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 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

«Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Российская академия наук Кольский научный центр Мурманский морской ...»

-- [ Страница 4 ] --

моевки) и в табл. 1.вдоль сравнения приведены иданные1 (рис. глупыша и норвежских 1. Для сравнения приведены 3 рис.примере 2 и 4) моевки) и и и в табл. 1. маршрута приведены на рис. 1 данные (рис. 2 и 4) норвежских Для сравнения приведены моевки) и в виз монографии Состояние популяций…,(на исследователей вдоль Для сравнения популяций…, 2003.

распределению исследователейтабл. 1. 1. ДляСостояние приведены данные (рис. 2 и 4) 4) норвежских моевки) Для данные (рис. 2 и норвежских исследователейизтабл.приведены сравнения приведены 2003.

моевки) и измонографии Состояние популяций…, 2003.

монографии данные (рис. 2 и 4) норвежских исследователей из монографии Состояние популяций…, 2003. исследователей (Состояние в таб. Для сравнения исследователей из монографии Состояние популяций…, 2003.

исследователей из монографии Состояние популяций…, 2003. Табл. Табл. популяций…, 2003). Табл. Табл. 1 Табл. Табл.

Результаты расчета общей численности морских птиц Баренцева моря по материалам Результаты расчета общей численности морских птиц Баренцева моря по материалам Результаты расчета общей численности морских птиц Баренцева моря по материалам материалам Результаты расчета общей численности морских птиц Баренцева моря по Т а б л и ц а Результаты расчета общей численности морских птиц Баренцева моря по материалам съемок 10-23 октября 1997 г.

Результаты расчета общей численности морскихг.

съемок 10-23 октября 1997 птиц Баренцева моря по материалам съемок 10-23 октября 1997 г.

съемок 10-23 октября 1997 г.

съемок 10-23 октября 1997 г.

Результаты расчета общей численности10-23 октября 1997 г.

съемок морских птиц Баренцева моря по материалам Двусторонний предел Двусторонний предел Вид Численность, экз. Двусторонний предел съемок 10-23 октября 1997 г.

Вид Численность, экз. Двусторонний предел Двустороннийверхний предел Вид Численность, экз. нижний Двусторонний предел Вид Численность, экз. нижний верхний Вид Численность, экз. нижний верхний Вид Численность, экз. нижний верхний нижний верхний моевка 4117152 1989354 нижний Двусторонний предел  верхний моевка 4117152 моевка 4117152 1989354 моевка 4117152 1989354 моевка 4117152 1989354 Вид моевка Численность, экз.  глупыш 4829769 11009657 4117152 1989354 1684515 глупыш 4829769 нижний  верхний  глупыш 4829769 11009657 глупыш 4829769 11009657 глупыш 4829769 11009657 кайра 1217603 753228 глупыш 4829769 11009657 1865668 кайра 1217603 кайра 1217603 753228 кайра 1217603 1989354  моевка  4117152  7583537  кайра 1217603 753228753228 кайра 1217603 глупыш  4829769  11009657  1684515  кайра  1217603  753228  1865668  Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Рис. 1. Результаты наблюдений и учета численности моевки во время полета с 10 по 23.09.97 г.



Размер популяции моевки в Баренцевоморском регионе оценивается в 900 тыс. пар (Состояние популяций…, 2003), доля от мировой популяции 11 - 15 %, популяционный тренд:

численность относительно стабильна. Мировая численность моевки очень велика, около 6-8 млн. пар, но точных данных для многих регионов нет. Около половины мировой популяции гнездится в Баренцевом море, Исландии и на Фарерских островах (Состояние популяций…, 2003).

Размер популяции глупыша в Баренцевоморском регионе оценивается в 100 тыс. – 1 млн пар, доля от мировой популяции 0.5 – 25 %, популяционный тренд - численность флуктуирует.

Данных о современном состоянии популяции глупыша и тенденциях его изменения в российской зоне Баренцевоморского региона мало (Состояние популяций…, 2003).

Приведенные данные позволяют сделать некоторые сравнения. Следует предварительно отметить, что в октябре (в период проведения авиучетов) колонии птиц практически пустеют (хотя и не абсолютно на 100 %) и все морские птицы, как правило, находятся на акватории моря. Поэтому численность морских птиц по наблюдениям с борта самолета-лаборатории в сентябре должна быть выше, чем численность этих же видов птиц по результатам учета пар в колониях в период гнездования. Конечно это возможно, если осмотрена вся или большая часть акватории Баренцева моря.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Рис. 2. Гнездовое распространение моевки в Баренцевоморском регионе (Состояние популяций…, 2003) Рис. 3. Результаты наблюдений и учета численности глупыша во время полета с 10 по 23.09.97 г.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Рис. 4. Гнездовое распространение глупыша в Баренцевоморском регионе (Состояние популяций…, 2003) В нижеприведенных сравнениях и выводах мы исходили из того, что все представленные выше расчеты сделаны корректно и реально отражают ситуацию на октябрь 1997 г.

Моевка. По результатам авиаучета на акватории Баренцева моря получена общая численность в 4.12 млн особей (1997 г.). Общая численность популяции по учетам в колониях составляет 900 тыс. пар или около 1 800 тыс. половозрелых особей (оценки по различным годам, в том числе частично для середины 90-х годов), при этом, как уже отмечалось, численность моевки относительно стабильна (Состояние популяций…, 2003).

Следует отметить, что в район учета не вошли северо-восток Баренцева моря, Земля Франца Иосифа и северная часть Новой Земли, где находится достаточно много колоний моевки.

В район учета не вошел также участок вблизи северной оконечности Скандинавии и участок вблизи норвежского побережья севернее 67° с.ш. Поэтому можно утверждать, что реальная оценка численности моевки в границах всего Баренцева моря (что чуть меньше площади Баренцевоморского региона) в этот период была, скорее всего, близка к 4.5 – 5 млн особей;





оценки численности пар по наблюдениям в колониях дают, вероятно, несколько заниженный результат.

Кайра. Оценка по аваиучету – 1.22 млн особей, по учетам в колониях – 1.75 млн пар или около 3.5 млн половозрелых особей. Численность относительно стабильна. Как и в предыдущем случае, здесь существенную роль сыграл неучет районов вблизи севера Новой Земли и у ЗФИ. Но основное различие связано, как нам представляется, с тем что толстоклювые кайры в колониях на Шпицбергене - 850 тыс. пар (Состояние популяций…, 2003) не обязательно должны в этот период находиться в Баренцевом море: это может быть, скорее всего, Гренландское и, частично, Норвежское моря. Именно это и приводит к таким существенным расхождениям в оценке численности этого вида птиц. Для корректного сравнения необходимо учитывать модель распространения кайр в районе Баренцева, Гренландского и Норвежского морей.

Глупыш. Учет на акватории Баренцева моря – 4.83 млн особей. Численность популяции (гнездящихся пар) – 100 тыс. - 1 млн. Таким образом, имеется большая неопределенность в Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН численности глупышей по числу гнездящихся пар (до 2 млн. половозрелых особей). Но можно также, утверждать, что учет в колониях, на период, приведенный (Состояние популяций…, 2003), дан существенно заниженный результат. Общая численность глупыша в границах Баренцева моря в сентябре 1997 г., вероятно, составляла около 5 млн особей.

Выводы В результате расчетов по методике адаптивного деления были получены следующие значения численности морских птиц в Баренцевом море: моевки – 4.12 млн экз., глупыша – 4.83 млн экз., кайр – 1.22 млн экз. Таким образом, учет в колониях существенно недоучитывает численность моевки и глупыша для всего района Баренцева моря (но, не Баренцевоморского региона). Для кайры оценка по авиаучету также, вероятно, справедлива, но для сравнения с численностью гнездящихся пар необходимо учитывать распределение кайр в тех или иных районах всего Баренцевоморского региона, включая прилегающие районы Норвежского и Гренландского морей.

Полученные оценки численности морских птиц на большей акватории Баренцева моря имеют важное значение для понимания общей ситуации с численностью птиц в Баренцевом море и всем Баренцевоморском регионе. Мониторинговые наблюдения и авиаучеты птиц над всей акваторией Баренцева моря с борта самолета-лаборатории должны проводиться регулярно раз в 5-10 лет.

Литература Белопольский Л.О., Шунтов В.П. Птицы морей и океанов. М.: Изд-во Наука, 1980. 185 с.

Приказ Госкомэкологии РФ от 19.12.1997 N 569 (ред. от 28.04.2011) «Об утверждении перечней (списков) объектов животного мира, занесенных в Красную книгу Российской Федерации и исключенных из Красной книги Российской Федерации».

Состояние популяций морских птиц, гнездящихся в регионе Баренцева моря. Тромё:

Изд-во Норвежский Полярный ин-т., 2003. 216 с.

ФЗ «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10.01.2002.

Челинцев Н.Г. Математические основы учета животных. М., 2000, 431с.

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ ДВИНСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ В ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД 2011 г.

Н.В. Климовский, И.В. Баженова, В.Г. Чернова Северный филиал Полярного НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии им Н.М. Книповича, г. Архангельск, Россия e-mail: klimovskiy@pinro.ru Введение Одной из наиболее актуальных проблем для Двинского залива Белого моря является оценка загрязнения воды и донных отложений различными поллютантами антропогенного характера, которые, попадая в морскую среду могут нарушать экологический баланс водной системы и приводить к уменьшению запасов биоресурсов. Наиболее распространенными и опасными загрязнителями являются тяжелые металлы, нефтяные и полициклические ароматические углеводородные соединения.

К углеводородным соединениям относятся, в первую очередь, нефть и нефтепродукты, которые оказывают прямое и косвенное воздействие на физиологические функции Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН живых организмов, нарушают нормальный обмен на границе вода-воздух и препятствуют насыщению воды кислородом. К источникам поступления нефтяных углеводородов в морскую среду относятся как природные, так и антропогенные факторы.

Среди факторов воздействия нефтяных углеводородов на биоту следует отметить непосредственный токсический эффект соединений, входящих в состав нефти (полиароматические углеводороды, фенолы), образование гидрофобными соединениями (парафины) пленки на поверхности воды, препятствующей нормальному газообмену (Миронов, 1985). В свою очередь, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), являются наиболее токсичной группой углеводородов и имеют канцерогенные и мутагенные свойства (Ильницкий и др., 1979).

Значительный интерес представляет канцерогенный бенз(а)пирен. Он является приоритетным токсикантом окружающей среды, обладает наибольшей канцерогенной и мутагенной активностью и поэтому был выбран в качестве индикатора группы ПАУ (Герлах, 1985). Бенз(а)пирен, обнаруживаемый в воде, своим происхождением обязан продуктам сгорания бензина, нефти, угля, древесины и т.д. Даже его низкие концентрации способны блокировать некоторые метаболические взаимодействия организмов через водную среду и таким образом нарушить систему биокоммуникаций в сообществах, а следовательно, их структурные и продукционные характеристики.

Экологическое значение загрязнения среды тяжелыми металлами обусловлено их возможным негативным влиянием на гидробионты, которое может проявляться только после их поглощения и накопления в клеточных структурах (Берникова, 1980).

В процессе самоочищения морской среды значительная роль принадлежит донным отложениям, которые адсорбируют загрязняющие вещества и это приводит к уменьшению их содержания в воде, а также может служить при определенных условиях источником повторного загрязнения воды. При этом наносы и взвешенные частицы, действуя как «ловушки», играют значительную роль в миграции загрязнений.

Следует отметить, что у рассматриваемых потенциально опасных соединений существуют аналоги природного происхождения, образующие устойчивый геохимический фон, и обнаружение тяжелых металлов, нефтяных и полициклических ароматических углеводородов, даже в значительных количествах, не является прямым свидетельством антропогенного воздействия на акваторию.

Материалы и методики Исследования вод и донных отложений проводились в весенний период 2011г. Станции располагались равномерно по всей акватории Двинского залива Белого моря.

Собранные пробы анализировались по методикам, рассмотренным и одобренным ФГУ «Центр экологического контроля и анализа» Министерства природных ресурсов России.

Для определения массовой концентрации нефтяных углеводородов в воде и донных отложениях применяли флуориметрический метод, основанный на экстракции их гексаном и измерении интенсивности флуоресценции экстракта на анализаторе жидкости «Флюорат 02-3М» (Методика ПНД Ф 14.1:2:4.128-98).

Для определения массовой концентрации бенз(а)пирена в воде и донных отложени ях применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием с использованием жидкостного хроматографа «Люмахром» (Методики ПНД Ф 14.1:2:4.186-02;

ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.39-03). Данный метод включает в себя экстракцию бенз(а)пирена из проб воды гексаном, проб сухого грунта хлористым метиленом, а далее концентрирование экстракта, очистку его методом колоночной хроматографии, хроматогра фическое его разделение, регистрацию сигнала с использованием флуорисцентного детекто ра, идентификацию пика бенз(а)пирена на хроматограмме по времени удерживания и рас чете его массовой концентрации.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Определение концентраций тяжелых металлов в воде и донных отложениях осуществлялось методом атомно-абсорбционной спектрометрии на анализаторе «Спектр 5»по методикам, аттестованным в соответствии с ГОСТ 8.563. Метод основан на распылении раствора анализируемых проб в пламя горелки атомизатора и измерении соответствующих им абсорбционных сигналов. Градуировка сигналов проводилась по стандартным образцам.

Результаты и обсуждение Основным источником поступления загрязняющих веществ в Двинской залив Белого моря является речной сток реки Северная Двина. Также определенный вклад в загрязнение морской среды вносят атмосферные осадки.

Для определения статистических характеристик по уровням загрязненности вод и донных отложений наряду с традиционными статистическими данными (среднеарифметическим значением и стандартным отклонением) применяли так называемые робастные (помехоустойчивые) параметры, в число которых входила и медиана, которая при небольшом числе данных больше соответствует среднему значению для данной выборки (таб. 1, 2).

Та б л и ц а Статистические характеристики загрязняющих веществ в воде Двинского залива Белого моря в 2011 г.

Нефтяные углеводороды, мг/дм3  Бенз(а)пирен, нг/дм3  Статистика  поверх.  дно  поверх.  дно  Среднее значение  0.044  0.043  0.769  0.242  Стандартное отклонение  0.015  0.010  1.211  0.090  Медиана  0.042  0.042  0.281  0.172  Максимальное значение  0.069  0.055  3.240  0.392  Минимальное значение  0.028  0.032  0.220  0.147  Количество наблюдений  6  6  6  6    Уровень загрязнения вод Двинского залива Белого моря нефтяными углеводородами в исследуемый период был сравнительно низким. Концентрации нефтяных углеводородов изменялись от 0.028 до 0.069 мг/дм3 в поверхностном слое и от 0.032 до 0.055 мг/дм в придонном слое.

Анализ полученных нами данных по содержанию бенз(а)пирена в воде исследуемого района, показал, что концентрации изменялись в диапазоне 0.220-3.240 нг/дм3 в поверхностном слое и 0.147-0.392 нг/дм3 в придонном слое.

Концентрации тяжелых металлов в морской воде не превышали уровень ПДК. Фоновые концентрации кадмия и меди были меньше 0.003 мг/дм3, цинка – меньше 0.002 мг/дм3, свинца – меньше 0.01 мг/дм3. Исключение составило содержание меди в кутовой части Двинского залива, где концентрация достигала 0.004 мг/дм3.

Та б л и ц а Статистические характеристики загрязняющих веществ в донных отложениях Двинского залива Белого моря в 2011 г.

Статистика  Нефтяные углеводороды, мг/кг  Бенз(а)пирен, мкг/кг  Среднее значение  25.04  2.56  Стандартное отклонение  10.48  2.14  Медиана  22.04  2.31  Максимальное значение  36.12  4.94  Минимальное значение  13.24  0.23  Количество наблюдений  6  6    Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН На исследованном участке дно покрыто илистым песком и песчанистым илом.

Концентрация нефтяных углеводородов в донных отложениях исследуемого района изменялась в диапазоне 13.24 – 36.12 мг/кг сухого грунта. Содержание бенз(а)пирена было низким и не превышало допустимой нормы.

В таблице 3 представлены результаты исследований, показывающих содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов в донных отложениях. Валовое содержание характеризует общую загрязненность и не отражает степени доступности элементов для гидробионтов.

Концентрации подвижных форм металлов являются наиболее опасными фракциями, негативно влияющими на состояние биоты. Анализ соотношения валовых и подвижных форм показал, что преобладающая часть металлов находится в биодоступной адсорбционной форме и составляет большой процент от валового содержания. По свинцу это соотношение составляет 90%, по кадмию - 83%, а по меди и цинку это соотношение не превышает 70%.

Та б л и ц а Статистические характеристики содержания тяжелых металлов в донных отложениях Двинского залива Белого моря в 2011 г (мг/кг) Медь, мг/кг  Цинк, мг/кг  Кадмий, мг/кг  Свинец, мг/кг  Статистика  Валов.  Подвиж.  Валов.  Подвиж.  Валов.  Подвиж.  Валов.  Подвиж.  форма  форма  форма  форма  форма  форма  форма  форма  Среднее  23.132  14.542  41.093  28.613  0.180  0.154  8.817  7.867  значение  Стандартное  2.396  1.881  2.700  3.813  0.082  0.087  1.792  1.150  отклонение  Медиана  23.286  14.351  41.424  28.777  0.158  0.121  8.674  7.887  Максимальное  25.377  16.854  43.807  32.852  0.320  0.301  10.95  9.544  значение  Минимальное  19.432  12.385  36.659  22.576  0.109  0.081  6.367  6.304  значение  Количество  6  6  6  6  6  6  6  6  наблюдений    Выводы Анализ полученных нами данных по содержанию нефтяных углеводородов, бенз(а) пирена и тяжелых металлов в воде и донных отложениях исследуемого района показал, что уровень загрязнения Двинского залива Белого моря в целом следует признать относительно низким, так как полученные результаты не превышают предельно допустимые концентрации, установленные СанПиН.

Наибольший потенциал к накоплению загрязняющих веществ отмечается на иловых отложениях, т.к. илистые грунты весьма подвержены размыву, и в зоне эрозионного воздействия, распространяющегося до дна, или на участках, где могут возникать сильные течения, значительное загрязнение донных отложений обычно не наблюдается.

Максимальные концентрации загрязняющих веществ наблюдались в кутовой части Двинского залива (район устьевого взморья реки Северная Двина), в котором располагаются наиболее крупные промышленные центры региона: Архангельск, Северодвинск, Новодвинск.

По мере удаления от антропогенных источников загрязнения содержание токсичных веществ снижается.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Литература Берникова Т.А. Гидрология и промысловая океанология. М.: Пищевая пром-сть, 1980, 240 с.

Герлах С.А. Загрязнение морей. Диагноз и терапия. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 263 с.

Ильницкий А.П., Виноградов В.Н., Рябчун В.К. и др., Опыт ретроспективного изучения кан церогенного углеводорода бенз(а)пирена в биосфере// ДАН АН СССР. 1979. Т. 245, №1. С. 254-257.

Методика ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». М., 2007. 24 с.

Методика ПНД Ф 16.1:2.21-98. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом с использованием анализатора жидкости «Флюорат-02». М., 2007. 22 с.

Методика ПНД Ф 14.1:2:4.186-02. Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в пробах природных, питьевых, сточных вод методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием с использованием жидкостного хроматографа «Люмахром». М., 2010. 44 с.

Методика ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.39-03. Методика выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в пробах почв, грунтов, твердых отходов, донных отложений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием с использованием жидкостного хроматографа «Люмахром». М., 2007. 22 с.

Миронов О.Г. Взаимодействие морских организмов с нефтяными углеводородов. Л.:

Гидрометеоиздат, 1985. 127 с.

СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ В БУРОЙ ВОДОРОСЛИ FUCUS VESICULOSUS Б. БЕЛОКАМЕННАЯ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА БАРЕНЦЕВА МОРЯ.

М.П. Клиндух Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, г. Мурманск, Россия Аминокислоты участвуют во всех жизненных процессах наряду с нуклеиновыми кислотами, белками, углеводами и липидами. Кроме аминокислот, входящих в состав белков, живые организмы обладают постоянным резервом свободных аминокислот, содержащихся в тканях и в клеточном соке (Якубке, Ешкайт, 1985).

Пул свободных аминокислот в растениях обычно содержит 20-30 аминокислот, состав и соотношение которых очень изменчивы и зависят от онтогенетических факторов растений и условий окружающей среды. Любое изменение в метаболизме клетки отражается на составе пула свободных аминокислот. Их роль в обмене веществ растительного организма чрезвычайно важна, а функции в растительной клетке многочисленны и разнообразны (Красильникова и др., 2004).

Велика роль аминокислот в защитных реакциях растений в ответ на неблагоприятные условия. Они входят в группы совместимых осмолитов, неферментативных антиоксидантов и криопротекторов (Кузнецов, 2005;

Чиркова, 2002).

В литературе имеются сведения о качественном и количественном составе свободных аминокислот различных видов бурых водорослей, обитающих на Камчатском побережье, в Японском и Охотском морях (Клочкова, Березовская, 1997;

Имбс и др., 2010). Имеются сведения о зависимости аминокислотного состава белков от солёности у некоторых видов бурых водорослей, обитающих в губах Западного и Восточного Мурмана (Злобин, 1976). Но сведения о количественном и качественном составе свободных аминокислот бурых водорослей, обитающих в южной части Баренцева моря, в литературе отсутствуют.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Цель данного исследования – определить содержание некоторых свободных аминокислот в различных частях таллома бурой водоросли Fucus vesiculosus в разные сезоны года.

Материалы и методы Материал для исследования был собран в экспедициях ММБИ по губам и заливам Кольского полуострова в 2011 году в бухте Белокаменная Кольского залива Баренцева моря.

Объектом исследования послужили водоросли вида Fucus vesiculosus в возрасте 5+ – 7+ лет. Для определения содержания свободных аминокислот использовали разные части таллома замороженных водорослей, из которых ацетоном удаляли пигменты, а затем экстрагировали свободные аминокислоты 70 %-ным раствором этанола. Этанольный экстракт упаривали, сухой остаток растворяли в 10 %-ном растворе изопропанола и этот экстракт использовали для определения содержания свободных аминокислот.

Таллом F. vesiculosus включает в себя: апикальную часть или апекс, воздушные пузыри и основную часть таллома. Апекс был выделен как часть таллома, обеспечивающий его рост.

Воздушные пузыри выбраны как морфологически отличающиеся от основной поверхности таллома и выполняющие функцию удержания таллома в вертикальном положении в толще воды. Основная часть таллома, которая не включает в себя ни апекс, ни воздушные пузыри, выбрана для определения содержания свободных аминокислот, как основная поверхность таллома, представленная плоскими ветвями со срединной жилкой. Содержание аминокислот так же определяли в средней пробе, которая представляла собой смешанную пробу из всех трёх выделенных участков таллома.

Для количественного определения свободных аминокислот использовали метод восходящего хроматографического разделения аминокислот на бумаге (Методы физиолого биохимического исследования…, 1975;

Методика количественной…, 1962). Для разделения смесей свободных аминокислот применяли два вида растворителей: растворитель I, состава н-бутанол – уксусная кислота – вода в соотношении 4:1:5 и растворитель II, состава н-бутанол – уксусная кислота – вода в соотношении 8:3:1. Каждый растворитель дважды пропускали через хроматограмму.

Проявление пятен аминокислот свидетелей и пробы осуществляли раствором нингидрина в ацетоне. Для определения количества аминокислот окрашенные участки свидетелей и пробы на хроматограмме элюировали 75 %-ным раствором этанола.

Содержание аминокислоты в пробе определяли по калибровочным кривым, построенным для каждой аминокислоты.

Определение абсолютно сухой массы (а.с.м.) образцов проводилось согласно общепринятой методике (ГОСТ 26185 – 84).

Все полученные данные обработаны в программе Microsoft Excel с использованием математических и статистических формул (Ивантер, Коросов, 2003).

Результаты В результате проведённого исследования было определено общее содержание свободных аминокислот в различных частях таллома F. vesiculosus в разные сезоны года (табл. 1).

Из данных, представленных в табл. 1, видно, что в весенний период выявлено наибольшее содержание свободных аминокислот во всех участках таллома фукуса пузырчатого. При этом в апексах во все сезоны года общее содержание свободных аминокислот всегда выше, чем в остальных участках таллома водоросли. Наименьшее содержание свободных аминокислот в апексах было определено летом, а в воздушных пузырях и основной части таллома – осенью. Осенью в апексах наблюдается некоторое повышение содержания аминокислот на фоне снижения в остальных частях таллома. В воздушных пузырях в течение всего года, за исключением летнего периода, общее содержание свободных аминокислот ниже, чем в Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН основной части таллома. Зимой и осенью содержание аминокислот в воздушных пузырях одинаково, а весной возрастает в два раза.

Та б л и ц а Общее содержание свободных аминокислот в разных частях таллома F. vesiculosus в разные сезоны года, мг/г а.с.м.

средняя  Участок таллома  Сезон года  проба  апексы  воздушные пузыри  основная часть таллома  зима  6.41  18.51  2.35  4.64  весна  26.49  29.32  7.66  14.07  лето  6.54  8.14  6.80  5.91  осень  7.86  15.55  2.32  2.81    Помимо общего содержания свободных аминокислот в различных участках таллома F. vesiculosus было отдельно определено содержание свободных аминокислот: аланина, глутаминовой кислоты, гистидина, валина, фенилаланина, лейцина и изолейцина (табл. 2).

Как видно из данных, представленных в табл. 2, содержание протеиногенной аминокислоты аланина сильно меняется в зависимости от сезона сбора водорослей.

Наименьшее содержание аланина во всех частях таллома водоросли выявлено в зимний период. Наибольшее содержание данной аминокислоты в апексах наблюдалось в осенний период, а в воздушных пузырях и основной части таллома – в летний. В зимне-весенний период содержание аланина во всех частях таллома незначительно, по сравнению с летним периодом.

В воздушных пузырях и основной части таллома весной содержание данной аминокислоты выше, чем в апексах. Но в большинстве случаев содержание аланина в воздушных пузырях ниже, чем в остальных участках таллома водоросли. Осенью наличие аланина в воздушных пузырях и основной части таллома снижается почти в два раза, по сравнению с летним содержанием, тогда как в апексах содержание данной аминокислоты наоборот немного повышается.

Содержание глутаминовой кислоты в различных участках таллома водоросли увеличивается в зимне-весенний период и снижается в летне-осенний (табл. 2). При этом в апексах зимой и осенью количество данной аминокислоты выше, чем в остальных участках таллома. В воздушных пузырях содержание глутаминовой кислоты по сравнению с остальными участками таллома выше весной и летом, но ниже зимой и осенью. В основной части таллома весной и летом количество данной аминокислоты наименьшее, а зимой и осенью представлено средними значениями по сравнению с апексами и воздушными пузырями.

Аминокислота гистидин была определена в основном в апексах водорослей, где она встречается в течение всего года. В пузырях и основной части таллома данная аминокислота была определена лишь в летнее время, в остальные сезоны года в этих участках таллома содержание гистидина находилось в следовых количествах. Небольшое повышение содержания гистидина в апексах таллома было определено в зимне-весенний период, а снижение содержания – в летне-осенний период.

Аминокислоты валин, фенилаланин, лейцин и изолейцин были определены лишь в апексах. В остальных участках таллома содержание данных аминокислот определить не удалось из-за очень небольшого их количества. При этом изменения в содержании этих аминокислот в течение всего года в апексах незначительны. Небольшое повышение данных соединений наблюдается в весенний и осенний периоды.

Что касается содержания аминокислот в средней пробе, то оно не всегда отражает их среднее содержание по растению и в большей степени зависит от соотношения входящих в её состав различных частей таллома.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Та б л и ц а Содержание некоторых свободных аминокислот в различных участках таллома F. vesiculosus, мг/г а.с.м.

Участок таллома  средняя  Название  проба  аминокислоты  основная часть  апексы  воздушные пузыри  таллома    зима  Аланин  0.

24  0.15  0.06  0.18  Глутаминовая кислота  0.99  0.92  0.38  0.78  Гистидин  0.06  0.40  следы  следы  Валин  следы  0.23  следы  следы  Фенилаланин  следы  0.51  следы  следы  Лейцин+Изолейцин  следы  0.32  следы  следы    весна  Аланин  0.32  0.16  0.24  0.22  Глутаминовая кислота  1.37  1.45  1.62  1.22  Гистидин  0.48  0.55  следы  следы  Валин  следы  0.29  следы  следы  Фенилаланин  следы  0.64  следы  следы  Лейцин+Изолейцин  следы  0.42  следы  следы    лето  Аланин  1.78  2.54  2.10  2.54  Глутаминовая кислота  0.79  0.77  0.85  0.52  Гистидин  0.40  0.31  0.30  0.22  Валин  следы  0.24  следы  следы  Фенилаланин  следы  0.60  следы  следы  Лейцин+Изолейцин  следы  0.34  следы  следы    осень  Аланин  2.18  2.67  1.12  1.33  Глутаминовая кислота  0.50  0.60  0.27  0.35  Гистидин  0.29  0.27  отсутствует  отсутствует  Валин  следы  0.28  отсутствует  отсутствует  Фенилаланин  следы  0.72  отсутствует  отсутствует  Лейцин+Изолейцин  следы  0.39  следы  следы    Обсуждение Изменения в общем содержании свободных аминокислот, вероятнее всего, связаны с сезонной динамикой роста таллома у F. vesiculosus. В условиях Мурманского побережья формирование новых побегов на многолетних растениях начинается в полярную ночь, но массовое появление проростков и побегов наблюдается только в конце марта. Интенсивный рост слоевища водорослей начинается, когда температура воды приобретает устойчивые положительные значения. Характеризуя сезонную динамику роста водорослей в условиях Мурмана в целом, можно выделить период быстрого роста, когда ростовые процессы являются доминирующими (март-август) и период замедленного роста, когда скорость и интенсивность роста снижаются до нулевых значений и процессы деструкции преобладают над процессами роста (осень-зима) (Кузнецов, Шошина, 2003). При этом многие растения запасают соединения азота и фосфора в своих тканях весной и затем расходуют на рост (Kain, 1979).

В нашем исследовании зимой и весной, на момент сбора водорослей, при низкой интенсивности роста F. vesiculosus, растение синтезировало и накапливало для дальнейшего роста необходимые соединения, в том числе и свободные аминокислоты. При этом на повышение содержания свободных аминокислот весной во всех участках таллома, возможно, Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН также влияют колебания температуры воздуха и оледенение литорали в начале весны, а так же ухудшение качества воды в период с апреля по май, так как аминокислоты относятся к совместимым осмолитам и криопротекторам (Доклад по охране…, 2007;

Доклад по охране…, 2008;

Кузнецов, 2005;

Чиркова, 2002). Согласно ранее проведённому исследованию, в бурой водоросли F. vesiculosus весной повышается содержание свободного пролина (Клиндух и др., 2011). Возможно, не только пролин, но и другие свободные аминокислоты участвуют в защитных реакциях данной водоросли на негативные воздействия окружающей среды.

В конце лета и осенью интенсивность ростовых процессов снижается, а значит снижается потребление и синтез аминокислот, необходимых для образования белковых молекул, участвующих в построении клеток и клеточных структур.

Наибольшее общее содержание свободных аминокислот в апексах во все сезоны года вероятно связано с тем, что транспорт фотоассимилятов у бурых высокоорганизованных водорослей направлен из зрелых, наиболее интенсивно фотосинтезирующих зон, в молодые участки (Камнев, 1989).

Наименьшее общее содержание аминокислот в апексах летом, вероятно, связано со снижением как потребления, так и синтеза аминокислот. Но повышение содержания аминокислот осенью в апексах на фоне снижения в остальных частях таллома, скорее всего, объясняется оттоком и накоплением синтезированных аминокислот в апикальную часть, чтобы во время полярной ночи и ранней весной использовать их на формирование и рост новых побегов, а так же, возможно, для защиты молодых побегов от воздействия низких температур подобно пролину.

Пониженное общее содержание свободных аминокислот в воздушных пузырях в течение всего года, за исключением летнего периода, по сравнению с основной частью таллома и апексами, возможно, связанно с разной скоростью синтеза и расходования аминокислот в этих участках таллома.

В различных участках таллома F. vesiculosus было также определено отдельно содержание таких свободных аминокислот, как аланин, глутаминовая кислота, гистидин, валин, фенилаланин, лейцин и изолейцин (табл. 2).

В литературе имеются сведения о том, что основная часть свободных аминокислот бурых водорослей представлена моноаминодикарбоновыми и алифатическими аминокислотами.

Наиболее массовыми среди моноаминодикарбоновых аминокислот являются аспарагиновая и глутаминовая кислоты, а среди алифатических аминокислот отмечено самое высокое содержание аланина (Клочкова, Березовская, 1997;

Имбс и др., 2010). Повышенное содержание данных аминокислот в водорослях, скорее всего, связано не только с их интенсивным синтезом, но и расходом в разные сезоны года на различные процессы.

Некоторые исследователи считают, что при уменьшении концентрации аланина, серина и глицина интенсивность синтеза, т.е. прирост биомассы растений, замедляется (Злобин, 1972).

Аланин так же может участвовать в процессах синтеза углеводов и, вероятно, расходоваться в летне-осенний период на синтез полисахаридов и маннита (Lobban et al., 1985).

Действительно, зимой интенсивность синтетических процессов в клетках водорослей низкая, весной она повышается и становится максимальной при достаточном прогреве воды.

Вероятно, зимой содержание аланина во всех участках таллома наименьшая, по сравнению с остальными сезонами года, потому что аминокислота расходуется на формирование и рост новых побегов, а её синтез происходит очень медленно вследствие недостаточной интенсивности света и низкой температуры воды. Весной повышение содержания аланина, скорее всего, связано с высокой интенсивностью его синтеза, а низкое его содержание в апексах свидетельствует об активном синтезе белка в данном участке таллома.

В конце лета и начале осени ростовые процессы замедляются, и водоросли накапливают углеводы, которые расходуют в зимний период (Барашков, 1972;

Облучинская и др., 2002).

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Содержание аланина летом возрастает, вероятно, в результате его синтеза и снижения расходования на другие синтетические процессы. Осенью снижение количества аланина в воздушных пузырях и основной части таллома, возможно, объясняется понижением интенсивности его синтеза и оттоком в апексы, где его количество осенью повышается.

Высокая концентрация аланина в апексах в осенний период и низкая в зимний, возможно, связана с расходом данной аминокислоты на формирование новых побегов, которое начинается у F. vesiculosus уже в период полярной ночи (Кузнецов, Шошина, 2003).

В литературе имеются сведения, что при стрессе происходит накопление пролина, аланина, аминомаслянной кислоты, и даже могут появляться D-аминокислоты (Красильникова и др., 2004). Поэтому, вероятно, что аланин участвует в защите молодой апикальной части водорослей от воздействия неблагоприятных условий в осенне-зимний период до момента синтеза специфических защитных белков.

Глутаминовая кислота участвует в механизмах обезвреживания аммиака, образуя глутамин, в реакциях трансаминирования, обеспечивая возможность синтеза ряда аминокислот, а так же является одним из предшественников образования хлорофилла (Красильникава и др., 2004;

Полевой, 1989).

Высокая концентрация глутаминовой кислоты в зимне-весенний период, связана с подготовкой водорослей к началу периода интенсивного роста, чтобы быстрее синтезировать необходимые соединения, в том числе и аминокислоты включая глутаминовую кислоту.

При этом накопление последней в разных участках таллома неодинаково и, вероятно, зависит от интенсивности синтеза и расходования данной аминокислоты. Весной и летом в апексах процессы роста, а значит и расходования аминокислот, в том числе глутаминовой кислоты, протекают интенсивнее, чем в остальных участках таллома. А значит и количество глутаминовой кислоты в апикальных частях должно быть ниже, по сравнению с воздушными пузырями и основной частью таллома. Но из-за транспорта фотоассимилятов у бурых водорослей, направленного из зрелых, наиболее интенсивно фотосинтезирующих зон в молодые участки (Камнев, 1989), зимой содержание глутаминовой кислоты в апексах выше, чем в остальных участках таллома, а весной сравнимо с наибольшим содержанием ее в воздушных пузырях.

Снижение количества данной аминокислоты в летне-осенний период во всех участках таллома, по-видимому, связано с синтезом хлорофилла, (необходимо чтобы концентрация этого пигмента в сезоны с низкой интенсивностью света была выше). Так, например, у бурых водорослей Fucus versoides и Cystoseira barbata, зимой и весной общее содержание пигментов повышается (Камнев, 1989). А у F. vesiculosus синтез и накопление фотосинтетических пигментов происходит с сентября по ноябрь (Макаров, 2010). При этом осенью и зимой повышенное содержание глутаминовой кислоты в апексах, можно объяснить её оттоком из других участков на процессы формирования и роста новых побегов.

Аминокислота гистидин входит в состав основных белков гистонов, которые вместе с молекулой ДНК участвуют в образовании хроматина ядра клетки (Полевой, 1989). Поэтому, наличие гистидина, скорее всего, свидетельствует о протекании ростовых процессов.

Небольшое повышение содержания гистидина в апексах в зимне-весенний период, связано с подготовкой водорослей к началу периода интенсивного роста. Снижение содержания гистидина в летне-осенний период, может быть, связано со снижением его биосинтеза в клетках водорослей и замедлением роста. Наличие данной аминокислоты в следовых количествах в воздушных пузырях и основной части таллома, скорее всего, обусловлено оттоком синтезированного в этих участках гистидина в апикальную часть.

Аминокислоты валин, фенилаланин, лейцин и изолейцин участвуют в основном в синтезе белка и относятся к числу незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в организме животных (Красильникова и др., 2004). Увеличение содержания данных Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН аминокислот в водоросли повышает её кормовую и пищевую ценность. Небольшое повышение данных соединений в весенний период вызвано с подготовкой водорослей к началу периода интенсивного роста, а в осенний период - формированием новых побегов в период полярной ночи.

Выводы Наибольшее общее количество свободных аминокислот во всех участках таллома наблюдается в весенний период, что может быть связано как с подготовкой водоросли к периоду интенсивного роста, так и с колебаниями температуры воздуха и ухудшением качества воды в этот период года.

В апексах определено наибольшее общее количество свободных аминокислот во все сезоны года, по сравнению с другими участками таллома, что связано с более интенсивно протекающими в этом участке таллома процессами синтеза и роста, а также с оттоком фотоассимилятов из более старых участков таллома в молодые.

Весной выявлено повышение содержания аланина и глутаминовой кислоты во всех участках таллома.

Возможно, что высокое содержание аланина осенью в апексах связано не только с его расходом на формирование и рост новых побегов в период полярной ночи, но и с участием аланина в защитных реакциях, направленных на сохранение жизнеспособности молодой части растения в период воздействия неблагоприятных условий. Для подтверждения данной гипотезы необходимо проведение дополнительных исследований.

Содержание валина, фенилаланина, лейцина и изолейцина в течение всего года изменяется незначительно.

Содержание аминокислот в средней пробе не всегда отражает их среднее содержание по растению и в большей степени зависит от соотношения входящих в её состав различных частей таллома.

Литература Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. М.: Изд. «Пищевая промышленность», 1972. 336 с.

ГОСТ 26185 – 84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки.

Методы анализа. Введён 01.01.85. М.: Изд-во стандартов, 2004. 34 с.

Доклад по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов Мурманской области в 2006 году. Мурманск: ООО «МИП-999», 2007. 159 с.

Доклад по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов Мурманской области в 2007 году. Мурманск: ООО «МИП-999», 2008. 145 с.

Злобин В.С. Основы прогнозирования первичной продуктивности фотического слоя океана. Мурманск: Мурманское книжное издательство, 1972. 246 с.

Злобин В.С. Первичная продукция и культивирование морского фитопланктона.

М.: Пищевая промышленность, 1976. 248 с.

Ивантер Э.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию: учеб. пособие.

Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. 304 с.

Имбс Т.И., Чайкина Е.Л., Дега Л.А., Ващенко А.П., Анисимов М.М. Сравнительное изучение химического состава этанольных экстрактов бурых водорослей и их влияние на рост проростков и урожайность сои Glycine max (L.) Merr. // Химия растительного сырья. 2010.

№ 1. С. 143-148.

Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. М.: Изд-во МГУ, 1989. 200 с.

Клиндух М.П., Облучинская Е.Д., Матишов Г.Г. Сезонные изменения содержания Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН маннита и пролина в бурой водоросли Fucus vesiculosus L. Мурманского побережья Баренцева моря // ДАН. 2011. Т. 441, № 1. С. 133-136.

Клочкова Н.Г., Березовская В.А. Водоросли камчатского шельфа. Распространение, биология, химический состав / Отв. ред. д. б. н. B.C. Леви. Владивосток;

Петропавловск Камчатский: Даль-наука, 1997. 155 с.

Красильникова Л.А., Авксентьева О.А., Жмурко В.В., Садовниченко Ю.А. Биохимия растений. Ростов н/Д: «Феникс», Харьков: Торсинг, 2004. 224 с.

Кузнецов, Вл.В. Физиология растений: Учеб. для вузов / Вл.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева:

М.: Высш. шк., 2005. 736 с.

Кузнецов Л.Л., Шошина Е.В. Фитоценозы Баренцева моря (физиологические и структурные характеристики). Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2003. 308 с.

Макаров М.В. Адаптация водорослей Баренцева моря к условиям освещения: Автореф.

дис. док. биол. наук (25.00.28). Мурманск, 2010. 45 с.

Методика количественной бумажной хроматографии сахаров, органических кислот и аминокислот у растений / Отв. ред. О.А. Семихатова. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1962. 87 с.

Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике / Отв. ред. акад. АН УССР А.В. Топачевский. Киев: Издательство «Наукова Думка», 1975. 248 с.

Облучинская Е.Д., Воскобойников Г.М., Галынкин В.А. Содержание альгиновой кислоты и фукоидана в фукусовых водорослях Баренцева моря // Прикладная биохимия и микробиология. 2002. Т. 38. № 2. С. 215-216.

Полевой В.В. Физиология растений: Учеб. для биол. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1989. 464 с.

Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений: Учеб. пособие. СПб.:

Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2002. 244 с.

Якубке Х.-Д., Ешкайт Х. Аминокислоты, пептиды, белки: пер. с нем. / Под ред. д.х.н., проф. Ю.В. Митина. М.: Мир, 1985. 456 с.

Kain (Jones) J.M. A view of genus Laminaria // Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. 1979. V. 17, P. 101-161.

Lobban C.S., Harrison P.J., Duncan M.J. The physiological ecology of seaweeds. Cambridge:

Cambridge University Press, 1985. 242 p.

ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ПОСЕЛЕНИЙ MYTILUS EDULIS МУРМАНСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ БАРЕНЦЕВА МОРЯ ПО СКОРОСТИ РОСТА П.П. Кравец Мурманский государственный технический университет, г. Мурманск, Россия e-mail: PPKravec@mail.ru Мидия Mytilus edulis L. - один из наиболее массовых видов двустворчатых моллюсков Баренцева моря. В прибрежных водах Баренцева моря мидия широко распространена и является руководящей формой в биоценозах литорали и верхней сублиторали. Они обычно встречаются повсеместно на литорали, однако разнообразные и меняющиеся гидрологические условия, а также разнообразие грунтов в прибрежной зоне приводят к высокой мозаичности распределения моллюсков.

Целью данной работы является изучение закономерностей роста мидий в экосистемах Мурманского побережья Баренцева моря.

Материал был собран в 12 бухтах Мурманского побережья Баренцева моря в летний период 2006-2010 гг. Работа выполнена на кафедре биологии Мурманского государственного технического университета и на базе Дальнезеленецкой биологической станции Мурманского морского биологического института КНЦ РАН.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Для исследования были выбраны три различных по гидрологическим условиям района – Кольский залив (южное, среднее, северное колено), побережье Западного Мурмана (губа Печенга) и побережье Восточного Мурмана (губа Ярнышная и Дальнезеленецкая) (см. рис.).

Рис. Район исследования Индивидуальный рост моллюсков реконструировали путем измерения расстояний между макушкой раковины и всеми кольцами зимней остановки роста («размеры колец»), групповой рост – путем усреднения данных по размерам одноименных колец между всеми моллюсками в пробах. Скорость роста особей Mytilus edulis оценивали с использованием аппроксимации кривых роста по уравнению Берталанфи. Сравнение кривых роста проводили по остаточным дисперсиям с помощью критерия Фишера. Мера расстояния - отношение F/Fкр. (Максимович, 1989).

Линейный рост описывали уравнением Берталанфи:

Lt= L (1- e-k(t-t0)), где Lt - длина раковины моллюска в возрасте t, мм;

L, k и t0 – коэффициенты уравнения.

Проведенные исследования показали, что основные характеристики линейного роста мидий в различных районах побережья Баренцева моря весьма изменчивы.

Рассматривая годовые приросты раковины, можно отметить, что литоральные поселения гетерогенны по скорости роста моллюсков. С повышением интенсивности Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН движения воды и солености от южного колена к устью Кольского залива увеличиваются не только скорость роста, но и дефинитивные размеры. В представленной работе направление изменчивости показателей роста мидии рассматривается как реакция их поселений на воздействие неблагоприятных факторов среды.

Для всех исследованных поселений мидий проанализирован линейный рост раковины, описанный уравнением Берталанфи.

Коэффициент k уравнения роста Берталанфи, характеризующий возрастные уменьшения скорости роста длины раковины, рассчитанный для мидий из Кольского залива, меняется от 0.068 (Абрам-мыс - южное колено) до 0.169 (мыс Березов – северное колено).

Максимальные значения этого показателя свойственны обитателям устьевой части Кольского залива (м. Березов), а минимальные - мидиям южной части Кольского залива.

Для Западного Мурмана (губа Печенга) коэффициент k составляет 0.134. На Восточном Мурмане в губе Дальнезеленецкая коэффициент k равен 0.108, а для губы Ярнышная – 0.113.

Самые низкие значения этого показателя отмечены нами у моллюсков из районов южной части Кольского залива и губ восточного побережья, а самые высокие - у мидий с западного побережья. Значения коэффициента t0 составляли от 0.012 до 0.529.

По соотношениям коэффициентов L и k мидии побережья Баренцева моря можно разделить на две основные группы. Первую наиболее многочисленную группу образуют моллюски восточных районов побережья и Кольского залива. В этой группе общая тенденция межрайонной изменчивости соотношения показателей роста мидий Lt и k состоит в том, что максимальные значения k при минимальных Lt наблюдаются у обитателей южной части Кольского залива и восточного побережья. Затем по мере удаления от южного колена к устью Кольского залива и далее на запад происходит постепенное увеличение коэффициента k и соответствующее увеличение коэффициента L.

Вторую группу моллюсков с несколько иными соотношениями L и k составляют обитатели литорали губы Печенга (Западный Мурман), где в среднем вода на 1С теплее, чем у восточной части побережья (Матишов и др., 1997). Для мидий из этого района характерны более высокие предельные размеры, чем для моллюсков из других исследуемых районов.

Как известно, рост животных является важнейшим интегральным показателем, по характеру которого можно судить о степени благоприятности окружающей среды для данного вида в конкретном местообитании (Мина, Клевезаль, 1976). Таким образом, изучая особенности роста мидий, можно получить интегральную картину воздействия на этот процесс целого комплекса факторов, определяющих экологическую ситуацию в том или ином районе моря (Варигин, 2002).

Районирование Мурманского побережья Баренцева моря по показателям роста мидий проведено с помощью кластерного анализа. Этот метод позволяет проанализировать не только районы открытых акваторий моря, но и полузакрытых заливов, с помощью объединения параметров роста мидий по всем изученным станциям в общий массив данных. С помощью кластерного анализа были выделены две большие области побережья моря: первая – Восточный Мурман и Кольский залив, вторая – Западный Мурман.

Мидия может служить надежным модельным объектом, изучение особенностей роста которого позволяет проследить изменчивость факторов среды как во времени, так и в пространстве. Мидия часто используется в системах экологического мониторинга морской среды. Обычно только в качестве индикатора содержания в воде токсических веществ. Наши исследования показали, что по характеру роста мидий в том или ином районе моря можно судить о комплексном воздействии на этот процесс целого ряда факторов. Эти подходы позволяют решать проблемы контроля качества морских вод с помощью модельных животных.

Рассматривая темпы роста мидий на литорали в различных биотопах, отмечено, что максимальный темп роста характерен для моллюсков из нижнего горизонта, а самый медленный Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН рост – у особей верхнего горизонта. Такая закономерность отмечается и многими авторами для мидий естественных поселений (Савилов, 1953;

Briggs, 1982;

Seed, 1973;

Кулаковский, 2000).

Характер линейного роста литоральных мидий в условиях Баренцева моря сходен с тако вым у мидий из Белого моря (Кулаковский, 2000), южного побережья Великобритании, балтий ского побережья Швеции (Kautsky, 1982), атлантического побережья Канады (Thompson, 1984). Од нако темп роста у мидий из Баренцева моря ниже, чем у мидий из более южных районов ареала.

Литература Варигин А.Ю. Районирование северо-западной части Черного моря по показателям роста мидий // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: изд-во Экоси-гидрофизика, 2002. Вып. 6. С. 279-283.

Кулаковский Э. Е. Биологические основы марикультуры мидий в Белом море // Исследования фауны морей. 2000. Вып. 50 (58). 168 с.

Максимович Н.В. Статистическое сравнение кривых роста // Вестник ЛГУ. 1989. Вып. (№ 24). С. 18 -25.

Матишов Г. Г., Матишов Д. Г., Намятов А. А., Зуев А. Н., Кириллова Е. Э. Радионуклеиды в экосистемах залива и прилегающих акваториях // Кольский залив. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 1997. С. 208-241.

Мина М.Ф., Клевезаль Г.А. Рост животных. М.: Наука, 1976. 291с.

Cавилов А.И. Рост и его изменчивость у беспозвоночных Белого моря Mytilus edulis L., Mya arenaria L., Balanus balanoides. Ч.1. Mytilus edulis в Белом море // Тр. Ин-та океанологии АН СССР. 1953. Т. 7. С. 246-257.

Briggs R.P. Community structure and growth of Mytilus edulis L. in Lough Foyle // Proceed ings of the Royal Irish Academy. 1982. P. 245-259.

Kautsky N. Growth and size structure in a Baltic Mytilus edulis population // Marine Biol.

1982. Vol. 68, № 2. P. 117-133.

Seed R. Absolute and allometric growth in the mussel Mytilus edulis L. (Mollusca: Bivalvia) // Proc. malac. Soc. London. 1973. Vol. 40, Pt. 5. P. 343-357.

Thompson R. J. Production, reproductive effort, reproductive value and reproductive cost in a population of the blue mussel Mytilus edulis from a subarctic environment // Mar. Ecol. Prog. Ser.

1984. Vol. 16, № 3. P. 249-257.

ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ПРИАЗОВЬЯ В ПОЗДНЕМ ГОЛОЦЕНЕ К.В. Красноруцкая Институт аридных зон ЮНЦ РАН, г. Ростов-на-Дону, Россия, e-mail: kristi_kras007@mail.ru Поздний голоцен (суббореальный и субатлантический периоды), наиболее близкий к нам исторический этап, характеризующийся в большинстве районов Русской равнины динамичностью палеоландшафтных смен, которая была значительно выше, чем в предшествующий отрезок голоцена.

Палеогеографические реконструкции как в глобальном масштабе, так и в отдельных регионах Евразии, показали, что поздний голоцен имел сложную ритмику природных процессов. Основываясь на результатах около пятидесяти палеореконструкций, П.А. Маевский с соавторами (Mayewski et al., 2004) выделил четыре периода похолоданий, Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН выраженных преимущественно в полярных областях, относящихся к 4200-3800, 3500-2500, 1200-1000 и 600-150 годам в калиброванной шкале. Последнее похолодание, определенное как Малый ледниковый период, хорошо прослеживается по данным изучения древесных колец, ледяных кернов и спорово-пыльцевых спектров в различных регионах (Grove, 1988;

Величко и др., 2006). Помимо периодов похолоданий в позднем голоцене в Северном полушарии выделяются крупные потепления, относящиеся к суббореальной фазе голоцена (около 3500 т.л. назад), средневековый климатический оптимум IX-XII века и потепление последних 100 лет.

Реконструкция природно-климатических условий аридных и семиаридных областей России с применением палинологического анализа представляет определенный интерес из за фрагментарности имеющихся сведений. Донные осадки Азовского моря – это надежный источник информации, где бескислородные условия обеспечивают хорошую сохранность пыльцевых зерен и спор.

Материалом для исследования послужили керны донных отложений Азовского моря.

В ходе работы был проведен палинологический анализ 14 колонок, отобранных в различных частях акватории Азовского моря и Таганрогского залива.

Подготовка проб для спорово-пыльцевого анализа осуществлялась по стандартной сепарационной методике В.П. Гричука (1940), в модификации с использованием раствора йодистого кадмия. Обработка данных и построение спорово-пыльцевых диаграмм проводились с использованием программы «Tilia» и приложения «Tilia-Graph» (Grimm, 1990). Для установления хронологии и последующей корреляции отложений использованы данные радиоуглеродного и оптически стимулированного люминесцентного (ОСЛ) датирования (Матишов и др., 2009).

Результаты палеоботанического анализа, особенно палинологические данные, широко используются для климатических реконструкций. Определение количественных, а не качественных характеристик климата прошлого при этом является одной из самых важных задач. Для подкрепления качественных данных количественными показателями при осуществлении климатических реконструкций (расчеты средних температур самого теплого, самого холодного месяцев и года, количество осадков за год) был применен информационно статистический метод В.А. Климанова (1976). В основе метода лежит математическая связь субфоссильных спорово-пыльцевых спектров с современными климатическими условиями.

На основании полученных результатов удалось проследить динамику растительности и климата Приазовья, начиная с конца суббореального периода голоцена (около 3000 лет) (Матишов и др., 2011).

В Приазовье конец суббореального периода (2800-2500 лет назад) характеризуется увеличением древесной и кустарниковой растительности по сравнению с предшествующим временем, где ее роль незначительна. В поймах крупных рек, возможно, происходило расширение площадей, занятых лесной растительностью, состоящей из дуба, вяза, липы. В это время происходило уменьшение температур января и июля, по сравнению с предыдущим отрезком времени 3100-2800 лет назад. Среднегодовые температуры также принимали низкие значения (4-6 °C).

В субатлантическом периоде голоцена растительный покров степной зоны юга Русской равнины приобрел современный облик. Преобладали травянистые растения. Климат этого времени отличался значительной сухостью, что повлекло за собой остепнение ранее облесенных территорий.

Начало субатлантического периода в Приазовье можно отметить как этап в развитии растительности (от 2500 до 2000 лет назад), отражающий довольно теплые условия с распространением на побережье разнотравно-злаковых и полынно-маревых степей.

В северной части Восточного Приазовья растительность была более ксерофитной.

Здесь в большей степени были выражены процессы остепнения, что привело к значительному Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН сокращению лесных площадей. Возможно, этому способствовало также и антропогенное воздействие. По данным спорово-пыльцевого анализа дельтовых озер Кубани (Мищенко, 2004), подобные ландшафты начали развиваться в Приазовье только в суббореальном периоде, до этого в атлантический период голоцена (оптимальная фаза) здесь были распространены луговые степи с большим, чем в настоящее время, участием древесных пород в поймах рек и депрессиях рельефа.

На юге Украины в позднеголоценовое время были распространены территории, растительность которых имела почти современный характер (Вронский, 1988). Это были разнотравно-типчаково-ковыльные, а на юге полынные степи (Артюшенко, 1970). Общий тренд к аридизации, проявившийся в субатлантике, имел региональный характер и охватил весь юг Восточно-Европейской равнины.


Следующий этап развития среды в Приазовье характеризуется увеличением древесной растительности и длится на протяжении 300 лет (1800-1500 лет назад). Отмеченное здесь возрастание доли ольхи и березы может быть сигналом о развитии пойменных лесов в долинах Дона и Кубани.

Тенденция изменения климатических характеристик этого периода совпадает для донных отложений из северо-восточной и юго-восточной части моря. Средние температуры января принимали значения -5-8°C – июля, примерно 20-22°C. Среднегодовые температуры колебались довольно сильно и часто соответствовали достаточно низким величинам 4-6°C.

На протяжении последних 1500 лет в Приазовье сформировался облик современных степей. Состав палинологических спектров с преобладанием пыльцы трав указывает на засушливость территории.

Период около 1400-600 лет назад отражает довольно теплые условия и ровные значения температур. Среднегодовые температуры в этот период составляли 8-12°C, средние температуры января превышали -5°C, средние температуры июля находились в интервале 20-22°C.

Около 600 лет назад происходит заметное изменение в спектрах, отражающее трансформацию в растительном покрове. В спорово-пыльцевых спектрах этого времени резко увеличивается количество пыльцы древесных пород, что может указывать на некоторое похолодание климата, при котором происходит расширение площади пойменных лесов в долинах рек. Временной отрезок 600-100 лет назад может служить частью общего процесса похолодания, происходящего в Малый ледниковый период. Температура января опускалась до -11°C, температура июля принимала минимальные значения за весь изученный период – до 18°C. Среднегодовая температура опускалась до 4-6°C.

На природно-климатическую обстановку последнего столетия в Приазовье большое влияние оказывает человеческая деятельность. Поэтому при реконструкциях для этого периода времени необходимо учитывать не только природные, но и антропогенные изменения среды.

Литература Артюшенко А.Т. Растительность лесостепи и степи Украины в четвертичном периоде.

Киев: Наук. думка, 1970. 172 с.

Величко А.А., Климанов В.А., Кононов Ю.М. Изменение климата за последнее тысячелетие на фоне климатических вариаций в голоцене// Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий. Проблема Киотского протокола:

материалы Совета-семинара при Президенте РАН. М.: Наука, 2006. С. 306-340.

Вронский В.А. Палеогеография Азовского моря в голоцене // Известия АН СССР.

Сер. геогр., 1988. № 2. С. 66-71.

Гричук В.П. Методика обработки осадочных пород, бедных органическими остатками, для целей пыльцевого анализа// Проблемы физической географии. 1940. Вып. 8. С. 53-58.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Климанов В.А. К методике восстановления количественных характеристик климата прошлого // Вестник МГУ. Сер. геогр. 1976. № 2. С. 92-98.

Матишов Г.Г., Ковалева Г.В., Польшин В.В. Новые данные о скорости седиментации в Азовском море в позднем голоцене //Доклады Академии наук. 2009. Т. 428, № 6. С. 820-823.

Матишов Г.Г., Новенко Е.Ю., Красноруцкая К.В. Динамика ландшафтов Приазовья в позднем голоцене // Вестник Южного научного центра РАН. 2011. Т. 7, № 3. С. 35-43.

Мищенко А.А. История развития природы Восточного Приазовья в голоцене (по палинологическим данным)// Комплексный мониторинг среды и биоты Азовского бассейна. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004. С. 10-28.

Grimm E.C. TILIA and TILIA GRAPH.PC spreadsheet and graphics software for pollen data // INQUA, Working Group on Data-Handling Methods. Newsletter. 1990. №4. P. 5–7.

Grove, J M. The Little Ice Age. Methuen, London, 1988. 498 p.

Mayewski, P.A., Rohling, E.E., Stager, J.C., et al. Holocene climate variability // Quaternary Research, 2004. №62. P. 243-255.

ПОПУЛЯЦИОННЫЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧЕРНОМОРСКОГО МЕРЛАНГА В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД Н.С. Кузьминова Институт биологии южных морей НАНУ, г. Севастополь, Украина e-mail: kunast@rambler.ru В последние годы внимание к черноморской пикше все более возрастает (Кузьминова и др., 2010;

Завьялов, Кузьминова, 2011) по причине долгого отсутствия сведений о состоянии этого вида в Черном море, а также в связи с меняющимися условиями среды (снижение антропогенной нагрузки и повышение температуры воды).

Согласно нашим последним исследованиям было установлено, что с 2002 по гг. мерланг в уловах был представлен особями от 0+ до 5 лет. Доминировали двухлетки и двухгодовики;

сохраняется значительное преобладание самок над самцами. Размерно массовые характеристики одновозрастных особей в течение 2002 – 2008 гг. были близкими, однако превышали таковые параметры рыб в 1948 – 1991 гг. Наблюдали тенденцию увеличения индекса печени и упитанности Merlangius merlangus euxinus (Nordmann) в последние годы и продолжающееся снижение величин гонадосоматического индекса.

При анализе особей, отловленных в разных бухтах г. Севастополя (Черное море, Крым, Украина), были отмечены отличия в длине, массе и морфофизиологических параметрах одновозрастных рыб, что может быть связано со сложной популяционной структурой мерланга, разными условиями обитания в периоды нагула и нереста (Кузьминова и др., 2010). На фоне увеличения размерно-возрастных характеристик популяции мерланга у юго западного побережья Крыма в 2009 г. значительно снизились показатели заражённости как личинками, так и взрослыми нематодами Hysterothylacium aduncum по сравнению с 2005 г.

(Завьялов, Кузьминова, 2011).

Несмотря на то, что мерланг – не массовый вид, продолжение изучения его современного состояния важно для ответа на вопрос о популяционной принадлежности особей на основании анализа комплекса параметров, а также оценки физиологического статуса этого холодолюбивого вида в условиях меняющегося климата. Цель работы: оценить современное состояние черноморской пикши в различных акваториях Черного моря.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Материалы и методы Объект исследования – мерланг Merlangius merlangus euxinus (Nordmann), отловленный в 2010-2011 гг. донными ловушками, установленными в бухтах г. Севастополя (зимний период) и удочками в прибрежной зоне г. Ялты, Карадага, Каркинитского залива и Филлофорного поля в ходе рейса № 70 на НИС «Профессор Водяницкий» (август 2011 г.).

Был проведен биологический анализ более 150 рыб, 106 из которых отловлены в рейсе. В ходе работы определяли следующие параметры: размер (общая длина, стандартная длина SL), массу рыбы, пол, стадию зрелости. Возраст рыб определяли по отолитам. Кровь у рыб отбирали из хвостовой артерии с целью анализа концентрации малых циркулирующих иммунокомплексов (ЦИК) в сыворотке (Кузьминова, 2010). После варки рыбы просчитывали количество позвонков.

Результаты биологического и биохимического анализов обрабатывали статистически по Г.Ф. Лакину (1973). При сравнении величин морфофизиологических параметров мерланга, отловленного в разных бухтах, использовали критерий Стьюдента (Лакин, 1973).

Результаты и обсуждение. В целом, можно констатировать, что у M. merlangus euxinus, отловленного в рейсе, доминировали самки (1:0, 64). Такая закономерность была отмечена ранее нами и другими исследователями (Бурдак, 1960;

Володин, 1995;

Кузьминова и др., 2010).

Наиболее крупные особи встречались в районе Ялты, а также Карадага, в то время как на других станциях - мелкие экземпляры, преимущественно сеголетки и годовики.

Гонады мерланга, отловленного в прибрежной зоне г. Ялты, находились на 2, 3, 4 и 5 стадиях зрелости, а вблизи Карадага – на 2, 3, 4 стадии зрелости (в остальных районах – 2). Возраст мерланга в этих районах был от 1 до 3 лет. В прибрежную зону г. Севастополя мерланг заходит преимущественно в холодное время года и находится в нерестовом состоянии. В этом случае возрастной спектр рыб значительно шире (табл.).

Зимой (в прибрежье Севастополя) пикша почти всегда имеет в желудках остатки переваренной рыбы. В остальных исследованных районах основной процент рыб имел пустые желудки (60.1%), за исключением особей из прибрежной зоны г. Ялты (степень наполнения желудков 1 - 4). У 30.1% рыб была 1 степень наполнения желудка, у 5.82% - 2-ая, у 3.9% - 4-ая степень. Следует отметить, что если в прибрежной зоне Ялты и Карадага в желудке находилась полупереваренная рыба, то в остальных районах у единичных экземпляров в желудках обнаружены ракообразные.

Та б л и ц а Размерно-массовые параметры мерланга из разных районов Черного моря в 2010-2011 гг.

район  Возраст,  Каркинитский  годы  Севастополь  Ялта  Карадаг  Филлофорное поле залив  0 +  1  11.4±0.37  13.7    11.06±0.22  11.09±0.22  13.27±0.81  26.57  12.70±0.67  13.8±0.81  1+  2  12.57±0.27  13.8±0.62  13.38±0.30    13.44±0.59  20.51±1.69  25.08±3.24  22.44±1.29  24.29±3.57  2+  3  14.89±0.39  12.6  18.5    13.8±0.20  33.92±3.30  18  53  25.0±3.0  3+  4  16.01±0.78          43.28±10.15  4+  5  19.35±4.64          91.85±60.89  Примечание: в числителе размер, в знаменателе – масса рыб (М±m) Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Расчет размерно-массовых характеристик рыб показал сходство этих характеристик у рыб из всех исследованных районов, в том числе из прибрежной зоны г. Севастополя (Кузьминова и др., 2010). Однако при определении (в лабораторных условиях ИнБЮМ) количества позвонков были установлены некоторые различия, свидетельствующие, по видимому, о принадлежности особей к разным группировкам. Так, среднее число позвонков у мерланга, отловленного в бухтах Севастополя, составило 49±1.1 шт., в районе Ялты – 51.3±0.53 шт., у мерланга из Каркинитского залива 50.8±0.36 шт., а в районе Филлофорного поля – 49.6±0.17 шт. (рис.).

Анализ уровня малых ЦИК в сыворотке крови показал, что у особей из прибрежной зоны г. Севастополя этот показатель составил 111.54±29.75 ед.опт.плотн. У 50% особей из района Филлофорного поля Зернова концентрация ЦИК – 12.92±3.17 ед.опт.плотн., а 50% образцов оказались рефрактерными.

Близкие значения ЦИК получены для мерланга, отловленного в Каркинитском заливе 13±3 ед.опт.плотн, а биохимический анализ этого показателя у рыб из остальных акваторий (Ялта, Карадаг) не показал результата – все образцы были рефрактерными. Такая картина может свидетельствовать о том, что в чистых зонах Черного моря ЦИК в крови рыб не накапливаются, в то время как в прибрежной зоне г. Севастополя – наоборот.

N, шт.

Севастополь Ялта Каркинитский Филлофорное залив поле Рис. Количество позвонков у мерланга, отловленного в разных районах Черного моря На основании полученного материала можно заключить, что в районе Карадага и в прибрежной зоне г. Ялты отловленный мерланг находился в более благополучном состоянии.

Несколько хуже по всем изученным показателям была картина по мерлангу из Каркинитского залива и зоны Филлофорного поля. Несмотря на встречаемость в районе Севастополя пикши всех возрастных групп, размерно-массовые характеристики были невысокими, а уровень ЦИК в крови – максимальным.

Литература Бурдак В.Д. Биология черноморского мерланга Odontogadus merlangus euxinus (Nord mann): Дис. …канд. биол. наук. Севастополь, 1960. 17 с.

Володин С.В. Популяционная структура и некоторые особенности биологии черноморского мерланга Merlangius merlangus euxinus Nordmann (Teleostei: Gadiidae):

Автореф.…канд. биол. наук: 03.00.18. Севастополь,1995. 24 с.

Завьялов А.В., Кузьминова Н.С. Особенности заражённости мерланга Merlangius mer langus euxinus нематодой Hysterothylacium aduncum (Rud., 1802) у юго - западного побережья Крыма в различные годы // Рыбное хозяйство. 2011. №1. С. 51 – 54.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Кузьминова Н.С., Скуратовская Е.Н., Дорохова И.И., Завьялов А.В., Бердиева А.В.

Современное состояние черноморского мерланга // Современные проблемы физиологии и биохимии водних организмов. Т. 1. Экологическая физиология и биохимия водных организмов. Сб. науч. статей. Карельский науч. центр РАН. 2010. С. 108 – 114.

Кузьминова Н.С. Концентрация малых циркулирующих иммунокомплексов в сыворотке крови некоторых видов черноморских рыб // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов: Мат. III Междунар. конф. с элементами школы для молодых ученых, аспирантов и студентов (22 – 26 июня 2010 г.). Петрозаводск, 2010. С. 158 - 160.

Лакин Г.Ф. Биометрия. М: Высш. школа, 1973. 343 с.

ВЫЕВЛЕНИЕ РЕАКЦИИ ТЮЛЕНЯ НА ОТСУТСТВЕЕ РАНЕЕ ПОДКРЕПЛЯЕМОГО СТИМУЛА В.В. Лазуренко, А.А. Зайцев Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, г. Мурманск, Россия При использовании морских млекопитающих в биотехнических системах двойного назначения необходимым условием является четкое определение перечня работ, выполняемых животным. В основном эти работы связаны с обнаружением и поиском объектов по заданным признакам (звук, форма или цвет предмета) (Кавцевич, Войнов, 2011). Зачастую скорость выработки у тюленя четкой связи «стимул-реакция» зависит от его психофизиологического состояния и признака, по которому определяется искомый объект (Матишов и др., 2010). При этом животное должно определять не только наличие предмета, но также и его отсутствие. Именно в этом и состоят определенные трудности, поскольку в условиях отсутствия ранее подкрепляемого стимула некоторым тюленям в силу их индивидуальных особенностей проще выполнить какие-либо другие действия или переключиться на другой объект (не являющийся ранее подкрепляемым стимулом), чем бездействовать, показывая тем самым отсутствие искомого объекта.

Нами проведена экспериментальная работа по выявлению у тюленя реакции на отсутствие ранее подкрепляемого стимула. При этом использовался метод исследования «выбор по образцу». «Выбор по образцу» - это один из видов когнитивной деятельности, основанной на формировании у животного «внутренних» представлений о среде, и связан с «обработкой» тюленем информации не о пространственных признаках, а о соотношении между стимулами — наличии сходства или отличия между ними. Животному демонстрируют стимул-образец и два или несколько других стимулов для сопоставления с ним. Подкрепляется выбор того стимула, который соответствует образцу (Зорина, Полетаева, 2003).

Объектом исследования была самка серого тюленя (Halichoerus grupus) в возрасте 6 лет. Данное животное ранее успешно использовалось в работах по поиску и подъему озвученных предметов на грунте.

Для проведения эксперимента выбраны три стимула: + (крест) 2шт., O (круг) 1шт. и (треугольник) 1 шт. Фигуры сделаны из белого пластика, размером 250250мм. Крест и круг крепились на металлической рамке (рис.1).

Схема эксперимента такова: тренер на помосте, животное рядом на стартовой позиции, ассистент на противоположной от помоста стороне со стимулами для предъявления, находящиеся над водой. Тренер демонстрирует животному объект, после чего тюлень должен подплыть и выбрать один из предъявляемых стимулов. При правильном выборе животное получает подкрепление. Если животное делает неправильный выбор, подкрепление не дается, и животное возвращается на стартовую позицию.

Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Ход эксперимента:

1. Выработка условного рефлекса на предъявляемый стимул. Животному демон стрировался стимул + (крест), после чего тюлень делал на него команду «таргет». Далее асси стент опускал над поверхностью воды такую же фигуру. После чего, тренер, показывая стимул +, отправлял животное на поиск, при касании жи вотного креста тюлень получал подкрепление.

Всего было сделано 10 повторений.

2. Отработка дифференцировочного рефлекса. При помощи металлической рамки ассистент крепил стимулы + и о. Задача живот ного: из двух стимулов выбрать предъявляемый тренером стимул + (рис.2), за что оно получало подкрепление. При этом стимулы менялись ме стами в псевдослучайном порядке. Всего за одну тренировку было осуществлено 20 повторений.

3. Выявление реакции животного на ра нее предъявляемый стимул. На металлической рамке стимул + заменялся на, после чего тренер, предъявляя животному +, отправлял его на поиск.

Рис. 1. Рамка для крепления фигур (стимулов) Эксперимент занял 8 тренировок, от работка дифференцировочного рефлекса за няла 6 тренировок, при этом в первую тренировку количество правильных ответов составило 65% от общего количества предъявлений, во вторую тренировку – 75%, третью – 70%, четвер тую – 85%, пятую – 95%, шестую – 95%. Таким образом, результат равный 95% правильных от ветов от общего количества предъявлений, был достигнут уже к пятой тренировке. После того как стимул – крест был заменен на стимул – треугольник, животное не коснулось, ни одного из предъявленных стимулов, показав тем самым отсутствие ранее подкрепляемого стимула.

Рис. 2. Выбор подкрепляемого стимула Материалы XXX юбилейной конференции молодых ученых ММБИ КНЦ РАН Полученные данные свидетельствуют, о высокой способности испытуемого животного к дифференцировке, а также о его способности к правильному выполнению задач в новых условиях. Это подтверждается также неоднократным выполнением данным тюленем задач по поиску и обнаружению объектов на грунте. Таким образом, можно говорить о том, что данная методика может быть использована при оценке способности животного к работам по обнаружению объектов в условиях ограниченного контроля со стороны тренера.

Литература Кавцевич Н.Н., Войнов В.Б. Биотехнические ситемы: назначение и структура //Мор ские млекопитающие на службе человеку: Материалы научно-практического семинара (4 ок тября 2011 года, г. Североморск) Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2011. С. 17-24.

Матишов Г.Г., Войнов В.Б., Вербицкий Е.В., Михайлюк А.Л., Трошичев А.Р., Гладких А.С., Светочев В.Н. Морские млекопитающие в биотехнических системах двойного назначе ния: Методическое пособие. Мурманск: Изд. ММБИ КНЦ РАН, 2010. 131 с.

Зорина З.А., Полетаева И.И. Зоопсихология. Элементарное мышление животных. М.:

Аспект Пресс, 2003. 74с.

ОБОНЯТЕЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СЕРЫХ ТЮЛЕНЕЙ К СУЛЬФИДУ ЭТАНА Ю.В. Литвинов Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, г. Мурманск, Россия e-mail: litvinov-y@mail.ru Многие виды ластоногих способны надолго покидать береговые лежбища и длитель ное время находиться в открытом море, совершая миграции. По данным телеметрического наблюдения за миграциями северных морских котиков (Callorhinus ursinus) (Loughlin et all., 1987) и обыкновенных тюленей (Phoca vitulina.) (Thompson and Miller, 1990) видно, что жи вотные перемещаются с лежбища на побережье до места кормления в открытом море и об ратно по кратчайшему маршруту. Для обоих видов ластоногих также было показано, что они регулярно возвращаются к конкретным местам кормления. Это указывает на целенаправлен ную ориентацию, а не на случайный поиск вдоль береговой линии. Эти данные подтверж даются спутниковым наблюдением за мечеными щенками гренландских тюленей (Phoca groenlandica), проводимым ММБИ в 2010 году (Матишов и др., 2011). Но, так как пищевые ресурсы неравномерно распределены в открытом море, то остается неясным по каким при знакам животные находят наиболее продуктивные места кормления.

Тюлени в поисках пищи стремятся в районы моря, обладающие высокой биомассой, где они гарантированно найдут себе пищу (Thompson and Miller, 1990). Надежным показате лем таких зон являются высокие концентрации диметилсульфида (С2Н6S) (Burgermeister et all., 1990;

Andreae et all., 1994). Диметилсульфид или сульфид этана выделяется фитоплан ктоном в ответ на прирост биомассы зоопланктон (Dacey and Wakeham, 1986), интенсивность его выделения связана с динамикой пищевой цепи фито- и зоопланктона (Gabric et all., 1993).

Таким образом, концентрация сульфида этана в море напрямую связана с биопродуктивно стью в конкретном районе (Burgermeister et all., 1990;



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |
 

Похожие работы:





 
© 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.