Наука XXI века: новый подход (стр. 2 )

Исследуемый участок располагается на оживленной магистрали города – улице Терешковой. Длина участка составляет 1,1 км, а площадь 154000 м2 (0,154 км2). Исследуемый экотоп прилегает к городской автомагистрали с интенсивностью движения 2000 авт/час, испытывая ее негативное воздействие. Фитоценоз участка представлен всего пятью взрослыми деревьями (вяз мелколистный, лат. Ulmus parvifolia) и стометровой полосой кустов сирени. Они не создают должной защиты от выбросов автотранспорта, от чего страдают все элементы городской экосистемы, что выражается в поведении представителей наблюдаемой колонии, зверьки выглядят напуганными, но подпускают человека на расстояние двух шагов, из своих жилищ показываются не слишком часто.

Поскольку данная популяция и растительное сообщество располагается в городской среде, то на нее действуют помимо биологических и антропогенные факторы различной природы.

Большая территория вокруг участка экосистемы, на которой много нор сусликов, покрыта асфальтом, что обуславливает сильное нагревание воздуха летом и быструю испаряемость влаги при незначительных дождях.

Расположенная вокруг часть городской застройки не относится к центральному району: он протянулся вдоль оживленной магистрали города и окружен территорией с промышленными постройками, на данный момент не эксплуатируемыми. Близлежащие водоемы располагаются в 5,8 км к западу (река Сакмара) и в 5 км к югу (река Урал). К северу и востоку от него крупные водоемы отсутствуют. В микрорайоне, где располагается участок, нет крупных садов и парков, небольшая полоса насаждений и зона отдыха есть на противоположной стороне магистрали, что никак не может служить климатообразующим фактором

Участок, несмотря на расположение в гуще городской застройки, изобилует различными видами дикорастущих растений, многие из них - сорняки, и часто сопутствуют жилью человека. В таблице 1 представлен количественный перечень видов этого сообщества.

Таблица 1

Количество видов растений участка на улице Терешковой (конец мая - июнь 2012 года)

Семейство	Количество видов
Сложноцветные (Compósitae)	7
Бобовые (Fabaceae)	6
Крестоцветные (Cruciferae)	2
Норичниковые(Scrophulariáceae)	2
Злаковые(Gramíneae)	7
Резедовые(Resedaceae)	1
Яснотковые(Lamiáceae)	1
Парнолистковые(Zygophylláceae)	1
Гречишные(Polygonáceae)	1
Лютиковые(Ranunculáceae)	1
Маревые (Chenopodiáceae)	1
Всего видов	30

Таким образом, самые многочисленные из семейств, образующих фитоценоз – это бобовые, злаковые и сложноцветные.

Из семейства бобовых (Fabaceae) наиболее распространены такие виды, как донник лекарственный (Melilótus officinális), подорожник большой (Plantágo májor), люцерна серповидная (Medicago falcata), из семейства злаковых преобладают житняк гребневидный (Agropyron prectiniforme) и костер мягкий (Bromus mollis). Наиболее редкий на этом участке вид - это ковыль перистый (Stipa pennata). Семейство сложноцветных в основном представлено полынью горькой (Artemísia absínthium) и высокой (Artemisia procera), одуванчиком лекарственным(Taraxácum officinále) . Уникальным элементом этой городской экосистемы кроме видового разнообразия растительного сообщества является вид суслика малого (Citellus pygmaeus Pallas).

Основной средой обитания сусликов является почвенная среда, они непосредственно контактируют с различными ее слоями, по-разному загрязненными в городской среде. Анализ проб почвы, отобранных на данном участке, показал превышение с фоном по хлоридам в 10-14 раз, по гидрокарбонатам - в 1,2 раза, по ионам кальция - в 2-4 раза, магния - в 2-7 раз, цинка - в 10-30 раз. Значения концентраций аммония не превышает норму, а сульфаты и сульфиды также имеют превышения показателей.

Биоиндикационное исследование загрязненности почв проводилось на основании методики . Семена кресс-салата выращивались в течениесуток.

Исследование проводилось 7 дней, так как результат появился очень быстро. При поливе вытяжкой из пробы почвы взято в 7 метрах от проезжей части (вытяжка №3), семена проросли полностью лишь на четвертый день, а при поливе вытяжкой, взятой из образцов почв на расстояниях соответственно 40 (вытяжка №2) и 72 метра (вытяжка №1), на второй-третий день. При этом семена, поливаемые вытяжками 1 и 2, прорастали дружнее, а побеги, также измеряемые по методике, были длиннее в 1,5-2 раза, чем побеги, поливаемые вытяжкой номер 3. Деформации или болезней побегов не наблюдалось, что свидетельствует о сравнительной чистоте или быстрой рассеиваемости загрязняющих веществ. Таким образом, наибольшей загрязненности подвергаются земли непосредственно у автомагистралей.

Но, несмотря на все факторы, ограничивающие распространение популяции сусликов (Citellus pygmaeus pallas), она живет, размножается, и за три года визуальных наблюдений никуда не перекочевала. Это значит, что животные приспособились к нетипичным для них внешним условиям, и диапазон толерантности данного вида в отношении всех экологических факторов широк.

Литература

1. Экология города: учебник для вузов / под ред. . - Киев : Либра, 20с - ISBN -8.

2. Потапов, с основами экологии животных: учеб. пособие для вузов / . - М.: Академия, 20с. - (Высшее образование)- ISBN -8.

3. Завалеева, животные Оренбургской области и наблюдения за ними в природе: учеб. пособие для вузов / , . - Оренбург : ОГУ, 20с. - Библиогр.: с. 124. - ISBN -6.

4. Еленевский, . Систематика высших, или наземных растений: учеб. для вузов / , , .- 4-изд., испр. - М. : Академия, 20с. - - ISBN -4.

5. Биология с основами экологии: учеб. для вузов / под ред. .- 2-е изд., испр. - М. : Академия, 20с. - (Высшее профессиональное образование). - Прил.: с. 387-389. - Библиогр.: с. 390-395. - ISBN 8089-5.

6. Большаков, эволюция животных: факты и их интерпретация / , // Экология, 2009. - N 5. - С. 323-332

7. Манаков, амплитуда растений в условиях местообитаний техногенного ландшафта [Текст] / , // Вестник Оренбургского государственного университетаN 4, апрель. - С. 107-111.

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГИПЕРСТРИАТУМА КОНЕЧНОГО МОЗГА ВОРОБЬЯ ДОМОВОГО

, 

ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический

университет им. », Чебоксары, Россия [e-mail]

Hаиболее многочисленными и широко распространенными представителями отряда Воробьинообразные, относящимися к экологической группе птиц, которые большую часть времени проводят в полете, являются воробьи. Кроме этого, воробьиные играют значительную роль в балансе экосистем: относятся к группе антропофильных птиц [1].

Анализ современных представлений о структурной организации мозга птиц показывает, что у воробьиных он достигает высокого развития, в то же время имеются достаточные сведения об основных структурных элементах нервной ткани поля Mesopallium конечного мозга представителей воробьинообразных (ворон, сорока, галка, ласточка и др.) [3]. Однако, данных об особенностях клеточного состава конечного мозга воробья домового, необходимых для полной характеристики мозга наиболее многочисленных представителей Воробьинообразных, обитающих в антропогенных ландшафтных зонах, недостаточно [2].

При анализе микропрепаратов Ha конечного мозга самцов и самок воробья домового было установлено, что общая плотность распределения оди­ночных нейронов самок больше, чем у самцов (2884,60±212,35 против 2511,26±199,25 кл./мм2). Аналогичная ситуация при исследовании Hd (2921,60±238,12 против 2569,26±211,79 кл./мм2). В поле Mesopallium - (2469,26±204,79 против 1923,70±248,02 кл./мм2).

При исследовании общей плотности распределения глии обнаружено, что у самок исследуемого вида птиц количество глии на 1 мм2 превышает таковое у самцов (2335,59±99,04 против 1596,60±101,55 кл./мм2).

Выявлено, что общая плотность распределения нейроглиальных комплексов (НГК) у самок изучаемых птиц было больше, нежели у самцов на 294,15 кл./мм2. Выявлено, что максимальная простность распределения НГК1 и НГК2 отмечена в поле Hd.

В поле Mesopallium замечены все три класса нейроглиальных комплексов (НГК1, НГК2, НГК3), доля которых от общей плотности распределения составила: у самки – 59,72, 26,33, 13,95 %, самца – 69,07, 18,54, 12,39 %.

Определено, что плотность распределения веретеновидных нейронов в Ha у самца 1698,87±71,12, у самок 1804,36±85,74. В поле Hd – у самцов 1481,53±121,84, у самок 2027,65±139,11. В поле Mesopallium - у самцов 1297,64±54,71, у самок 1498,42±69,52.

Плотность распределения пирамидных нейронов в Ha у самца 354,52±29,04, у самок 475,49±31,26. В поле Hd – у самцов 634,11±87,34, у самок 726,07±91,01. В поле Mesopallium - у самцов 546,42±29,21, у самок 698,59±59,43.

Плотность распределения звездчатых нейронов в Ha у самца 287,32±29,21, у самок 211,48±23,85. В поле Hd – у самцов 201,22±19,67, у самок 185,52±35,75. В поле Mesopallium - у самцов 276,32±20,21, у самок 231,29±19,22.

Исследованиями установлено, что у самцов и самок преобладали типичные веретена, остальную долю от общей плотности распределения веретеновидных нейронов составил класс смещенных веретен.

При исследовании плотности распределения пирамидных нейронов определено, что плотность распределения классов мезоморфных, брахиоморфных и трапециевидных пирамидных нейронов самок доминировала над таковой у самцов на 27,30; 49,37 и 23,33 %. Доля классов треугольных, четырехугольных и многоугольных звезд от общей плотности распределения звездчатых клеток самцов составила 17,56, 47,11 и 35,33 % и самок – 34,76, 23,88 и 41,36 %.

Выявлено, что по площади пирамидных нейронов достоверных межполовых различий по данному показателю не установлено (70,04±6,45 против 65,88±7,01 мкм2 у самцов и самок соответственно). Площадь звездчатых нейронов самок была меньше, чем у самцов. Различия по данному параметру были недостоверны (56,51±4,25 против 51,13±4,80 мкм2).

При изучении средней площади НГК1 и НГК2 выявлена доминантность показателей самца, у самок же площадь НГК3 преобладала над таковой у самцов (4,07 мкм2). Достоверных межполовых различий по данному показателю не выявлено.

В поле Mesopallium, производящем обработку зрительной информации, отмечали большие значения общей плотности распределения нейронов и НГК, средней площади нейронов и НГК, разнообразия классов нейронов.

Выводы. Установлено, что общая плотность распределения оди­ночных нейронов, общая плотность распределения глии, общая плотность распределения нейроглиальных комплексов (НГК) у самок изучаемых птиц была больше, нежели у самцов, площадь звездчатых нейронов самок всех изучаемых видов птиц была меньше, чем у самцов.

Литература

1. Володичева особенности нейронных гиперстриатума воробьев домового и полевого / , // Естествознание и гуманизм. Том 4. Выпуск 2. – Омск, 2007. – 6 с.

2. Воронов, закономерности совершенствования головного мозга и дру­гих органов птиц / . – М.: МГУ, 2003. – 210 с.

3. Репина, межполушарной асимметрии конечного мозга птиц : автореф. дис.... канд. биол. наук: 03.00.25 / . – Чебоксары, 2008. – 23 с.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ

ТОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Э. В. Часова, В. В. Ивчук

ГВУЗ «Криворожский национальный университет»,

кафедра химии, г. Кривой Рог, Украина [e-mail]

Горнодобывающая промышленность является одним из наиболее важных факторов преобразования и нарушения окружающей среды. Специфика добычи и обогащения руд и угля заключается в извлечении и переработке огромных масс горных пород. Современная технология позволяет использовать лишь малую часть извлекаемой массы. Все остальное накапливается в виде отходов.

Криворожский железорудный бассейн – один из старейших и крупнейших бассейнов Украины. Железорудные месторождения Кривбасса являются комплексными по своему составу. Каждое из них включает два-три типа железных руд и сопутствующие нерудные полезные ископаемые.

В процессе производственной деятельности образуются промышленные отходы, которые вывозятся в отвалы, шламо - и хвостохранилища. Таким образом, искусственно созданные месторождения вывели из пользования огромные территории плодородных сельскохозяйственных угодий и являются источником негативного воздействия на экологическую обстановку в регионе.

Известно, что особой токсичностью отличаются определенные биогеохимические активные подвижные формы химических элементов, так как только эти подвижные формы могут участвовать в биогеохимических процессах [2]. На подвижность химических элементов сильное влияние оказывает ряд факторов, но главные это – рН и стойкость минералов. Разрушение минералов может быть вызвано механическим, физическим, химическим и биологическим факторами. В таблице приведена относительная подвижность некоторых металлов в зависимости от рН (табл. 1).

Таблица 1

Относительная подвижность некоторых минералов

в зависимости от рН

Относи-тельная подвиж-ность	Сильно-кислая среда (рН < 2)	Кислая среда (рН 2-7)	Нейтраль-ная до щелочной (рН 7-10)	Сильноще-лочная среда (рН > 10)
Высокая	Mg, Sr, Zn, Ca	Ca, Mg, Zn, Cu, Co, Ni, Hg, Ag	Ca, Na, Mg	Ca, Na, Mg
Средняя	Cu, Co, Ni, Hg, Ag, Au, As, Cd	As, Cd	As, Cd
Низкая	Pb, Ba, Ti	Pb, Ba, Bi, Fe, Mn	Pb, Ba, Bi, Fe, Mn	Fe, Mn
Очень низкая	Fe, Mn, Al	Al, Ti, Cr	Al, Ti, Cr, Co, Ni, Hg, Ag	Al, Ti, Cr, Zn, Co, Cu, Ni, Hg, Ag, As, Pb, Ba, Bi

На химическое состояние почв значительное влияние оказывают величина и характеристики их сорбционной способности. В результате сорбции тяжелые металлы легко накапливаются в почвах, но трудно выводятся. Периоды естественного полувыведения из почвы кадмия – 110 лет, цинка до 510, меди и свинца до тысячи лет. В отличие от многих загрязняющих веществ, тяжелые металлы не включаются в процессы самоочищения. В ходе миграции они меняют уровень содержания и формы нахождения. Участвуя в различных типах миграции и биологическом круговороте, они неизбежно попадают в важнейшие жизнеобеспечивающие среды – воду, воздух, пищу. Тяжелые металлы способны к аккумуляции в живых организмах. Их токсическое воздействие на многие системы приводит к появлению специфических заболеваний, ослаблению иммунной системы. Токсическое воздействие тяжелых металлов техногенного загрязнения представлено в таблице 2.

Таблица 2

Токсическое воздействие тяжелых металлов

Элемент	Обычное химическое состояние	Группа токсич-ности	Воздействие на человека
1	2	3	4
Ртуть	Hg2+, Hg22+, CH3Hg+	I	Нервные расстройства, паралич, слепота, врожденные дефекты
Кадмий	Cd2+	I	Гипертония, заболевания почек, уменьшение гемоглобина в крови
Свинец	Pb2+	I	Анемия, почечная недостаточность, умственная отсталость (у детей), судороги, хроническая интоксикация, гингивиты, астеновегетативный комплекс, поражения ЖКТ
Цинк	Zn2+	I	Эмфиземы, отек легких, канцерогенез
Хром	CrO42-	II	Канцероген, поражение ЦНС, нарушение репродуктивной функции
Кобальт	Co2+, Co3+	II	Хронические заболевания дыхательных путей, повреждения печени
Молибден	MoO42-	II	Симптомы подагры
Никель	Ni2+, NiOH+, Ni(OH)3	II	Заболевания дыхательных путей, канцероген, аллергические дерматиты
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4
Медь	Cu2+	Низкая	Нарушение деятельности печени, почек, гинекологические заболевания
Железо	Fe2+, Fe3+	III	Сидероз, хронические бронхиты, повышение восприимчивости к инфекциям
Марганец	Mn2+, Mn3+	III	Манганотоксикоз, неврологические расстройства
Ванадий	VO43-	III	Хронические заболевания дыхательных путей

Установлено [1], что в пределах территории металлургического комбината ПАО «Арселор Миттал Кривой Рог» в почве обнаруживалось 9 наиболее распространенных тяжелых металлов: свинец, цинк, хром, марганец, медь, кобальт, никель, ванадий, железо.

Суммарное загрязнение этими металлами прилегающих к комбинату территорий во много раз превышало допустимые нормы. Объяснить причину появления этих металлов в почве, в количествах, превышающих ПДК для почв, можно тем, что такие металлы, как свинец, хром, марганец, цинк, никель, используются для легирования сталей.

Шламо- и хвостохранилища содержат химические элементы 1-го и 2-го классов опасности (Pb, Cd, As, Cu, Zn), в количествах намного превышающих ПДК для почв. На сухой поверхности хвостохранилищ практически отсутствует почвенно-растительный слой. Наблюдается тенденция увеличения содержания подвижных форм Cu, Zn и Pb. Это объясняется тем, что в кислой среде (рН 3,2-5,8) рудничных вод образуются легкорастворимые соединения этих металлов, которые затем выносятся в окружающие ландшафты.