В.М. Ефимов1,2,3,4, В.Ю. Ковалева1, А.А. Поздняков1, Ю.Н. Литвинов1 1Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия v_kov_65@mail.ru 2Томский государственный университет, Томск, Россия 3Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия 4Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: морфотипы m1, таблица сопряженности, билатеральная асимметрия, энтропия, каппа Коэна, факторы среды, 2B-PLS-анализ
Страницы: 747-759
С морфогенетических позиций проанализирована билатеральная асимметрия морфотипов m1 полевки-экономки Alexandromys oeconomus Pallas, 1776 из разных частей ареала. В работе использован материал из коллекции Института систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск. Всего исследовано 2314 пар морфотипов m1 на левой и правой ветвях нижней челюсти полевок. Выявлено 17 различных морфотипов и 70 их различных сочетаний, из них 13 - симметричных, 57 - асимметричных. Данные по билатеральной асимметрии морфотипов для каждой выборки представлены в виде квадратных таблиц сопряженности. На основании этих таблиц вычислены информационно-энтропийные параметры выборок, в соответствие которым поставлены экогеографические факторы среды обитания. Обе матрицы после стандартизации обработаны 2B-PLS-методом. Результат показал наличие двух значимых направлений сопряженной изменчивости информационно-энтропийных параметров выборок и экогеографических факторов среды. Первое направление - широтное, связано с уменьшением у северных (таймырских) выборок полевки-экономки шенноновской энтропии и флуктуирующей асимметрии. В совокупности это свидетельствует о высокой степени морфогенетической устойчивости исследованных северных выборок по сравнению с южными. Второе - долготное направление - высоко коррелирует с увеличением высоты над уровнем моря в направлении “запад - восток” и сопровождается уменьшением значений коэффициента Коэна, шенноновской информации и увеличением флуктуирующей асимметрии. Это свидетельствует о более низкой степени морфогенетической устойчивости восточных выборок по сравнению с западными. Используемый нами подход дополняет классическую концепцию “эпигенетического ландшафта” возможностью учитывать влияние среды, что представляется важным при практическом использовании показателей асимметрии для оценки “здоровья среды”, в особенности при определении естественного природного фона для популяций “экологической периферии” ареала.
Э.С. Фомин1, Т.И. Фомина2 1Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@bionet.nsc.ru 2Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия fomina-ti@yandex.ru
Ключевые слова: изменение климата, фенологические тренды, экологические группы, многолетники, Западная Сибирь
Страницы: 760-772
Обсуждаются результаты 20-летнего исследования (1996-2015) фенологии 78 видов многолетних растений в условиях западносибирской лесостепи. На фоне рассчитанных метеорологических трендов теплого сезона года в Новосибирске проанализировано смещение времени фенологических событий у отдельных видов и экологических групп путем построения линейных трендов. Установлено, что сроки начала вегетации у подавляющего большинства многолетников запаздывали (+3 … +7 дней), а сроки окончания вегетации изменились неодинаково (-4 … +1), при этом длительность вегетации уменьшилась во всех группах. Продолжительность префлорального периода существенно сократилась (-6 … -9 дней) за счет более позднего начала вегетации и более раннего начала цветения (-1 … -2 дня). Тренды плодоношения различались по направлению и величине. Темпы сезонного развития видов в целом ускорились за рассматриваемый период. Тренды описывают 6-32 % изменений фенологических событий в экологических группах.
Интенсивные климатические изменения оказывают значительное влияние на лесные сообщества, вплоть до их полной трансформации. Особенно важно понимание того, как на изменения климата реагируют ключевые виды деревьев, определяющие облик сообществ. В работе рассмотрена ель аянская ( Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) Carriere), которая, помимо важной роли в формировании лесных сообществ, является одним из основных видов, используемых при лесозаготовках. Исследовано влияние количества осадков и приземной температуры воздуха на радиальный прирост ели аянской, а также изменение этого влияния с увеличением высоты над уровнем моря в южном Сихотэ-Алине. Для цели исследования отобрано 444 керна на восьми участках, расположенных в пределах малого речного бассейна на высотах от 460 до 1060 м над уровнем моря. В результате исследования впервые для юга российского Дальнего Востока созданы восемь древесно-кольцевых хронологий по ели аянской продолжительностью от 171 до 267 лет. Анализ корреляции между полученными хронологиями и климатическими переменными (метеопараметрами) позволил установить, что на радиальный прирост ели аянской в пределах южного Сихотэ-Алиня оказывают влияние осадки июля - августа текущего года ( r= -0,33 … -0,60), средняя максимальная температура июля - августа предшествующего года (r = -0,25 … -0,47) и максимальная температура ноября предшествующего года ( r = -0,34 … -0,54). Показано, что величины коэффициента корреляции хронологий с максимальными температурами быстро уменьшаются с увеличением высоты над уровнем моря. При этом значимого изменения величины коэффициента корреляции хронологий с осадками при увеличении высоты над уровнем моря не наблюдается. Полученные результаты показывают сложность взаимосвязей между радиальным ростом ели аянской и климатическими переменными и позволяют говорить о том, что в южном Сихотэ-Алине потепление климата окажет наибольшее отрицательное воздействие на рост деревьев данного вида на высотах до 600-650 м над уровнем моря. Увеличение количества осадков отрицательно повлияет на рост деревьев ели аянской в верхнем поясе гор.
М.Ю. Скопина1, Е.В. Кузнецова1,2, Д.Б. Косолапов1,3 1Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия skopina@ibiw.ru 2Лаборатория “AquaBioSafe”, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия 3Череповецкий государственный университет, Череповец, Россия
Ключевые слова: гетеротрофный бактериопланктон, размерно-морфологические группы, численность, биомасса, взвешенные частицы, средняя и нижняя Обь
Страницы: 893-907
Бактерии выполняют важные и разнообразные функции в экосистемах крупных рек. В среднем и нижнем течении р. Оби в районах городов и населенных пунктов определяли уровень количественного развития и изучали характер пространственного распределения гетеротрофного бактериопланктона и его размерно-морфологических групп. Вода реки характеризовалась высоким содержанием взвешенных частиц (в среднем (2,22 ± 0,21) × 106 мл-1), к которым была прикреплена значительная часть бактерий: в среднем 41,5 % их общей численности и 35,7 % биомассы. Установлено, что концентрация взвешенных частиц и электропроводность воды находятся среди главных факторов, влияющих на количественное развитие и структуру бактериопланктона. Существенное возрастание его количества, в основном за счет мелких одиночных клеток, зарегистрировано ниже впадения в р. Обь ее крупнейшего притока - Иртыша, и расположенного на его берегах г. Ханты-Мансийска. На этом участке Оби средние значения численности и биомассы бактериопланктона составляли (6,87 ± 4,99) × 106 кл/мл и 142 ± 13 мг С/м3 соответственно, что в 1,6-1,7 раза выше, чем в зонах влияния других городов. Пространственное распределение гетеротрофного бактериопланктона в р. Оби определяется главным образом динамикой водных масс, а также влиянием притоков и городов.
Представлены результаты восьмилетнего изучения популяции Platanthera bifolia (L.) Rich. (Orchidaceae) на северной границе ее ареала (Республика Коми, северо-восток европейской части России). Выявлена отрицательная корреляционная связь между размерами листьев этого вида и осадками в начале текущего вегетационного периода. На число цветков и их размеры влияют погодные условия августа предыдущего вегетационного периода. Достоверных различий в высоте растений и длине соцветий по годам не обнаружено. Численность исследуемой популяции высокая для этого вида (400 растений), на нее оказывает негативное влияние недостаток увлажнения в предыдущем году. Наблюдения над закартированными особями позволили выявить длительность нахождения растений в разных фазах онтогенеза. Онтогенетические спектры изученной популяции соответствуют базовому спектру вида, в отдельные годы наблюдается доминирование ювенильных особей, что связано с волнами возобновления, характерными для вида. На эффективность опыления не влияет число цветков в соцветии или их размеры, она связана с уровнем влагообеспеченности территории. Семена P. bifolia (0,60 × 0,13 мм) на изучаемой территории мельче, чем в южных частях ареала этого вида. Выявлены достоверные отличия в размере семян в разные годы исследования, основное влияние на них оказывают погодные условия июля. Обнаружена тенденция увеличения объема воздушного пространства в семени в более влажные годы, что способствует их лучшему распространению при неблагоприятных погодных условиях. Реальная семенная продуктивность P. bifolia варьирует по годам от 25,4 до 40,8 тыс. семян, данный показатель связан с уровнем влагообеспеченности текущего вегетационного периода. Присутствие ювенильных особей (18,3-51,8 %) во все годы изучения свидетельствует об успешном семенном возобновлении в данной популяции. Число ювенильных особей коррелирует с уровнем увлажнения предыдущего вегетационного периода.
Е.В. Федосеева1, Ю.Д. Сергеева2, В.Д. Волкова2, Д.И. Стом3,4, В.А. Терехова2 1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия elenfedoseeva@gmail.com 2Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия 3Байкальский музей СО РАН, Листвянка, Россия 4Сургутский государственный университет, Сургут, Россия
Ключевые слова: загрязнение почвы, патогены, антагонизм, метод встречных культур, эффективные концентрации, гормезис
Страницы: 921-935
Известные факты повышения доли фитопатогенных форм микромицетов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами (ТМ), делают актуальными исследования механизмов их резистентности, что важно для выбора эффективных средств борьбы с возбудителями болезней растений. Не менее актуальными и нуждающимися в изучении остаются вопросы взаимодействия металл-резистентных фитопатогенов с непатогенными видами на фоне загрязнения. В лабораторных экспериментах с чистыми культурами четырех видов грибов (фитопатогенные штаммы Alternaria alternata и Fusarium oxysporum и непатогенные Trichoderma harzianum и Clonostachys rosea) исследовали резистентность к катионам Cu, Zn, Pb, по отдельности добавленных в питательную среду с разным содержанием доступного углерода (сахарозы). Измеряли рост колоний, активность спорообразования и накопление биомассы. Рассчитывали эффективные концентрации, приводящие к 50%-му ингибированию параметров роста, - EC50. Исследуемые грибы проявляли различную устойчивость к ТМ. T. harzianum и C. rosea были более устойчивы к Zn и Pb при любом содержании доступного углерода. Наиболее устойчивы к Cu были пары A. alternata - C. rosea и T. harzianum - C. rosea на средах с меньшим и большим содержанием углерода соответственно. При этом для всех грибов Zn и Pb оказались менее токсичны, чем Сu. Антагонистическая активность, оцененная методом встречных культур на средах с добавлением ТМ, зависела как от ростовых характеристик, так и от выявленной устойчивости вида к ТМ. Активность быстрорастущего T. harzianum как территориального антагониста стимулировалась внесением Zn и Pb. Медленнорастущий C. rosea проявлял конкурентоспособность благодаря высокой устойчивости к ТМ. Сделан вывод о необходимости учета видовой устойчивости к ТМ для прогноза развития взаимоотношений патогенных и непатогенных видов в грибных сообществах на фоне загрязнения почвы.
Д.С. АНЕНКО1, П.С. БОБРОВ2, И.Л. АБИСАЛОВА3, Г.А. СУБОЧ2, Е.О. СЕРГЕЕВА3, Т.Н. ГЛИЖОВА1 1Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь, Россия anencko@gmail.com 2Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия pavel.bobrov96@mail.ru 3Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал Волгоградского государственного медицинского университета, Пятигорск, Россия iraabi@yandex.ru
Ключевые слова: хиноксалины, гидразоны, антиоксидантная активность, дикетоны
Страницы: 361-365
Дескрипторы биоподобия и фармакокинетики были получены с использованием веб-сервисов SwissADME и ADMETlab 2.0. Анализ полученных дескрипторов показал, что, согласно правилу Липински, хиноксалилгидразоны 2-гидроксимино-1,3-диоксосоединений могут быть перспективными кандидатами при разработке лекарственных препаратов для перорального введения. Анализ фармакокинетических дескрипторов изучаемых структур выявил, что, согласно прогнозу, соединения могут проникать через гематоэнцефалический барьер, абсорбироваться в желудочно-кишечном тракте, связываться с белками плазмы крови, быстро выводиться из целевых клеток и не подвергаться метаболическим превращениям изоферментами CYP3A4, CYP2C19 и CYP2D6. Изучена антиоксидантная активность производных хиноксалилгидразонов с различными бензоильными, сложноэфирным и ацетильным фрагментами. Фармакологический скрининг на наличие антиоксидантной активности полученных веществ проводили in vitro на модели Fe2+-индуцированного перекисного окисления липидов. Полученные данные свидетельствуют о выраженной степени ингибирования перекисного окисления липидов в системе желточных липопротеидов синтезированными соединениями, что указывает на весомый вклад хиноксалонового скаффолда в проявление антиоксидантных свойств. Варьирование структуры исходных 1,3-дикарбонильных соединений не привело к значительным изменениям выраженности антиоксидантной активности получаемых гидразонов. Полученные соединения могут стать перспективными веществами с выраженной антиоксидантной активностью для дальнейших исследований in vivo, в том числе для изучения острой и хронической токсичности. Соединением-лидером является толилзамещенный хиноксалилгидразон IIb.
С.А. БУШУМОВ, Т.Г. КОРОТКОВА
Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия bushumov@list.ru
Ключевые слова: методика определения нефтепродуктов, сорбент, метрологические характеристики
Страницы: 366-373
Предложены валидация стандартной аттестованной методики выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии для проведения измерений содержания нефтепродуктов в образцах сорбента на основе золошлаковых отходов теплоэнергетики и изменение способа подготовки проб с целью улучшения метрологических характеристик методики. Проведено 48 измерений для расчета метрологических характеристик валидируемого метода согласно рекомендациям, изложенным в РМГ 61-2010 (Приложение Е). Оценка показателя повторяемости проведена по критерию Кохрена. Для оценки показателя внутрилабораторной прецизионности применены статистики Граббса. Показатель правильности определен с использованием двухвыборочного критерия Стьюдента. Оценка показателя точности выполнена по выборочному относительному среднеквадратичному отклонению результатов измерений образца контроля. Показатели качества стандартной методики ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 (издание 2005 г.): показатель повторяемости 8 %; показатель внутрилабораторной прецизионности 10 %; показатель правильности 15 %; показатель точности 25 %. Показатели качества валидируемого метода: показатель повторяемости 2.7 %; показатель внутрилабораторной прецизионности 2.7 %; показатель правильности 1.3 %; показатель точности 5.3 %. Результаты измерений, получаемые с помощью разработанного валидируемого метода измерения содержания нефтепродуктов в образцах модифицированного сорбента на основе золошлаковых отходов, являются более воспроизводимыми в условиях повторяемости и прецизионности, а также более правильными и точными в сравнении с результатами, получаемыми при проведении измерений с помощью стандартной методики ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 (издание 2005 г.).
Е.Н. ЕГОРОВ1, С.И. САНДАЛОВ2, Н.И. КОЛЬЦОВ1 1Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, Чебоксары, Россия enegorov@mail.ru 2Чебоксарское производственное объединение им. В. И. Чапаева, Чебоксары, Россия sandalov-1963@yandex.ru
Ключевые слова: базальтовые волокна, бутадиен-метилстирольный, изопреновый и бутадиен-нитрильный каучуки, резина, реометрические, упруго-прочностные, эксплуатационные и динамические свойства
Страницы: 374-378
Исследовано влияние базальтовых волокон на реометрические, физико-механические, эксплуатационные и динамические (вибропоглощающие) свойства резины, используемой для подрельсовых прокладок. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного (СКМС-30АРК), изопренового (СКИ-3) и бутадиен-нитрильного (СКН 2655) каучуков включала вулканизующие агенты (сера, N,N′-дитиодиморфолин, тетраметилтиурамдисульфид), ускоритель вулканизации (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид), активаторы вулканизации (оксид цинка, стеариновая кислота), мягчители (масло индустриальное И-12А, канифоль), противостарители (N-фенил-N′-изопропил-пара-фенилендиамин, воск ЗВ-П, ацетонанил Н), наполнители (каолин, технический углерод марок N 220 и П 514, диоксид кремния Zeosil 1165 МP) и другие ингредиенты. Показано, что с возрастанием содержания базальтовых волокон в резиновой смеси наблюдается увеличение прочностных свойств и твердости вулканизатов. Базальтовые волокна уменьшают изменения упруго-прочностных характеристик вулканизатов после суточного термоокислительного старения на воздухе и воздействия стандартной нефтяной жидкости СЖР-1. Улучшенными динамическими (вибродемпфирующими) свойствами обладает вулканизат резиновой смеси, включающий 12.0 мас. ч. базальтовых волокон на 100.0 мас. ч. каучуков.
М.В. ЗЫКОВА1, К.А. БРАТИШКО1, Л.А. ЛОГВИНОВА1, В.В. ИВАНОВ1, Е.Е. БУЙКО1, М.Г. ДАНИЛЕЦ2, Е.С. ТРОФИМОВА1,2, А.А. ЛИГАЧЕВА2, А.П. ЗИМА1, Е.С. РАБЦЕВИЧ1,3, А.А. УФАНДЕЕВ1, Д.А. МИХАЛЁВ1, А.В. ПЕРШИНА1, А.И. КОНСТАНТИНОВ4, И.В. ПЕРМИНОВА4, М.В. БЕЛОУСОВ1 1Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Россия gmv2@rambler.ru 2НИИФиРМ им. Е. Д. Гольдберга, Томский НИМЦ, Томск, Россия danilets_mg@pharmso.ru 3Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия evgenia882-a@mail.ru 4Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия konstant@med.chem.msu.ru
Ключевые слова: гуминовые вещества, бурый уголь, химическая, микробиологическая и фармакологическая безопасность, цитопротекторы, антиоксиданты, иммуномодуляторы
Страницы: 379-389
Исследованы физико-химические и фармакологические свойства гуминовых веществ Канско-Ачинского угольного бассейна, месторождение Переясловское. Методами УФ-, ИК-, 13С ЯМР-спектроскопии, флуориметрии, элементного анализа установлено наличие ароматических полиядерных структур и алифатических фрагментов, замещенных различными по природе функциональными группами (карбоксильные, карбонильные и хиноидные, фенольные, спиртовые, простые и сложноэфирные, амино- и амидные). Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии установлено, что гуминовые вещества угля являются высокогидрофильными полидисперсными биополимерами со средними значениями молекулярных масс. По показателю “микробиологическая чистота” (категория 3Б) содержание микроорганизмов не превышает требуемых показателей Государственной фармакопеи Российской Федерации XIV издания (ГФ XIV). Содержание радионуклидов, токсичных металлов (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк) соответствует нормам (согласно ГФ XIV). Установлено наличие 11 эссенциальных элементов. Исследуемые гуминовые вещества относятся к V классу опасности (вещества малоопасные, согласно ГОСТ 32644-2014), не обладают аллергизирующими свойствами и цитотоксическим действием в широком диапазоне концентраций. При изучении специфической фармакологической активности на различных экспериментальных моделях установлены антиоксидантные, иммунотропные, цитопротекторные свойства. Отмечена способность ингибировать свободные радикалы, такие как гидроксильные радикалы (HO•) и супероксид анион-радикал (O2-•), поскольку данные радикалы способны обходить эндогенные системы антиоксидантной защиты организма. Сделано заключение, что исследуемые гуминовые вещества Канско-Ачинского угольного бассейна, месторождение Переясловское, представляют собой безопасные и эффективные биологически активные вещества природного происхождения для использования в качестве перспективной биологически активной субстанции в пищевой и фармацевтической промышленности.