самостоятельно синтезиро- Препарирование птиц, получение биологическо вать многие вещества (Высоцкая, 1989). Гель- го материала (печень), гельминтологическое об минтная инвазия вызывает биохимические пе- следование и видовая идентификация осуществ рестройки зараженных тканей, направленные лялась в секторе паразитологии ММБИ РАН на избирательное поглощение питательных ве- (Куклин, Куклина, 2005). Исследованные кайры ществ, и может привести к серьезным струк- были заражены только цестодами: толстоклювые турным и функциональным изменениям в орга- кайры цестодами сем. Dilepithidae, а тонкоклю нах. Поскольку известна роль Na+/К+-АТФазы вые – цестодами сем. Tetrabothriidae и сем.

в метаболизме клетки как одного из важней- Hymenolepididae. Моевки были поражены цесто ших участников регуляции водно-солевого ба- дами сем. Tetrabothriidae, сем. Dilepithidae, сме ланса и обеспечения переноса различных мета- шанное заражение цестодами сем. Tetrabothriidae болитов, представляет интерес определить уча- и сем. Dilepididae и четвертая группа – тремато стие Na+/К+-АТФазы в адаптациях организма дами Cryptocotyle lingua.

Активность Na+/K+-АТФазы определяли по морских птиц к паразитарной инвазии.

методу Елаева (Елаев и др., 1974), количество Материалы и методы белка в пробе – по методу Бредфорда (Bradford, 1976).

Исследование влияния абиотических факто ров выполнено на сеголетках стерляди Результаты и обсуждение (Asipenser rutenus), выращивание которой про водили в экспериментальных УЗВ (установки с Полученные данные по определению актив ности Na+/K+-АТФазы в мышцах и жабрах стер замкнутым циклом водообеспечения) в аквари альной кафедры аквакультуры ФГОУ ВПО Ка- ляди, содержавшейся в условиях различной со лининградского Государственного технического лености, представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Влияние солености среды на активность Na+/К+-АТФазы (М±) в органах стерляди.

Различия достоверны (р0,05) по сравнению с соленостью в контроле 0,3 ‰ (а) и 3‰ (б).

Различия достоверны между органами при р0,05 (*), при р0,01 (**). Критерий Вилкоксона-Манна-Уитни Достоверно зафиксировано увеличение ак- ду, значительная осморегуляторная нагрузка ло тивности Na+/К+-АТФазы (р0,05) в мышцах и жится на почки (Матей, 1996;

Виноградов, жабрах при увеличении солености до 6‰. Это 2000). Многие исследования говорят о том, что свидетельствует о том, что фермент обладает обитающие в пресной воде рыбы характеризу высокой чувствительностью к повышению это- ются меньшей проницаемостью эпителия, чем го фактора в данном диапазоне изменения соле- морские, что связано с экономией ионов, в де ности, оказывающего однонаправленое влияние фиците присутствующих в окружающей среде.

на его активность. Это связано с ролью Na+/К+- Эту же тенденцию демонстрируют эвригалин АТФазы в метаболизме клетки как одного из ные рыбы, проницаемость жабр для ионов у ко важнейших участников регуляции водно-соле- торых многократно снижается при переносе из вого баланса (Болдырев и др., 2006). морской воды в пресную (Виноградов, 2000).

В жабрах рыб при повышении солености от- При повышении рН среды наблюдалось сни жение активности Na+/K+-АТФазы в жабрах и мечают (Матей, 1996) увеличение числа ио мышцах стерляди (рис. 2). Так как ионы Н+ об нотранспортирующих хлоридных клеток, при мениваются на Na+ из внешней среды с участи этом происходит увеличение суммарного коли чества сайтов Na+/K+-АТФазы на плазматиче- ем Na+/H+-транспортера, работающего за счет градиента ионов Na+, непосредственно создавае ских мембранах. С этим связано увеличение экспрессии, а также активности Na+/К+-АТФазы мого Na+/К+-АТФазой, поэтому наблюдаемое снижение активности Na+/K+-АТФазы при повы при повышении солености.

Возможно, именно увеличение проницаемо- шении рН от 7,0 до 9,0, предположительно, свя зано со снижением секреции ионов Н+, в кото сти жаберного эпителия с повышением солено рой косвенно задействована Na+/К+-АТФаза.

сти приводит к увеличению потока ионов в ор ганизм и активации ионотранспортных систем. При повышении рН среды наблюдалось снижение активности Na+/K+-АТФазы в жаб Основными морфологическими структурами, ответственными за ионную регуляцию у различ- рах и мышцах стерляди (рис. 2). Так как ионы Н+ обмениваются на Na+ из внешней среды с ных видов рыб, являются эпителий жабр, почек участием Na+/H+-транспортера, работающего и кишечника, органы выделительной системы, за счет градиента ионов Na+, непосредственно особенностью которых является наличие прони создаваемого Na+/К+-АТФазой, поэтому на цаемого эпителия. Из литературных источников блюдаемое снижение активности Na+/K+ известно, что у морских рыб таким органом яв ляется кишечник, в котором происходит впиты- АТФазы при повышении рН от 7,0 до 9,0, вание проглоченной морской воды и избира- предположительно, связано со снижением сек тельная абсорбция из неё ионов Na+ и К+, а у реции ионов Н+, в которой косвенно задейст вована Na+/К+-АТФаза.

пресноводных рыб, которым не нужно пить во Рис. 2. Влияние кислотности среды на активность Na+/К+-АТФазы (М±) в различных органах стерляди. Различия достоверны (р0,05) по сравнению с рН= 7 (а) и рН=8 (б).

Различия достоверны между органами при р0,05 (*), при р0,01 (**). Критерий Вилкоксона-Манна-Уитни Многие исследования демонстрируют повы- чачка, при отклонении от оптимальных значе шение активности и экспрессии этого транс- ний включаются компенсаторные механизмы, портного белка при адаптации рыб к закисле- снижающие даже стрессовое воздействие фак нию окружающей среды (Choe K.P., 2002;

Hirata торов (Хочачка, 1994). Раскрытие эффективных T., 2003), указывая на важную роль Na+/Н+ об- механизмов ионной и осмотической регуляции менных процессов в регуляции кислотно-ще- для поддержания устойчивости метаболизма в лочного равновесия (Виноградов, 2000). связи с проблемой возможной акклиматизации Также следует отметить, что снижение ак- стерляди к условиям повышенной солености тивности в жабрах идет медленнее, чем в мыш- указывает на приспособительный характер реак цах. Это может быть результатом большей при- тивности ферментов активного транспорта ио нов Na+ и К+ при изменении солености и рН сре способленности жабр к колебаниям внешних факторов среды, что связано с наличием эволю- ды обитания стерляди Acipenser ruthenus L. в ционно выработанных приспособительных ре- диапазоне докритических значений.

акций к непосредственному контакту с постоян- Большее разнообразие гельминтофауны у но изменяющейся внешней средой. Существует моевок и различия в зараженности гельминтами гипотеза, что решение проблемы регуляции ки- двух типов кайр, ареалы обитания которых сов слотно-щелочного баланса было первейшей за- падают, вызвано их пищевыми преференциями.

дачей жаберного эпителия рыб, заселивших Моевки по типу питания относятся к полифа континентальные водоемы, которые, по сравне- гам, включают в свой рацион кроме рыб беспо нию с морскими, отличаются значительными звоночных, в частности, моллюсков и ракооб колебаниями этого фактора (Виноградов, 2000). разных. В связи с этим у них более широко Щелочная среда благоприятствует снижению представлен спектр гельминтофауны. Основу проницаемости жабр. Это приводит к уменьше- питания тонкоклювых кайр составляет только нию диффузной потери основного внеклеточно- рыба, а толстоклювые кайры наряду с разными го Na+, в результате чего общий уровень их по- видами рыб потребляют ракообразных. В ре тери не будет превышать поглощение (Виногра- зультате особенностей экологии двух близких дов, 2000). Вероятно, с замедлением поступле- видов кайр (Barrett R. T. et al, 1997), переключе ния ионов в организм может быть связано пони- ния ихтиофагов на измененное питание проис жение уровня активности Na+/К+-АТФазы, в том ходит заражение неспецифичными для данного вида хозяев паразитами.

числе и в мышцах, где при рН=9,0 ее значение В проведенном эксперименте выявлено, что становится меньше, чем в жабрах.

Ферменты обычно наиболее активны в пре- в ответ на инвазию паразитами различной так делах узкой зоны концентрации водородных ио- сономической принадлежности, попадающими в нов, соответствующей для животных тканей, в организм морских птиц – баренцевоморской мо основном, выработанным в процессе эволюции евки и кайр с пищей (рыбой и морскими беспо физиологическим значением рН среды 6,0–8,0. звоночными) в их печени происходит активация Na+/K+ АТФазы (рис. 3, 4).


рН-оптимум действия ферментов лежит в преде лах физиологических значений. При этом неко- В печени моевок (рис. 3) эффект совместной торые из них выдерживают сильные колебания инвазии паразитами семейств Dilepididae и рН и восстанавливают свою активность при воз- Tetrabothriidae оказывается более выраженным вращении к оптимальным условиям. по сравнению с влиянием отдельного (синглет Исследуемый диапазон солености до 6‰ и ного) заражения паразитами указанных се кислотности среды (рН от 7,0 до 9,0) находится мейств.

в пределах адаптативной нормы для стерляди. У тонкоклювых и толстоклювых кайр пара Полученные данные продемонстировали, что зитарная инвазия также вызывает в печени рост активность Na+/К+-АТФазы стерляди находится активности Na+/К+ АТФазы (рис. 4).

в прямой зависимости от солености внешней У толстоклювой кайры наибольший эффект среды (в диапазоне до 6‰) и в обратной зависи- вызывало заражение цестодами Hymenolepididae.

Возрастание активности Na+/К+-АТФазы в печени мости от увеличения рН среды (при изменении рН от 7,0 до 9,0). Известно, что нарастание ко- морских птиц при зараженности паразитами раз личественного значения какого-либо абиотиче- ных семейств позволяет подтвердить участие дан ского фактора до определенной критической ного фермента в ответной реакции плазматиче точки благоприятно для организма, а затем ста- ских мембран клетки. Реактивность ферментов ак тивного транспорта ионов Na+ и К+ в ответ на па новится отрицательным. Согласно данным Хо цаемость мембран для ионов и различных метабо разитарную инвазию зависит от вида организма – литов. Направленность и амплитуда изменения паразита. Показано, что один из механизмов адап изученных показателей зависела от вида гельмин тации организма хозяина к воздействию предста та, особенностей экологии и специфичности хо вителей различных семейств паразитов связан с включением механизмов, повышающих прони- зяина.

/. 1 2 3 Рис. 3. Активность Na+/K+ АТФазы (мкг фосфора/мг белка в час) в печени моевки при инвазии различными семействами паразитов: 1 – Dilepididae;

2 – Tetrabothriidae;

3 – смешанное Dilepididae и Tetrabothriidae;

4 – Трематоды / 1 1 2 2 Рис. 4. Активность Na+/K+ АТФазы (мкг фосфора/мг белка в час) в печени кайр (К 1 – толстоклювые кайры, контроль;

К 2 – тонкоклювые кайры, контроль) при инвазии различными семействами паразитов (1, 2 – толстоклювые кайры;

3 – тонкоклювые кайры): 1 – Tetrabothriidae;

2 – Hymenolepididae;

3 – Dilepididae Изменение биохимического статуса иссле- регуляторные механизмы метаболизма на уров дуемых организмов в различных экологических не, необходимом для осуществления жизненно ситуациях включают в себя изменение метабо- важных функций организма.

лических функций Na+/К+-АТФазы, направлен ных на компенсацию возможных негативных Работа выполнена при поддержке гранта последствий таких воздействий, чтобы сохра- РФФИ 08-04-0140а и Программы Президента нить целостность макромолекул и поддержать РФ «Ведущие научные школы» НШ-3731.2010. Литература Болдырев А. А. Na+/K+-ATФаза. Свойства и био- Хлебович В. В. Критическая соленость биологи логическая роль. Соросовский образовательный жур- ческих процессов. Л., 1974. – 230 с.

нал, № 4, 1998. С. 2–10. Хочачка П., Сомеро Дж. Стратегия биохимиче Болдырев А. А., Кяйвяряйнен Е. И., Илюха В. А. ской адаптации. М.: Мир, 1977. 396 c.

Биомембранология. Петрозаводск: Из-во КарНЦ Barrett R. T., Anker-Nilssen М T., Krasnov Yu.V.

РАН, 2006. 226 с. Can northern razor-bill Alca torda be identified by their Виноградов Г. А. Процессы ионной регуляции у measurements? / R. // Var. Ornithol. – 1997. – Vol. 25. – пресноводных рыб и беспозвоночных. М.: Наука, P. 5–8.

2000. 216 с. Bradford M.M. A Rapid and sensitive method for the Высоцкая Р. У. Сравнительная биохимия гель- quantitation of microgram quantities of protein utilizing минтов рыб / Р. У. Высоцкая, В. С. Сидоров – Л.: the principle of protein-dye binding // M.M. Bradford.// «Наука», 1989. – 151 с. Anal Biochem. – 1976. – № 10 – P. 491–497.

Елаев Н. Р., Семенов Е. В. Изменение активности Choe K.P., Morrison-Shetlar A.I., Wall B.P., and Claiborne J.B. Immunological detection of Na+/H+ мембранных АТФаз мозга при воздействии холино и адреномиметических веществ // Биохимия. 1974. exchangers in the gills of a hagfish, Myxine glutinosa, an Т. 39, вып. 3. С. 636–640. elasmobranch, Raja erinacea, and a teleost, Fundulus Куклин В. В., Куклина М. М. Гельминты птиц heteroclitus. Comp Biochem Physiol A Physiol 131:

Баренцева моря: фауна, экология, влияние на хозя- 375–385, 2002.

ев Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 2005. – Hirata T., Kaneko T., Ono T., Nakazato T., Furukawa 299 с. N., Hasegawa S., Wakabayashi S., Shigekawa M., Chang Матей В.Е. Жабры пресноводных костистых рыб. M.H., Romero M.F., Hirose S. Mechanism of acid Морфофункциональная организация, адаптация, эво- adaptation of a fish living in a pH 3,5 lake. Am J Physiol люция. – Санкт-Петербург: Наука, 1996. – 204 с. Regul Integr Comp Physiol 284: R1199–R1212, 2003.

ROLE OF NA+/K+ ATPASE IN THE BIOCHEMICAL MECHANISM OF ADAPTATION TO ABIOTIC AND BIOTIC ENVIRONMENTAL FACTORS E.I. Kaivarainen 1, E.V. Borvinskaya 1, G. G. Serpunin 2, M.M. Kuklina 3, N.N. Nemova Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia, e-mail: hela_kaiv@mail.ru Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia Murmansk Marine Biological Institute Kola Scientific Centre of RAS, Murmansk, Russia which the sterlet is concerned. Also it was investigated The lead experiment has shown reactivity of enzymes of osmoregulation Na+/K+-АТPase to the ifluence of different kind of helminthes on this biochemical parameter of birds and it was shown that changing ecological factors of environment, such as the permeability of membranes for ions and various increase of salinity and рН, that underlies the adaptive metabolites was higher than in control bird group.

reactions developed at eurygallinic kinds of fishes to БИОХИМИЧЕСКИЕ ИНДЕКСЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ БИОТЫ В ЭСТУАРНЫХ ЗОНАХ О. Н. Лукьянова, С. А. Ирейкина Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр), г. Владивосток, Россия, e-mail: onlukyanova@tinro.ru Эстуарные экосистемы как природные грани- количество загрязняющих веществ. Водосбор цы между материками и океанами являются осо- ные бассейны рек отличаются по степени ан бенно изменчивыми и уязвимыми, и в значитель- тропогенной трансформации. В наибольшей ной степени подвержены влиянию антропогенно- степени подвержены техногенному загрязне го загрязнения. Особенности эстуариев выража- нию реки Раздольная и Артемовка, к умеренно ются, прежде всего, в пониженной солености и ее загрязненным можно отнести реки Тесная, Су значительном непостоянстве в пространстве и во ходол и Шкотовка (рис. 1).

времени. Вариабельность физико-химических При изучении состояния биоты в эстуарных зо факторов может изменять биодоступность и, соот- нах очень важным является выбор организмов-ин ветственно, токсичность поллютантов. Присутст- дикаторов. Они должны быть не только широко вие большого количества органики в этих зонах распространены, доступны для сбора и чувстви обычно приводит к истощению кислорода, что не- тельны к внешним воздействиям, но и адаптиро гативно сказывается на метаболизме обитающих ваны к жизни в экстремальных условиях среды здесь организмов. Некоторые поллютанты могут обитания. В каждой климатической зоне следует прямо или косвенно изменять баланс между кон- выбирать и использовать свой набор индикатор центрацией прооксидантов во внешней среде и ак- ных видов и специфических реакций, которые тивностью антиоксидантов внутри клеток, вызы- адекватно отражают существование биоты в кон вая развитие окислительного стресса. Загрязнение кретной биогеографической зоне, со сложившим в эстуарных районах часто является критическим ся комплексом природных и антропогенных фак фактором, т.к. высокая вариабельность абиотиче- торов (Bartell, 2006). В наших исследованиях в ка ских условий усиливает неблагоприятное воздей- честве вида-индикатора впервые для залива Петра ствие на организмы, живущие в этих условиях. Великого был выбран японский мохнаторукий Залив Петра Великого расположен в северо-за- краб Eriocheir japonica, жизненный цикл которого падной части Японского моря, в умеренной зоне с связан с эстуариями. E. japonica – вид субтропиче муссонным климатом. На берегах залива располо- ский и его жизненный цикл в водах Приморья (у жены крупные города-порты Владивосток и На- северного края ареала) имеет ряд особенностей ходка, находятся многочисленные промышленные (Семенькова, 2007). Самки вынашивают яйца в эс и сельскохозяйственные предприятия. Наиболь- туариях и морском прибрежье летом, здесь же шее количество бытовых стоков от населенных происходит развитие и осаждение планктонных пунктов поступает в акваторию практически не- личинок, которые к осени мигрируют в верхнюю очищенными (Нигматулина, 2007). В донных от- часть эстуария, где превращаются в ювенильных ложениях и воде залива отмечены повышенные особей. Несколько лет краб живет в реке, затем у концентрации тяжелых металлов (Ковековдова, него происходит линька (летом), после чего поло Симоконь, 2004) и хлорорганических пестицидов возрелые крабы мигрируют в морское прибрежье (Tkalin et al., 1997). (весной). Японский мохнаторукий краб – вид мо В залив впадает множество рек с различным ноцикличный, после размножения и выпуска ли объемом стока, крупнейшей из которых являет- чинок взрослые особи в массе гибнут. Таким об ся река Раздольная, берущая начало на терри- разом, оптимальный период для сбора живот тории Китая и выносящая в море наибольшее ных – начало лета и осени.


Рис. 1. Карта-схема района работ Определение показателей окислительного каталазы – с перекисью водорода (Королюк и стресса в водных организмах является приме- др., 1988).

ром неспецифических молекулярных биомар- Степень перекисного окисления липидов ха керов, которые успешно применяются в поле- рактеризует состояние липидов мембран. Как вых условиях с целью характеристики импакт- правило, при неблагоприятных условиях, при ных районов, где обычно присутствует смесь действии повреждающих факторов, в том числе поллютантов. Их также используют при изу- токсикантов различной природы, уровень мало чении состояния биоты в эстуариях различных нового диальдегида (МДА), как показателя ко рек мира (Bacanskas et al., 2004;

Paital, Chainy, личества перекисных соединений в мембранах, 2010). увеличивается (Hugget et al., 1992). Следует Крабы были собраны в эстуариях пяти рек ожидать, что высокое содержание МДА будет у бассейна залива Петра Великого весной и летом животных в неблагоприятных условиях. Во всех 2007–2010 гг. Крабов отлавливали в приустье- исследованных пробах концентрация МДА в вых зонах рек Раздольная, Артемовка, Суходол, жабрах крабов была невысокой (рис. 2.). Наи Шкотовка и Тесная, в живом виде доставляли в большая концентрация МДА обнаружена у жи лабораторию и препарировали на льду. В неко- вотных из эстуария р. Тесная – 1,7, наимень торых случаях животных замораживали при – шая – у крабов из эстуария р. Шкотовка, 20оС и анализировали в течение 2–3-дней после 0,6 нмоль МДА/мг белка. Следовательно, по заморозки. Навески органов (жабры) массой данному показателю можно заключить, что в около 1 г гомогенизировали в 0,05 М трис-НСl наихудшем состоянии находятся крабы из эс буфере рН 7,5 в ледяной бане. Полученные го- туария р. Тесная.

могенаты центрифугировали при 10000 об/мин Перекисное окисление липидов является ин в течение 20 мин. В супернатантах определяли тегрирующим показателем, по которому судят о концентрацию белка по методу Гринберга степени развития окислительного стресса в (Greenberg, Gaddock, 1982). Интенсивность про- клетках органов животных. Препятствуют сво цессов перекисного окисления липидов анали- боднорадикальному окислению различные фер зировали в реакции с 2-тиобарбитуровой кисло- ментативные и неферментативные компоненты той по количеству образовавшегося малонового (низкомолекулярные скавенджеры) антиокси диальдегида (Porter et al., 1976). Активность глу- дантной системы. Фермент каталаза расщепляет татион-S-трансферазы определяли с субстратом образующуюся перекись водорода, обладаю 1-хлор-2,4-динитробензолом (Habig et al., 1974), щую сильными токсическими свойствами все годы исследования, варьируя от 16 до 25 ед.

(Lemaire, Livingstone, 1993). Каталаза активиру акт./мг белка. Минимальная активность уста ется при умеренном загрязнении и ингибирует новлена у крабов из эстуария р. Тесная, 5 ед./мг ся высокими концентрациями токсикантов. Ак белка, что отражает депрессивное состояние тивность фермента была сходной у крабов из эс туариев Раздольной, Суходола и Артемовки во животных в данном районе (рис. 3).

2, нмоль МДА/мг белка 1, 0, Суходол Шкотовка Раздольная Артемовка Тесная Рис. 2. Уровень перекисного окисления липидов в жабрах крабa E. japonica из эстуариев рек залива Петра Великого (M±m, N = 4) ед.акт./мин/мг белка Раздольная Артемовка Шкотовка Суходол Тесная Рис. 3. Активность каталазы в жабрах крабa E. japonica из эстуариев рек залива Петра Великого (M±m, N = 4) Глутатион-S-трансфераза (ГSТ) катализирует ной можно считать активность ГSТ у крабов из биотрансформацию гидрофобных субстратов за эстуария р. Тесной, среднее значение которой счет сульфгидрильных групп внутриклеточного достигало 42 мкг/мин/мг белка.

глутатиона. Фермент обладает редуктазной и Таким образом, на основании исследования трансферазной активностями. При поступлении физиологического состояния мохнаторукого в организм повышенного количества экзоген- краба их эстуариев некоторых рек залива Петра ных токсикантов активность фермента, как пра- Великого в течение четырех лет можно заклю вило, повышается (Leaver, George, 1998). чить, что наибольший стресс испытывают кра Активность фермента была сходной у крабов бы из эстуария р. Тесной, где отмечен макси из эстуариев рек Раздольная, Суходол, Артемов- мальный уровень перекисного окисления липи ка и Шкотовка, составляя диапазон от 25 до 36 дов, ингибирование каталазы и повышенная ак мкг/мин/мг белка (рис. 4). Несколько повышен- тивность ГST. Состояние крабов из эстуариев рек Раздольной, Суходол, Артемовка и Шко- могут проникать в залив Посьета и оказывать товка можно считать сходным, о чем свиде- влияние как на прибрежную, так и эстуарную тельствуют близкие значения трех исследован- фауну.

ных параметров. Река Тесная находится в юго- Для комплексной количественной характери западной части залива и впадает в залив Посье- стики физиологического состояния крабов из та (залив второго порядка залива Петра Вели- различных районов был рассчитан интеграль кого). Этот район подвержен влиянию стока ный биохимический индекс (ИБХИ) (табл. 1).

реки Туманной (Туманган), протекающей по Индекс вычислен как сумма величины активно территории КНР и КНДР и являющейся грани- стей ферментов и концентрации малонового ди цей между Россией и этими странами. Воды ре- альдегида, выраженных в процентах от макси ки и устьевая зона загрязнены целым комплек- мального значении, и составил: Артемовка – сом различных антропогенных соединений (Та- 93%, Суходол, Раздольная, Тесная – 74%, Шко расов и др., 2004). Поллютанты с течениями товка – 55%.

нмоль/мин/мг белка Суходол Раздольная Шкотовка Артемовка Тесная Рис. 4. Активность глутатион-S-трансферазы в жабрах крабa E. japonica из эстуариев рек залива Петра Великого (M±m, N = 4) Таблица 1. Значение интегрального биохимического индекса в жабрах мохнаторукого краба из различных эстуарных зон залива Петра Великого Активность Раздольная % мах Суходол % мах Артемовка % мах Тесная % мах Шкотовка % мах 24–36* 27– ГSТ 73 75 35 85 41 100 28 30 19– Каталаза 100 18,5 82 21 95 5,0 23 14,2 ПОЛ 0,87 49 1,2 67 1,76 100 1,77 100 0,54 Сумма 222 224 280 223 ИБХИ (/3) 74 74 90 74 * – В числителе – диапазон значений, в знаменателе – средняя величина Параллельно с определением молекулярных держания НУ в абиотических компонентах эко биомаркеров была проанализирована токсич- системы (также в % от максимального) (табл. 2).

ность грунтов (методом биотестирования с ис- Интегральный абиотический индекс (ИАИ) со пользованием планктонных рачков мизид в ка- ставил 92% для Раздольной, 74% для Артемов честве тест-объектов) и содержание нефтяных ки, 52% для Тесной, 43% для Суходола и 37% углеводородов (НУ) в грунтах и воде с тех же для Шкотовки.

станций. На основании полученных данных был Суммарный индекс загрязнения, рассчитан рассчитан индекс загрязнения, или интеграль- ный как сумма ИБХИ + ИАИ, позволил ранжиро ный абиотический индекс (ИАИ) как сумма сте- вать эстуарные зоны в следующем порядке: Раз пени токсичности (в % от максимальной) и со- дольная = Артемовка (суммарный индекс 167);

ние животных и среды в эстуарии р. Шкотовка, а Тесная = 126;

Суходол = 117, Шкотовка = 92. Та наихудшее – в эстуариях Раздольной и Артемов ким образом, в отличие от данных по определе ки, что соответствует известной степени антро нию отдельных параметров окислительного погенного воздействия в бассейнах этих рек.

стресса, ИБХИ указывает на наилучшее состоя Таблица. 2. Интегральный абиотический индекс (ИАИ) для различных эстуарных зон залива Петра Великого Показатель Раздольная % мах Суходол % мах Артемовка % мах Тесная % мах Шкотовка % мах Токсичность 100 60 100 100 НУ, грунты 39 76 24 47 51 100 25–29 54 15 НУ, вода 190 100 42 22 45 23 5 3 45 Сумма 276 129 223 157 ИАИ (/3) 92 43 74 52 конкретную экосистему. Вычисление подобных Коэффициент корреляции между ИБХИ и интегральных индексов позволяет дать комплекс ИАИ составил 0,78. Следовательно, ИБХИ у эсту ную оценку состояния водных организмов в аква арных организмов с высокой степенью достовер ториях с различной степенью загрязнения.

ности отражает антропогенное воздействие на Литература Ковековдова Л. Т., Симоконь М. В. Тенденции Greenberg C.G., Gaddock P.R. Rapid single-step изменения химико-экологической ситуации в при- membrane protein assay // Clin. Chem. 1982. Vol. 28.

брежных акваториях Приморья. Токсичные элемен- № 7. P. 1725–1726.

ты в донных отложениях и гидробионтах // Изв. Habig W.H., Pabst M.J., Jacoby W.B. Glutathion-S ТИНРО. 2004. Т. 137. С. 310–320. transpherase: the first step in mercapture acid formation Королюк М. А., Иванова Л. И., Майорова И. Г., // J. Biol. Chem. 1974. Vol. 249. P. 7130–7139.

Токарев В. С. Метод определения активности катала- Hugget R.J. Biochemical, physiological and зы // Лаб. дело. 1988. № 1. С. 16–19. histological markers of anthropogenic stress. 1992, Нигматулина Л. В. Оценка антропогенной на- Lewis Publishers: Chelsea, MI, USA. Р. 235–335.

грузки береговых источников на Амурский залив Lemaire P., Livingstone D.R. Pro-oxidant/antioxidant (Японское море) //Вестник ДВО РАН. 2007. № 1. processes and organic xenobiotics interactions marine С. 73–77. organisms, in particular the flounder Platichthys flesus and Семенькова Е. Г. Биология и перспективы промыс- the mussels Mytilus edulis // Trends Comp. Biochem.

ла японского мохнаторукого краба Eriocheir japonica в Physiol. 1993. Vol. 1. P. 1119–1150.

водоемах Приморья: Автореф. дисс. … канд. биол. на- Paital B., Chainy G.B.N. Antioxidant defenses and ук. Владивосток: ТИНРО-Центр, 2007. 24 с. oxidative stress parameters in tissues of mud crab (Scylla Тарасов В. Г., Мощенко А. В., Питрук Д. Л. serrata) with reference to changing salinity // Comp.

Трансграничное загрязнение российских вод // Biochem. Physiol. 2010. Vol. 151 C, P. 142–151.

Дальневосточный морской биосферный заповед- Porter N.A., Nolon Y., Ramdas L. Cyclic peroxides ник. Исследования. Т. 1. Вл-к: Дальнаука, 2004. and thiobarbituric assay // Biochem. Biophys. Acta.

С. 305–313. 1976. Vol. 441. P. 506– Bacanskas L.R., Whitaker J., Di Giulio R.T. Oxidative Tkalin A.V., Lishavskaya T.S., Hills J.W.

stress in two populations of killifish (Fundulus heteroclitus) Organochlorine pesticides in mussels and bottom with differing contaminant exposure histories // Mar. sediments from Peter the Great Bay near Vladivostok // Environ. Res. 2004. Vol. 58. P. 597–601. Ocean Res. 1997. Vol. 19. P. 115–119.

BIOCHEMICAL INDICES FOR BIOTA ASSESSMENT IN ESTUARIES ZONES O.N. Lukyanova, S.A. Ireykina Pacific Research Fisheries Centre (TINRO-Centre) e-mail: onlukyanova@tinro.ru run into Peter the Great Bay (Japan/East Sea).

Pollution in estuarine areas often is the critical Мolecular biomarkers of biotransformation and factor, since high variability of environmental oxidative stress were determined in crab Eriocheir parameters influence on organisms. Many rivers japonica collected in five estuaries of the Bay. The with different anthropogenic transformation degree and an integrated abiotic index (IAI) was computed.

integrated biochemical index (IBCI) was calculated Total index of pollution, calculated as IBCI + IAI, as a sum of enzymatic activity and lipid peroxidation allowed ranging the estuarine zones. The correlation level, expressed in percentage of the maximal value.

coefficient between IBCI and IAI was 0,78. Thus, Acute toxicity of bottom sediments determined by IBCI at estuarine organisms with a high degree of biotesting with mysid shrimps, and petroleum reliability reflects anthropogenic influence on a hydrocarbons content in bottom sediments and specific ecosystem.

seawater from the same stations were also analyzed, ВЛИЯНИЕ SR2+ НА ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ СА2+-ЗАВИСИМЫЕ ПРОТЕИНАЗЫ РЫБ Л. А. Лысенко 1, Н. П. Канцерова 1, Е. И. Кяйвяряйнен 1, Н. Н. Немова 1, Н. А. Кашулин Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия, e-mail: l-lysenko@yandex.ru Учреждение Российской академии наук Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, г. Апатиты Мурманской обл., Россия блюдаемых у рыб озера Ковдор на организ Введение менном и популяционном уровнях, сотрудни Загрязнение водоемов тяжелыми металлами ками ИППЭС КНЦ РАН было проанализиро – один из наиболее распространенных видов ан- вано содержание металлов (никеля, меди, цин тропогенного воздействия. В тканях многих ка, марганца, стронция и других) в органах си водных организмов, включая планктонные, бен- га и ряпушки (Кашулин, 1999;

Королева, тосные виды, моллюсков, рыб, накапливаются 2001). По результатам их исследований при тяжелые металлы (Брень, 1999;

Попов и др., оритетным загрязнителем вод оз. Ковдор при 2002), при этом зачастую наблюдается прямая знан стронций. Стронций (Sr) представляет корреляция между концентрациями металлов в серьезную опасность для позвоночных живот донных седиментах (антропогенной составляю- ных из-за его структурного сходства с кальци щей) и гидробионтах. Степень накопления ме- ем (Ca), которое обуславливает способность талла в тканях рыб является переменной вели- Sr замещать Са в костной и других тканях.

чиной, находящейся в тесной взаимосвязи с гео- Следствием этого является нарушение обмена химическими условиями среды их обитания кальция в организме, а также его участия в (концентрации металла, биодоступности его со- кальций-зависимых метаболических процес единений, температуры, рН и жесткости воды), сах. В представленной работе с целью выявле с генеративным и пластическим обменом у рыб ния возможного механизма действия стронция и другими факторами. Обнаруживаемые в орга- анализируются структурно-функциональные низме концентрации металлов отражают разни- изменения в одной из протеолитических сис цу между количеством поглощенного элемента тем клетки, регулируемой внутриклеточным Са2+, а именно Cа2+-активируемых протеиназ (нагрузка) и выведенного из организма. Акку мулированные металлы вызывают метаболиче- (кальпаинов) и их специфичного эндогенного ские нарушения в органах рыб и беспозвоноч- ингибитора (кальпастатина).

ных. Хроническое поступление стронция в ок ружающую среду, например, в составе стоков Материалы и методы металлургического производства, вызывает до Объектами исследования были рыбы сем.

зо- и время-зависимое накопление металлов в живых организмах и представляет для них серь- Сиговые сиг Coregonus lavaretus (L.) и ряпушка C. albula (L.) из водоемов Мурманской обл., раз езную опасность из-за выраженной способности личающихся по степени техногенного загрязне этого токсичного элемента к накоплению в тка ния – оз. Нижняя Пиренга (контроль) и оз. Ков нях, особенно костной.

дор (опыт).

Проведены исследования биохимических параметров в тканях рыб сем. Сиговые, сига обыкновенного, Coregonus lavaretus (L.), и ря- Гидробиологическая характеристика пушки европейской, Coregonus albula (L.), вы- исследуемых озер Качество вод озера Нижняя Пиренга явля ловленных в 2003 г. в озерах Ковдор и Ниж ется удовлетворительным, хотя присутствуют няя Пиренга (Мурманская обл.). Для более де несколько дистанцированных (25–70 км) ис тального понимания причин нарушений, на как малокормное. Анализ уловов 2003 года точников загрязнения: горно-обогатительные предприятия ОАО «Ковдорский ГОК», ОАО показал, что преобладающим видом рыб в озе «Ковдорслюда» и рудник «Енский». Содержа- ре (86%) является сиг C. lavaretus L., а именно ние потенциально опасных элементов, таких его малотычинковая форма. Соотношение по как цинк, медь, никель, кобальт, хром, кад- лов в период отлова составляло 1 : 1,1 с незна мий, в этом озере не превышает ПДК для ры- чительным преобладанием самок. Сиги озера бохозяйственных водоемов (табл. 1). По оцен- Н. Пиренга имеют высокий коэффициент упи ке биомассы зоопланктона озеро оценивается танности – 1,32.

Таблица 1. Содержание элементов (мкг·л–1, средние величины) в исследуемых водоемах Cu Ni Cr Co Cd Zn Mn Al Sr Оз. Ниж. Пиренга 0,5 1,1 1,3 0,2 0,05 0,7 5,0 23 Оз. Ковдор 1,5 1,2 0,85 1,5 0,05 2,2 30 83 Оз. Ковдор испытывает значительную ан- обходимо указать на ухудшенные органолеп тропогенную нагрузку со стороны горнообога- тические качества сигов, обитающих в оз.

тительных комбинатов, и в наших исследова- Ковдор: филе рыб имеет ярко выраженный по ниях рыбы из этого озера рассматривались как сторонний вкус и запах, усиливающийся при опытная группа. Гидрохимический состав оз. термической обработке.

Ковдор характеризуется высоким содержани ем ионов никеля, цинка, марганца, кобальта, Выделение и изучение свойств кальпаинов и алюминия и стронция (табл. 1). Оз. Ковдор ха- кальпастатина из органов рыб Активность и структурно-биохимические рактеризуется средним и в отдельных зонах характеристики Са2+-зависимых протеиназ ци повышенным уровнем трофности, кормовая тозоля (кальпаинов) и их белкового ингибитора база оценивается как достаточная. В исследуе кальпастатина оценивали после предваритель мый период значительно сократились уловы ной гель-хроматографии образцов на колонках рыб. Доля сиговых рыб в уловах составляет более 99%, при этом по численности и био- (2,595 см) с гелем Сефакрил S- массе доминирует ряпушка C. albula L. (Pharmacia), уравновешенным буфером А ( (планктонофаг), а сиг (бентофаг) практически mM трис-HCl (pH 7,5), содержащим 50 mM отсутствует. Сиги оз. Ковдор представлены NaCl, 4 mM EDTA, 5 mM меркаптоэтанола).

двумя формами: малотычинковой, характери- Наносили 25%-ные супернатанты цитозольной зующейся бентосным или смешанным типом фракции тканей () рыб (105 тыс.g.60 мин) в питания, и среднетычинковой, питающейся буфере А, содержащем 0,25 M сахарозы (pH преимущественно зоопланктоном. Соотноше- 7,5). Элюцию проводили со скоростью 24 мл/ч ние полов в изучаемый период составляло 1,2 буфером А, во фракциях элюента объемом 4 мл : 1 с незначительным преобладанием самцов. определяли активность Са2+-активируемых Сиги, обитающие в оз. Ковдор, имеют высо- протеиназ стандартным методом по гидролизу кий коэффициент упитанности – 1,4, при этом щелочно-денатурированного казеина (Murachi более 45% особей характеризуются макси- et al., 1981)[17]. Реакционная смесь для обоих мальными значениями жиронакопления (в кальпаинов включала 0,4% казеина, 5 mM ди баллах), часто встречается ожирение сердца. тиотреитола, 50 mM имидазол-HCl буфера (pH Характерно, что у нерестовых самок обнару- 7,5) и ферментный раствор, инкубация прово живаются значительные количества полостно- дилась в присутствии 3,0 mM CaCl2 (в холо го жира, что нехарактерно для рыб из север- стые пробы кальций добавлялся после инкуба ных водоемов. Наряду с этим, для сигов оз. ции). По истечении 30 мин. инкубации (30 0C) Ковдор характерно развитие ряда патологий реакцию останавливали добавлением 2,5 мл внутренних органов пищеварительной, выде- 10% ТХУ. Концентрацию кислоторастворимых лительной и репродуктивной систем, сниже- продуктов гидролиза определяли спектрофото ние темпов роста и продолжительности жиз- метрически (E280). Единица активности (ЕА) ни, раннее созревание и др. Более чем у 50% кальпаинов определялась как количество фер выловленных рыб наблюдались измененные мента во фракции, вызывающее увеличение на цвет и форма печени, соединительно-тканные 1,0 оптического поглощения (E280) за 30 мин.

разрастания и атрофия паренхимы почек. Не- инкубации (30 0C).

Математическую обработку результатов Электрофорез белков в полиакриламидном проводили с использованием общепринятых геле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата методов вариационной статистики в среде натрия (ДСН) проводили стандартным мето пакета программ StatGraphics;



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 14 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.