Научный архив: статьи

Паразитиформные клещи рода Ixodes являются достаточно распространенной и обширной группой членистоногих. Известно, что иксодовые клещи вызывают особый интерес как переносчики и длительные хранители возбудителей различных природно-очаговых болезней: вируса клещевого энцефалита (ВКЭ), иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ), туляремии, моноцитарного эрлихиоза человека и др. Еще в сороковые годы XX столетия уделялось пристальное внимание к изучению кровососущих членистоногих - иксодовых клещей в Среднем Поволжье. Результаты исследований, проведенных в регионе в конце XX - начале XXI в., выявили тенденцию к замещению одних видов другими и, как следствие, переселение и изменение границ ранее привычных ареалов. В акарифауне Республики Татарстан встречаются виды: Ixodes persulcatus Schulze, 1930; Ixodes ricinus Linnaeus, 1758; Dermacentor reticulatus Fabricius, 1794; Ixodes lividus Koch, 1844; Dermacentor marginatus Sulzer, 1776; Dermacentor silvarum Olenev, 1931; Dermacentor nuttalli Olenev, 1928; Ixodes trianguliceps Birula, 1895 и другие. Антропогенная трансформация естественных лесонасаждений динамично отражается на зоогеографии и распространении переносчиков природно-очаговых инфекций ( I. persulcatus, I. ricinus ). Происходят сложные преобразовательные процессы по замещению популяций таежного клеща I. persulcatus его конкурентоспособным экологически близким видом - лесным клещом I. ricinus. Это способствует эпидемической и эпизоотической валентности природных очагов.

В данной статье представлены результаты исследования влияния ионов меди в концентрациях 0,01-0,16 мг/дм³ в лабораторных условиях на устойчивость высшего водного растения - роголистника погруженного. Несмотря на то, что медь является биофильным элементом, все изученные концентрации ионов данного элемента оказали негативное воздействие на прирост массы растений и величину относительного параметра замедленной флуоресценции хлорофилла (ОПЗФ) уже на первые сутки экспонирования. В течение семисуточного токсикологического эксперимента подавление роста растений при воздействии токсиканта усиливалось. Наибольшее снижение ОПЗФ по сравнению с контролем во всех исследованных концентрациях ионов меди наблюдается на первые сутки эксперимента. Однако после длительного периода нахождения роголистника в токсичной среде происходит его частичная адаптация, в результате которой некоторые части этого растения сохраняют фотосинтетическую активность. Установлено, что растения сохраняют свою жизнеспособность до концентрации 0,02 мг/дм³, соответствующей 20 ПДК в водах объектов рыбохозяйственного значения. Концентрации 0,04 мг/дм³ и выше уже на первые сутки привели к потере листьев. Устойчивость растения к действию ионов меди позволяет рассматривать его как потенциальный фиторемедиант вод, загрязненных соединениями данного элемента.

Целью нашего исследования стало изучение динамики качества воды устья реки Великой в вегетационный период 2023 года по ряду гидрохимических и гидробиологических показателей. Представлены данные гидрохимического и санитарно-микробиологического мониторинга, проведённого в вегетационный период 2023 года, природного водоёма - устья реки Великой. Акватория изучена на основании данных анализа 5 станций. Был определён 21 гидрохимический показатель. Определён класс качества воды по индексу загрязнения воды. В санитарно-микробиологический мониторинг входило определение ОМЧ аллохтонной и автохтонной микрофлоры. Из результатов следовало, что водоём испытывает в большей степени бактериальное давление, чем химическое. Превышенное значение жёсткости объясняется геологическими особенностями региона, а повышенные значения БПК-5 в некоторые сезоны могут быть вызваны естественными процессами и загрязнением водоёма. Значения интегральной оценки загрязнённости находились в интервале 1,88-2,29. Качества вод характеризуется в переходном значении III-IV класса качества вод. По оценке воды по усреднённым показателям бактериального загрязнения воды были отнесены к умеренно загрязнённым, однако в летнее время в одной точке пробы воды относились к загрязнённым. Воды характеризуются как «умеренно загрязнённые», что соответствует средней концентрации гидромикробиоты в порядках 10³ (КОЕ)/мл.

Изучением адаптационных особенностей культивируемых древесных растений в Республике Коми занимаются сотрудники отдела Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Суровые климатические условия региона остаются основным сдерживающим фактором, влияющим на успешное введение в культуру многих древесных растений. В современном мире весьма актуальна проблема глобального потепления климата, в частности, тенденция изменения температуры воздуха в сторону ее повышения в европейской части Российской Федерации (это сказывается на росте и развитии интродуцируемых растений). Объектами для изучения влияния потепления климата Республики Коми на процессы роста и развития интродуцентов послужили два вида рода Cotoneaster Medik.: Cotoneaster laxiflorus J. Jacq. ex Lindl. (кизильник черноплодный) и C. integerrimus Medik. (кизильник цельнокрайний). Выявлено, что повышение температуры воздуха ведет к сокращению периода роста побегов у исследуемых видов и позволяет растениям своевременно пройти процессы одревеснения побегов и подготовиться к осенне-зимнему периоду, что говорит об успешной акклиматизации интродуцентов. Кроме того, изменение климатических условий в районе интродукции отражается на смещении сроков наступления и окончания основных фенологических фаз на более ранние даты. Таким образом, происходящее потепление климата в настоящее время оказывает положительное влияние на успешность культивирования исследуемых видов рода Cotoneaster в Республике Коми.

Экскременты различных групп животных обеспечивают биологический круговорот веществ в экосистемах. В результате разложения непереваренных остатков органической массы как растительного, так и животного происхождения происходит высвобождение (выщелачивание) минеральных элементов питания для растений, способствующих созданию новой органической массы, которая, в свою очередь, вновь вовлекается в биологический круговорот. В статье рассмотрены некоторые свойства и показатели экскрементов животных, условно разделённых по трофическим особенностям на фитофагов (лось, заяц-беляк), всеядных (медведь, кабан) и хищников (лисица, волк). Химический состав экскрементов разных групп животных имеет характерное отличие и зависит от питания. А в результате аккумулятивной функции гумусовых веществ при разложении экскрементов в почвах накапливаются в форме органических соединений углерод, азот, фосфор и другие, необходимые для жизнедеятельности растений и микроорганизмов элементы. Фитофаги и отчасти всеядные наземные млекопитающие играют важную роль в трансформации и минерализации растительного органического вещества и фактически выступают в экосистемах в качестве опосредственных редуцентов (в данном случае оценка проведена на входе и выходе из организма животного и расщепление органики рассматривается как функция данного организма). Хищные животные принимают участие в круговороте веществ в меньшей степени, чем фитофаги и всеядные, трансформируя и минерализуя белковые вещества. Экскременты животных представляют собой непереваренные измельченные остатки, и их дальнейшая переработка осуществляется независимо от животных, то есть вне их организмов.

Rhododendron luteum (рододендрон желтый) - листопадный кустарник, получивший широкое распространение в садово-парковом строительстве благодаря высоким декоративным качествам. В Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН Rh. luteum привлечен пятилетними саженцами в 2008 г. из Ботанического сада-института ПГТУ (г. Йошкар-Ола). Установлено, что в условиях среднетаежной подзоны Республики Коми размножение Rh. luteum и семенным, и вегетативным путем затруднено в связи с нерегулярным формированием фертильных семян и слабым линейным ростом побегов. Однако, учитывая высокие декоративные качества Rh. luteum в сочетании с достаточной неприхотливостью к условиям выращивания, представляется актуальным продолжение разработки способов его репродукции в условиях Севера. Поэтому целесообразно было оценить регенерационную способность Rh. luteum в культуре in vitro. На этапе собственно микроразмножения Rh. luteum под действием тидиазурона в течение 6 пассажей наблюдалась активная пролиферация почек и регенерация побегов, при неизменном типе органогенеза (активация меристем). Элонгация побегов достигалась на безгормональной среде Андерсона. В результате оценки влияния двух модифицированных питательных сред (Андерсона и WPM) на морфогенез было показано, что обе питательные среды положительно влияют на темпы роста и развития побегов. Наибольший коэффициент размножения получен на модифицированной среде Андерсона в присутствии БАП 0,5 + ИУК 0,5 мг/л на последействии тидиазурона.

В работе рассмотрены вопросы эколого-биологических особенностей произрастания бука европейского на территории степной зоны Донбасса в условиях юга Восточно-Европейской равнины. С учетом изменяющегося на протяжении 10 лет климата актуальными становятся вопросы устойчивости интродуцированных видов к изменениям температуры, действию снежных и ледяных бурь, возникающих внутри сезонов. Установлено, что с экологической точки зрения наибольший ущерб растение испытывает при резких изменениях погодных условий внутри сезона (циклические процессы заморозки/оттаивания) и неравномерном прогреве древесных тканей при оттаивании, что снижает локально их физико-механические свойства. В результате этого ствол или скелетные ветви теряют свойство относительной однородности. Неравномерная скорость изменения механических свойств приводит к потере жесткости и повышенному напряжению, верхняя часть ствола становится дополнительной оледеневшей массой, при этом нагрузка на оттаявшую область приближается к критической. Описанные эффекты объясняются состоянием воды в сосудах древесных растений. Так, в цикле замораживания/оттаивания (сезонные явления) происходит изменение фазового состояния свободной воды и, как следствие, её физических свойств. При прохождении через 0°C происходит порционное таяние льда, которое со временем приводит к неравномерному во времени снижению модуля упругости древесины. В результате этого физико-механические свойства древесины различаются в разных частях объема и быстро изменяются при переходе воды из твердой фазы в жидкую. Экологические последствия данного явления - необратимые деформации органов растения, изменение архитектоники кроны и угла наклона ствола, в крайних случаях облом ствола и скелетных ветвей.

Представители семейства Orchidaceae служат показателем устойчивости лесных фитоценозов. Орхидные считаются одними их самых уязвимых представителей флоры, чутко реагирующих на изменение условий окружающей среды, в том числе вызванных антропогенными факторами. В связи с этим орхидеи можно назвать индикаторами состояния окружающей среды. Оценка их состояния в сообществах имеет первостепенное значение при разработке природоохранных мероприятий. В 2010-2023 гг. изучена популяционная структура Neottianthe cucullata (L.) Schlechter на территории Бузулукского бора (в пределах Самарской области). Популяции вида отмечены в составе сосняка зелёномошникового. Мониторинг популяции проводился с использованием методов популяционно-онтогенетического направления. Изучение популяций N. cucullata в Самарской области осуществлялся авторами впервые, хотя для более северных регионов Российской Федерации популяционные особенности вида изучены достаточно подробно. Ценность исследований заключается в получении и анализе оригинальных данных о N. cucullata в Самарской области, где вид находится на грани исчезновения. Определена численность особей, проведено изучение онтогенетической и пространственной структуры ценопопуляций. В составе ценопопуляций отмечены разновозрастные особи, в том числе субсенильные - популяции являются полночленными. Выявлены низкие демографические индексы, замедляющие или препятствующие самовосстановлению ценопопуляций N. cucullata в условиях антропогенной нагрузки. В условиях невысокой нагрузки популяции являются зрелыми, устойчивыми к воздействию экологических факторов. Но при возрастании антропогенной нагрузки (вытаптывании, беглых пожарах) и изменении освещенности и почвенной влажности (при вырубке древостоя) устойчивость популяций снижается. Динамика онтогенетической структуры и численности особей в более или менее благоприятных условиях местообитаний флуктуационная. Крупный лесной пожар 2021 г. в Бузулукском бору (вне территории национального парка) затронул место произрастания N. cucullata. Древесный и травянистый ярусы сообществ уничтожены практически полностью, нарушена структура верхнего почвенного горизонта. В 2023 г. выявлено произрастание трех особей вида, расположенных разрозненно.

В статье раскрывается возможность профилактики расстройств пищевого поведения с помощью внешнего воздействия на гены, связанные с регуляцией аппетита и эмоциональной обработкой, с системами удовольствия и вознаграждения, с энергетическим обменом. В качестве инструмента воздействия рассматриваются некоторые нутриенты: витамины группы В, жиры, минеральные вещества. Проанализирована роль выбранных нутриентов в реализации эпигенетических модификаций генов POMC, BDNF, PYY, NPY, 5-HTR2A, DAT и MOR и описаны вероятные последствия метилирования и/или деметилирования этих генов для пищевого поведения потребителей. Также рассмотрены возможности краткосрочной регуляции экспрессии гена BDNF через управление сигнальными путями и транскрипционными факторами. Результаты и выводы данной работы следует считать промежуточным шагом на пути к будущим нутригеномным открытиям в области персонализированной медицины и персонализированного питания.

Особенностями жизни мегаполисов являются быстрый темп жизни, частое посещение ресторанов и кафе быстрого обслуживания, употребление фастфуда и продуктов высокой степени обработки с пониженной пищевой ценностью, многочисленные стресс-факторы, которые приводят к эмоциональному питанию, выражающемуся как в частом потреблении высококалорийной, сладкой пищи, что может привести к ожирению и развитию сахарного диабета 2-го типа, так и в полном отказе от еды, приводящем к истощению организма, нарушению функциональных систем и развитию различных дефицитных состояний по макро- и микроэлементам в обоих случаях. В статье отмечено, что наиболее важными и дефицитными элементами в питании жителей мегаполиса являются пищевые волокна (в результате потребления рафинированной и обработанной пищи), а также витамины Д, С, А, Е, группы В и микроэлементы: железо, кальций, магний, цинк, йод и селен, так как они расходуются организмом на поддержание работы функциональных систем организма при повышенных стрессовых ситуациях или хроническом стрессе. Представлен семидневный рацион для жителей мегаполиса с учетом рекомендаций для данной группы населения. Рассчитан химический состав для двух дней.

Thecamoeba onigiri n. sp. (Amoebozoa, Discosea, Thecamoebida) was isolated from a moss sample collected in the surroundings of Lake Baikal (Russia). The amoebae of this species belong to the striate morphotype and have a single rounded nucleus. The nucleolar material of T. onigiri can be organized in different ways depending on the age of the culture. The most common was a nucleus with a nearly spherical eccentric nucleolus, sometimes located very close to the nuclear envelope. The surface of such a nucleolus was rough and uneven. This type of nucleolar organization was observed in one- to two-week-old cultures. In contrast, a centrally located rounded nucleolus with smooth surface predominated in three- to four-week-old cultures. This type of the nucleolus corresponds to the classical “vesicular” nucleus and is similar to that found in amoebae of “T. quadrilineata species group”, but differs in having lacunae that are more peripheral. Molecular phylogenetic analysis based on 18S rRNA gene sequences showed that T. onigiri forms a clade with T. astrologa as part of a larger group that also includes the “T. quadrilineata species group” and T. aesculea. Meanwhile, two species of Thecamoeba demonstrate polymorphism of the nucleolar material arrangement, and both these species are phylogenetically close.

Protists inhabit waters with different salinities up to saturation, and play significant roles in the food webs. In hypersaline environments, the simplified communities are composed of mainly pro- and eukaryotic halophilic microorganisms. The aim of this study was to characterize the prokaryotic assemblages associated with uniprotist cultures of heterotrophic and phototrophic halophilic protists isolated from inland saline water bodies and maintained under laboratory conditions for a long time. The cultures were represented by chlorophycean algae Dunaliella and Asteromonas, as well as by heterotrophic protozoa of the phylum Heterolobosea. DNA metabarcoding revealed that the prokaryotic assemblages differed drastically between the phototrophic and heterotrophic protists in richness, diversity and taxonomic composition. Generally, the prokaryotic assemblages of Heterolobosea protozoa were richer than those of chlorophycean algae. In the algal microbiomes, only few prokaryotic genera were revealed. They were represented by the bacterial phylum Pseudomonadota and the archaeal phylum Halobacteriota. Rather diverse prokaryotic assemblages were associated with the cultures of halophilic Heterolobosea protozoa. They were composed of the phyla Pseudomonadota, Bacteroidota, Balneolota, Thermodesulfobacteriota, Halobacteriota, and Nanohaloarchaeota. Predicted functional profiles of the prokaryotic assemblages revealed the pathways responsible for close metabolic interactions between the halophilic protists and their prokaryotic associates, including synthesis of organic osmotic solutes and their conversion, degradation of sugar and organic aromatic compounds, biosynthesis of cofactors and vitamins. The dramatic differences between prokaryotic assemblages of heterotrophic and phototrophic protists suggest the existence of different selection mechanisms shaping microbiomes of the halophilic protists that still have to be elucidated.