Мікроеволюційні зміни фенотипу колорадського жука в популяціях з різним ступенем радіаційного впливу

У даний час на основі світового і вітчизняного досвіду розроблено систему захисту людини від шкідливої дії радіоактивного впливу. Ця система передбачає використання передусім природних факторів, котрі супроводжують повсякденне життя кожної людини і визначає 12 правил захисту медицини.

Ось деякі з них:

генозахистне харчування (воно врятувало генофонд японців від наслідків Хіросіми і Нагасакі);

очищення організму від радіонуклідів, хімічних і біологічних генотоксікандів;

методи стимуляції захисних сил організму, біотехнологія геннозахисної дії продуктів бджолярства;

навчання методів корекції психіки (аутотренінг, медитація).

Сучасна вітчизняна концепція радіозахисного харчування базується на трьох основних положеннях: максимально можливе зменшення надходження радіонуклідів з їжею; гальмування процесу всмоктування і нагромадження радіонуклідів в організмі; дотримання принципів раціонального харчування.

Зменшити надходження радіонуклідів в організм з їжею можна, знижуючи їх вміст у продуктах за допомогою різних технологічних прийомів, а також складаючи раціон з продуктів, що вміщують мінімальну кількість радіонуклідів. Для цього потрібно споживати більш чисті продукти, змінюючи дуже забруднені на менш забруднені або ж звільняючи продукти від радіонуклідів.

Основні принципи забезпечення радіаційної безпеки від зовнішнього опромінення:

1) зменшення потужності джерел ("захист кількістю");

2) скорочення часу роботи з джерелом ("захист часом");

3) збільшення відстані від джерел до працюючих ("захист відстанню");

4) екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглинають іонізуюче випромінювання ("захист екраном")

Чорнобильська катастрофа за масштабами забруднення навколишнього середовища була найбільшою у світі Як відомо, 32 мільйони людей 12 областей України різною мірою потерпіли від радіоактивного забруднення. Забруднення поширилось в Європу та за її межі. Внаслідок чорнобильської катастрофи на території України радіацією забруднені місцевості 86 адміністративних районів, 2311 населених пунктів, де загалом мешкає близько 2 млн. 600 тис. жителів, у тому числі - 600 тис. дітей.

Забруднено радіонуклідами понад 7 млн. гектарів землі, серед яких 3 млн. га. сільськогосподарських угідь та 2 млн. лісових масивів.

В даний час об'єкти ЧАЕС випромінюють дози радіації 15-300 мР/год. А на окремих ділянках 1-5 Р/год. Проектний термін служби саркофага який захищатиме четвертий реактор, 30 років. Зараз планується "саркофаг-2", який повинен містити "саркофаг-1" і зробити його безпечним.

Верховна Рада України ухвалила Закон, який визначає 4 зони радіоактивного забруднення:

1 Зона періодичного радіоактивного контролю (низьке забруднення, 0,5-1 Кі/км2). Дозволено збирання грибів, ягід, лікарських рослин, а також заготівля деревини без обмежень. У підсобних господарствах ніяких обмежень щодо годівлі та утримання сільськогосподарських тварин і птиці не запроваджується.

2 Зона посиленого радіоактивного контролю (середнє забруднення, 1-5 Кі/км2). Дозволено збирання, заготівлю грибів, ягід, лікарських рослин і сіна з обов'язковим попереднім дозиметричним контролем. Заготівля деревини і використання продуктів її переробки проводиться без обмеження. У підсобних господарствах рекомендується періодичний вибірковий контроль м'ясних і молочних продуктів, кормів

3 Зона гарантованого добровільного відселення (високі забруднення, 5-15 Кі/км2). У цій зоні заготівля грибів, ягід заборонена. Необхідний особливий режим сільського господарства: обмежене землекористування. Заборонено випасати молочну, м'ясну худобу.

4 Зона відчуження (надзвичайно високе забруднення). Це дослідницький полігон для боротьби із наслідками ядерних катастроф.

ВИСНОВКИ

Дослідження фенетичної мінливості малюнку надкрил колорадського картопляного жука з ділянок, що характеризуються різною щільністю радіоактивного забруднення встановило:

1. Для імаго колорадського картопляного жука, що мешкає на радіоактивно забруднених ділянках характерний високий ступінь мінливості малюнку елітр прямо пов'язаний зі щільністю забруднення ґрунту.

2. Поряд зі стандартним малюнком надкрил жуків з обох ділянок спостерігається збільшення числа меланінових полос як відповідь на радіоактивне опромінення на преімагінальних стадіях розвитку.

3. Порівняння коефіцієнтів асиметрії розподілу досліджених тварин з отриманими раніше даними з зони відчуження ЧАЕС - 0,266697 і 0,2368 відповідно - свідчить про однонаправлені зміни структури фенів надкрил, пов'язані з радіоактивним забрудненням території.

4. Отримані дані з одного боку свідчать про можливість суттєвого "онтогенетичного шуму" в різних популяціях, з іншого - свідчать про інтенсифікацію адаптивних мікроеволюційних процесів в радіаційних ценозах.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Бязырова А. Т. Фенотипические и биологические особенности популяций колорадского жука в связи с вертикальной зональностью / А.Т.Бязырова, С.Р. Фасулати // Экологич. аспекты интенсификации с.х. пр-ва: материалы междунар. науч.- практ. конф. Т.2. - Пенза, 2002. - С. 146-148.

Васильева Т. И. Сравнительная реакция чувствительной и резистентной к перитроидам популяций колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. (Coleoptera, Chrysomelidae) на BT- трансгенный сорт картофеля / Т.И. Васильева, Г.И. Сухорученко, Г.П. Иванова // ХП Съезд Русского энтомологического общества (19-24 августа 2002 г., г. Санкт-Петербург): тез. докл. - СПб.: РАН, 2002. - С. 54 -55.

Васильев А. Г., Васильева И. А., Большаков В. Н. Феногенетическая изменчивость и методы ее изучения: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2007. 280 с.

Вилкова Н. А. Адаптивные процессы в популяциях как явления микроэволюции видов на примере колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say / Н.А. Вилкова, С.Р. Фасулати // Современное состояние пробл. резистентности вредителей к пестицидам: материалы 9 совещания - СПб.: РАСХН, ВИЗР, 2000. - С. 16-18.

Вилкова Н. А. Индикация процессов микроэволюции и их направленность у колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chryso-melidae) и вредной черепашки Eurygaster integriceps Put. (Heteroptera, Scutelleridae) / Н.А. Вилкова, С.Р. Фасулати // ХП Съезд Русского энтомологического общества (19-24 августа 2002 г., г. Санкт-Петербург): тез. докл. - СПб.: РАН, 2002. - С. 357-358.

Васильев А. Г. Эпигенетические основы фенетики: на пути к популяционной мерономии / А. Г. Васильев. - Екатеринбург: Академкнига, 2005. - 640 с.

Гайченко В. А., Титар В. М. Мінливість краніометричних ознак мишоподібних гризунів в умовах зони відчуження Чорнобильської АЕС / Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. - 2009. Вип.134. Ч.3. - С. 328-337

Гайченко B.C., Титар В.М. Радиоэкологический мониторинг животных в 30-километровой зоне ЧАЭС // Радиобиол. съезд, Киев, 20-25 сентября 1993 г.: Тез. докл. Пущино. 1993. Т.2. -С.203-204.

Гайченко В.А., Крыжановский В.И., Стовбчатый В.Н., Панов ГМ., Жежерин И.В.,Микитюк А. Ю.,Легейда И. С., Титар В. М. Экологическая обстановка в 30-километровой зоне ЧАЭС и ее изменения за 3 послеаварийных года // Биологические и радиоэкологические аспекты последствий аварии на Чернобыльской атомной станции. - М, 1990. - С. 57.

Гелашвили Д.Б. Структурные и биоиндикационные аспекты флуктуирующей асимметрии билатерально-симметричных организмов / Д.Б. Гелашвили, Е.В. Чупрунов, Д.И. Иудин // Журнал общей биологии. - 2004. - Т. 65, № 5. - С. 433-441.

Гелашвили Д. Б., Чупрунов Е. В., Марычев М. О., Сомов Н. В., Широков А. И., Нижегородцев А. А. Приложение теории групп к описанию псевдосимметрии биологических объектов // Журн. общ. биол. 2010. Т. 71. №6. С. 497-513.

Гелашвили Д. Б., Якимов В. Н., Логинов В. В., Епланова Г. В. Статистический анализ флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков разноцветной ящурки // Актуальные проблемы герпетологии и токсинологии: Сборник научных трудов. Тольятти. 2004. Вып. 7. С. 45-59.

Гилева Э. А., Ялковская Л. Э., Бородин А. В., Зыков С. В., Кшнясев И. А. Флуктуирующая асимметрия краниометрических признаков у грызунов (Mammalia: Rodentia): межвидовые и межпопуляционные сравнения // Журнал общей биологии. 2007. Т. 68. № 3. С. 221-230.

Гродзинський М.Д. Основи ландшафтної екології. - К.: Либідь, 1993. - 224 с.

Дэвис Дж. Статистический анализ данных в геологии . М.: Мир, 1977. 573 с.

Животовский Л. А. Популяционная биометрия . М.: Наука, 1991. 271 с.

Ерёмина И.В., Денисова И.А. Изменчивость некоторых признаков колорадского жука в Саратовской области // Деп. ВИНИТИ. М., 1987. С. 59-70.

Захаров В.М. Мониторинг здоровья среды методами биоиндикации. - Калуга: Калужский гос.ун-т им. К.Э. Циолковского. - 2000. - 84 с.

Захаров В.М. Асимметрия животных / Захаров В.М. - М.: Наука, 1987. - 216 с.

Захаров В.М. Здоровье среды: методика оценки / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов, А.В. Валецкий, Н.Г. Кряжева, Е.К. Чистякова, А.Т. Чубинишвили. - М.: Центр экологической политики России, 2000. - 68 с.

Захаров В. М. К оценке асимметрии билатеральных признаков как популяционной характеристике / В. М. Захаров, В. В. Зюганов // Экология. - 1980. - №1. - С. 10-16.

Захаров В.М. Онтогенез и популяция (стабильность развития и популяционная изменчивость) / В.М. Захаров // Экология. - 2001. - № 3. - С. 177-191.

Зелеев Р.М. Оценка полиморфизма рисунка переднеспинки и надкрылий колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в окрестностях Казани // Зоол. журнал. 2002. Т. 81. № 3. С. 316-322.

Зеркалов Д. В. Екологічна безпека: управління, моніторинг, контроль. Посібник / Д. В. Зеркалов. - К.: Основа, 2007. - 412 с.

Здоровье среды: практика оценки [В. М. Захаров, А. Т. Чубинишвили, С. Г. Дмитриев, А. С. Баранов, В. И. Борисов, А. В. Валецкий, Е. Ю. Крысанов, Н. Г. Кряжева, А. В. Пронин, Е. К. Чистякова]. - М. : ЦЭПР. - 2000. - 317 с.

Здоровье среды: практика оценки. Центр экологической политики России / [Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г. и др.] - М., 2000. - 318 с.

Зорина А. А. Нормальная изменчивость флуктуирующей асимметрии растений и животных : Автореф. дис. … канд. биол. наук. Тольятти, 2009. 20 c.

Зорина А. А., Коросов А. В. Изменчивость показателей и индексов асимметрии признаков листа в кроне Вetula pendula (Betulaceae) // Ботанический журнал. 2009. Т. 94. №8. С. 1172-1192.

Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991. 269 с.

Ивантер Э. В., Коросов А. В. Введение в количественную биологию . Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2003. 304 с.

Ильенко А.И., Исаев С.И., Рябцев И.А. Радиочувствительность некоторых видов мелких млекопитающих и возможность адаптации популяций грызунов к искусственному загрязнению биоценоза 90Sr // Радиобиология,- 1974. Т.14. Вып.4,- С.572-575.

Кожара А. В. Структура показателя флуктуирующей асимметрии и его пригодность для популяционных исследований // Биологические науки. 1985. № 6. С. 100-104.

Кохманюк Ф.С. Изменчивость фенетической структуры популяций колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в пределах ареала // Фенетика популяций: Матер. II Всесоюз. совещ. (Москва, 1982 г.). М.: Наука, 1982. С. 233-243.

Лакин Г.Ф. Биометрия / Лакин Г.Ф. - М.: Высш. шк., 1973. - 343 с.

Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). Распоряжение Росэкологии от 16.10.2003. № 460-р. М. 2003. 28 с.

Методические рекомендации по изучению и оценке форм картофеля на устойчивость к колорадскому жуку / И.Д. Шапиро [и др.]. - М.: РАСХН; ВИЗР, 1993.

Межжерин В.А, Емельянов И.Г., Михалевич О.А. Комплексные подходы в изучении популяций мелких млекопитающих. - Киев: Наук, думка, 1991. - 204 с.

Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур) / МПР РФ; Введ. 16.10.03. - № 460-Р. - М., 2003. - 24 с.

Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др. [под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой]. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 288 с.

Нижегородцев А. А. Псевдосимметрия растительных объектов как биоиндикационный показатель: теоретическое обоснование, автоматизация оценок, апробация : Автореф. дис. … канд. биол. наук. Нижний Новгород, 2010. 24 с.

Овчинникова Н.А., Маркелов Г.В. Внутривидовая изменчивость колорадского жука в Липецкой области // Науч. докл. высш. шолы. Биол. науки. № 7. 1982. С. 63-67.

Рославцева С. А. Мониторинг резистентности колорадского жука к инсектицидам / С.А. Рославцева // Агрохимия. - 2005. - №2.- С. 61 - 66.

Рославцева С. А. О резистентности колорадского жука к инсектицидам / С.А. Рославцева // Агрохимия. - 2001. - С. 54 - 55.

Титар В.М., Кульчицкий С.С., Пшеничный С.А. Фенетическая изменчивость колорадского картофельного жука в 30-км зоне Чернобыльской АЭС // Биологические и радиоэкологические аспекты последствий аварии на Чернобыльской атомной станции (Тез. докл. 1 Международн. конф., "Зеленыймыс", 10-18 сентября 1990 г). -М., 1990. -С. 153.

Трубянов А. Б. Анализ показателей флуктуирующей асимметрии : Автореф. дис. … канд. биол. наук. Нижний Новгород, 2010. 23 с.

Трубянов А. Б., Глотов Н. В. Флуктуирующая асимметрия: вариация признака и корреляция левое-правое . ДАН. 2010. Т. 431. №2. С.283-285.

Тьюки Дж. Анализ результатов наблюдений . М.: Мир, 1981. 694 с.

Удалов М.Б., Беньковская Г.В., Хуснутдинова Э.К. Структура популяции колорадского жука на южном Урале // Экология. 2010. № 2. С. 126-133.

Урбах В. Ю. Биометрические методы . М.: Наука, 1964. 415 с.

Фасулати С. Р. Анализ структуры популяций колорадского жука и его значение для разработки зональных систем защиты картофеля / С.Р. Фасулати // Бюлл. ВИЗР. - 1987. - № 63. - С. 38 - 43.

Фасулати С. Р. Внутривидовая структура колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) и популяционно-биологические аспекты устойчивости к нему сортов картофеля: автореф. дис. к. биолог. наук / С.Р. Фасулати. - Л.: ВИЗР, 1987.

Фасулати С. Р. Методы фенетики популяций в изучении факторов адаптивной микроэволюции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) / С.Р. Фасулати // IV Всесоюз. совещ. по фенетике популяций: тез. докл. - М., 1990. - С. 209 - 210.

Фасулати С. Р. Микроэволюционные аспекты воздействия сортов картофеля на структуру популяций колорадского жука / С.Р. Фасулати // Сб. науч. тр. ВИЗР / ред. вып. Н.А.Вилкова. - Л., 1988. - С. 71 - 84.

Фасулати С.Р. Взаимосвязь внешнего и экологического полиморфизма колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) / С.Р. Фасулати // Общая энтомология: науч. тр. Т.2 / ВЭО. - Л.: Наука, 1986. - С. 122 - 125.

Фасулати С.Р. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say в Европейской части СССР // Экология. 1985. № 6. С. 50-56.

Шварц С.С. Общие закономерности, определяющие роль животных в

биогеоценозах // Журн. общ. биол. - 1967. - Т. 28, № 5. - С. 510-522.

Шварц С. С., Смирнов В. С., Добринский А. Н. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных . Свердловск, 1968. 387 с.

Шаравара В.В. Величина флуктуючої асиметрії морфологічних структур Rutilus rutilus як індикатора екологічного стану р. Серет // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗНУ, 2010. - Вип. 15, № 2. - С. 194-203.

Яблоков А.В., Ларина Н.И. Введение в фенетику популяций. - М.: Высш. шк., 1985. - С. 236-249.

Яблоков А. В. Изменчивость млекопитающих . М.: Наука, 1966. 364 с.

Ames L., Felley J., Smith M. H. Amount of asymmetry in centrarchid fish inhabiting heated and nonheated reservoirs // Trans. Am. Fish. Soc. 1979. N 108. P. 489-495.

Bader R. S. Fluctuating asymmetry in the dentition of the house mouse // Growth. 1965. N 29. P. 291-300.

Clarke G. M. The genetic basis of developmental stability: 1. Relationships between stability, heterozygosity and genomic coadaptation // Genetica. 1993. N 89. P. 15-23.

Clarke G. M., McKenzie L. J. Fluctuating asymmetry as a quality control indicator for insect mass rearing processes // Journal of Economic Entomology. 1992. N 85. P. 2045-2050.

Developmental instability: causes and consequences / ed. Polak M. N.Y.: Oxford Univ. Press. 2003. 500 p.

Graham J. H., Freeman D. C., Emlen J. M. Antisymmetry, directional asymmetry, and dynamic morpogenesis // Genetica. 1993. N 89. P. 121-137.

Graham J. H., Roe K. E., West T. B. Effects of lead and benzene on developmental stability of Drosophila melanogaster // Ecotoxicology. 1993. N 2. P. 185-195.

Grьneberg, H.: Gene action in the mammalian X-chromosome. Genet. Res. (Camb.) 9: 343-357, 1967

Kellner J. R., Alford R. A. The ontogeny of fluctuating asymmetry // Amer. Natur. 2003. Vol. 161. N 6. P. 931-947.

Kimball R. T., Ligon J. D., Merola-Zwartjes M. Fluctuating asymmetry in red jungle fowl // Journal of Evolutionary Biology. 1997. N 10. P. 441-457.

Kozlov M. V., Niemelд P., Junttila J. Needle fluctuating asymmetry is a sensitive indicator of pollution impact on Scots pine (Pinus sylvestris) // Ecological Indicators. 2002. N 1. P. 271-277.

Kozlov M. V., Wilsey B. J, Koricheva J., Haukioja E. Fluctuation asymmetry of birch leaves increases under pollution impact // Journal of Applied Ecology. 1996. N 33. P. 489-495.

Leamy L. J. Morphometric studies in inbred and hybrid house mice. 7. Heterosis in fluctuating asymmetry at different ages // Acta Zool. Fennica. 1992. N 191. P. 111-119.

Leary R. F., Allendorf F. W. Fluctuating asymmetry as an indicator of stress in conservation biology // Trends in Ecology and Evolution. 1989. N 4. P. 214-217.

Leung B., Forbes M. R. Modelling fluctuating asymmetry in relation to stress and fitness // Oikos. 1997. N 78. P. 397-405.

Manning J. T., Chamberlain A. T. Fluctuating asymmetry, sexual selection and canine teeth in primates // Proc. R. Soc. Lond. 1993. B 251. P. 83-87.

Mason G. L., Ehrlich P. R, Emmel T. C. The population biology of the butterfly, Euphydryas editha. 5. Character clusters and asymmetry // Evolution. 1967. N 21. P. 85-91.

Odum E.P. Consideration of the total environment in powerreactor waste

disposal // Proc. Intern. Conf. Peaceful Uses Atom. Energy. Geneva, 1956, 13, p. 350 - 353.

Palmer A. R., Strobeck C. Fluctuating asymmetry analyses revisited // Developmental instability: causes and consequences. N.Y.: Oxford Univ. Press. 2003. P. 279-319.

Tower W.L. Colors and color patterns of Coleoptera. Un. Chicago, 1903. № 10. P. 36-39.

Tower W.L. An investigation of evolution in Chrysomelid beetles of the genus Leptinotarsa // Publ. Carnegie Inst. Wash. 1906. № 48. 320 p.

Van Valen L. The statistics of variation // Evol. Theory. 1978. N 4. P. 33-43.

Zvereva E. L., Kozlov M. V., Niemela P., Haukioja E. Delayed induced resistance and increase in leaf fluctuating asymmetry as responses of Salix borealis to insect herbivory // Oecologia. 1997. N 109. P. 368-373. 

Размещено на Allbest.ru