«Сборник материалов XVII открытой научно-практической конференции старшеклассников по биологии Ученые будущего в рамках городской программы Молодые ученые за здоровье нации 5-6 апреля 2013 Санкт-Петербург 2013 Городская ...»

В ходе опыта «ссаживание носух» мы составили этограммы индивидуального поведения самца Тёмы и самки носухи.

Всего у самца и самки было выявлено 14 форм поведения, которые мы разбили на исследовательское, пищевое поведение, перемещение, автогрумминг, ходит в туалет, драка, агрессия на самку, испуг. При сравнении этограмм критерий оказался равен 0.6.

При сравнении поведения носух во время ссаживания мы выяснили, что самка чаще всего отдыхала (35%), а самец чаще всего передвигался (25%) (Рис. № 5).

То, что самка так часто отдыхала можно связать с тем, что она боялась самца. Это выглядело так, как будто она специально вела себя так тихо, чтобы он не нападал, она часто забивалась в угол и при этом наблюдала за самцом. Он был доминантом и вел себя агрессивно по отношению к самке, нападал на нее, если она попадалась на его пути.

То, что у Тёмы высокий процент передвижения по вольеру, напрямую связано с исследовательским поведением.

Драки встречались два раза, всегда нападал самец на самку. Драки продолжались от 15 до сек. и сопровождались писком, шипением, рычанием и оскалом.

В связи с нашими полученными данными в опыте «Ссаживание носух», мы считаем, что в дальнейшем Тёму с самкой ссаживать не стоит, так как это может привезти к непредвиденным результатам.

В результате наблюдений периода пост – обогащения у носух было выявлено 8 форм поведения, которые мы разбили на следующие группы: исследовательское – сидит, нюхая, ходит, нюхая,; передвижение - ходит, бегает; автогрумминг – чешется; отдых – лежит, спит; ходит в туалет.

При сравнении поведения носух мы выяснили, что самец и самка чаще всего отдыхали (самка – 42%, самец – 42), а Тёма преимущественно передвигался (43%) (Рис. № 6).

Скорее всего, результаты периода пост – обогащения напрямую зависели от возраста носух и от условий их обитания в вольере.

После полученных нами данных мы решили не останавливаться на достигнутом результате.

Так как у самки с самцом наибольшая активность проявлялась в опыте «Бревно с отверстиями», то мы решили поставить им этот пень в вольер, чтобы разнообразить их жизнь.

Тёме же было решено повесить в вольер канат. Скорее всего, носухи через некоторое время привыкнут к этим предметам, и они не будут проявлять у них интерес, поэтому в дальнейшем можно будет менять предметы местами.

В ходе наших наблюдений мы получили следующие выводы:

1. При изучении поведения носух мы выяснили, что самец, самка и Тема чаще отдыхали и исследовали территорию. Также Тема часто передвигался.

2. В опыте «Канат» у самки и самца было зафиксировано наибольшее сходство форм поведения, а Тема отличался повышенным интересом к канату и большим количеством выявленных форм поведения.

3. В опыте «Водные ванны» у самца и самки зафиксировано наибольшее сходство форм поведения. Они чаще манипулировали с яйцом. У Темы наблюдался повышенный интерес к тазу с водой, чаще он манипулировал с тазом.

4. В опыте «Бревно с отверстиями» у самца и самки зафиксировано наибольшее сходство форм поведения, и они чаще манипулировали с пищей. У Темы наблюдался повышенный интерес к бревну с пищей, и чаще он манипулировал с бревном.

5. При сравнении поведения и реакции на обогащение среды самца и самки носух в опыте «Открытие уличного вольера» мы выяснили, что в новом вольере они проводили меньшую часть времени, и их поведение не изменилось.

6. При сравнении поведения и реакции на обогащение среды самки и Темы в опыте «Ссаживание самки с детенышем» мы выяснили, что в дальнейшем их нельзя содержать в одной клетке, так как это может привести к большому количеству драк.

7. Проанализировав наблюдения периода пост – обогащения, мы выяснили, что у самца и самки поведение не изменилось, а Тёма стал более активным.

Автор работы выражает огромную благодарность руководителю кружка «Юный этолог» Седовой Наталии Анатольевне за помощь в выборе темы исследования, в написании работы и работникам мини-зоопарка ЭБЦ «Крестовский остров» за помощь в проведении исследования.

Список литературы:

1. Жюлен-Лаферрьер Д. Мир дикой природы. – М. -Росмэн. – 1997. – С. 171 – 191.

2.Петерс К. « Harpij // Идеи для обогащения поведения животных в зоопарках».- Украина.С. 4-12.

3.Попов С.В., Ильченко О.Г. Методические рекомендации по этологическим наблюдениям за млекопитающими в неволе – М.: изд-во «Московский зоопарк».- 1990. – С. 28 – 55.

This paper examines some of the ways of environmental enrichment for the group coati in a mini-zoo EBC "Krestovskiy Island." During the period of the background coati more rested, explored territory.The room is in a cage with a water basin, a stump with holes for different foods are equally suited for environmental enrichment coati in captivity.Hanging rope caused no interest in adult coati, activity showed only cub. Encounters, and females yielded no positive results.Translation adults coati to the new facility has not had an impact on their behavior. Observations of the post - enrichment showed that the behavior of males and females has not changed at cub increased research activity.

Влияние обогащения среды на поведение лабораторных крыс в тестовых условиях Кеспайк Ксения (школа 554, 11 класс), Меджидова Гюнай (школа 554, 11 класс) ДЮЦ «Молодежный творческий форум Китеж плюс», клуб «Шаги в природу»

В ходе ряда экспериментов по изоляции животных от родительских особей было выявлено, что поведение животных, побывавших в условиях социальной депривации, существенно меняется [1].

При любом обогащении среды высокое сенсорное разнообразие дает возможность животным создать большее количество сложных по структуре нервных контуров. Однажды сформированные нервные контуры в дальнейшем используются при научении. Недостаточный сенсорный опыт в депривированной среде ограничивает количество нервных связей или вообще откладывает их формирование. Поэтому животные, выросшие в малостимулирующей среде, хуже справляются с решением поставленных перед ними задач [6]. Причем эта закономерность распространяется, вероятно, на представителей самых разных видов млекопитающих, в том числе и человека.

Общая стратегия работы с лицами, переживающими депривационные последствия, может рассматриваться как компенсация дефицита необходимых стимулов [1].

В связи с этим было решено проверить, компенсирует ли сенсорное обогащение среды последствия длительной социальной изоляции. Традиционно модельным объектом для изучения факторов, влияющих на социальное поведение, являются лабораторные крысы, легко приспосабливающиеся к изменяющимся условиям среды и живущие в естественных условиях сложными семейными группами [4].

Цель работы: изучение влияния обогащения среды на поведение лабораторных крыс в тестовых условиях.

В задачи исследования входило:

1) Сравнить поведение 2-х недельных детенышей лабораторных крыс и половозрелых крыс в тесте «Открытое поле»

2) Изучить влияние длительной (в течение 1 месяца) социальной депривации в ювенильный период на поведение лабораторных крыс в тесте «Открытое поле»

3) Изучить влияние длительной (в течение 1 месяца) социальной депривации в ювенильный период на поведение лабораторных крыс в тесте «Попарное ссаживание с особью своего пола».

4) Сравнить поведение крыс из различных групп («контроль», «изолянты с обогащением», «изолянты без обогащения»), в тестах «Открытое поле» и «Попарное ссаживание».

Материалы и методы. В исследовании принимало участие 42 крысы из четырех пометов, но от одной родительской пары. До начала тестирования крысы содержались с родительской группой в двухэтажных клетках, размерами 35x28x37см.

В рацион тестируемых животных входил стандартный сухой корм для крыс, фрукты, овощи, каши на мясном бульоне. Подстилкой являлись древесные опилки. Вскоре после открытия глаз крысятами (в возрасте 2-х недель), они проходили тест «Открытое поле». После прохождения теста помет случайным образом делился на 3 группы:

Контрольные крысы (оставались жить с родителями) Изолянты, живущие с обогащением среды (жили по одному в клетках размером 37 х 22 х см. Клетка была декорирована лесенкой, решетчатой полкой, колокольчиком, куском ткани, беговым колесо) Изолянты, живущие без обогащения среды (жили по одному в клетках размером 37 х 22 х см. В клетке, были только тонкий слой опилок и миска).

После социальной изоляции, длящейся в течение 1 месяца, проводился повторный тест «Открытое поле» и «Попарные ссаживания крыс на нейтральной территории» с половозрелой особью своего пола.

В качестве партнера по ссаживанию всегда выступали одни и те же взрослые крысы (самец и самка), жившие в семейных группах (в возрасте полугода), незнакомые крысятам. Попарное ссаживание проводилось на следующий день после второго теста «Открытое поле» в тестовом манеже. Данные методики являются широко распространенными при изучении поведения мелких животных [2]. Животные, которые вследствие ранней изоляции от матки существенно отставали в росте от ровесников, были исключены из второго теста «открытое поле» и «попарных ссаживаний» в связи с тем, что было бы неизвестно, какой фактор повлиял сильнее на их поведение (психические последствия социальной депривации или физическое отставание в развитии).Тестовый манеж представлял собой картонную коробку, пол которой расчерчен на квадраты и оклеен скотчем. Длина и ширина тесового манежа – 72 cм, высота – 50 см. Сторона каждого квадрата составляла 5 см. Манеж протирался после каждого теста перекисью водорода для устранения запаха предыдущего животного. Время эксперимента занимало 5 минут для каждой крысы.

Во всех тестах крыса высаживалась в правый ближний к наблюдателю угол. Во время эксперимента учитывались все действия, совершаемые животным в манеже.

Манеж делился на зоны: V — который находился вдоль стенки поля в два ряда, P – следующие два ряда, К — ближе к центру, один ряд, А — самый центр.

Попарное ссаживание проводилось в этом же манеже (на следующий день после теста «Открытое поле-2»). После каждой пары крыс тестовый манеж также протирался перекисью водорода для устранения запаха предыдущей пары животных.

Проверка достоверности проводилась:

1) Для проверки достоверности различий в частоте встречаемости конкретных элементов у разных групп крыс в одном тесте использовался непараметрический метод Манн-Уитни 2) Для проверки достоверности различий в частоте встречаемости конкретных элементов у одной группы крыс в разных тестах использовался непараметрический метод Вилкоксона.

3) Для проверки достоверности различий в поведении разных групп крыс в целом, использовался метод многомерного шкалирования (в программе Statistica 7.0).

Обсуждение. В тесте «Открытое поле», как в первом (с двухнедельными крысятами), так и во втором (с половозрелыми крысами-подростками в возрасте 1 месяца 2 недель), было зарегистрировано 12 элементов поведения. Разнообразие элементов поведения в обоих тестах было одинаковым.

В тесте «Открытое поле-1» крысята достоверно чаще перемещаются по промежуточным квадратам. На промежуточные и центральные квадраты крысята заходили крайне редко. В среднем, самыми активными были крысята из 3-го помета. На квадраты центральной зоны крысята заходили несколько раз (все они из 3-го помета). Также крысята из третьего помета наиболее часто демонстрировали такой элемент двигательной активности как «поворот», когда среди крысят из 2-го помета данный элемент практически не встречался. Стоит отметить, что при сравнении поведения крысят из разных пометов достоверно отличается только поведение крысят 2-го помета.

Большая часть времени крысятами затрачивается на исследование. Наиболее часто крысята демонстрировали такие элементы, как «нюхает пол» и «нюхает стену». Самыми редковстречающимися элементами исследования были стойка и полустойка. Надо отметить, что вклад каждого элемента исследования в сумму всех, совершенных 2-хнедельными крысятами действий, у разных пометов отличался. Наиболее активно исследовали незнакомую территорию крысята, принадлежащие к первому помету. Наименьшую активность исследования показали крысята из второго помета.

При демонстрации крысятами смещенной активности элемент «короткое умывание» встречался чаще, чем элемент «скребет». Крысята, принадлежащие ко второму помету, чаще, нежели другие крысята, демонстрировали действия, относящиеся к смещенной активности. Наиболее редко регистрировались элементы смещенной активности у крысят из 3-го помета.

Среди элементов комфортного поведения был зарегистрирован только элемент «длинное умывание». Так как комфортное поведение демонстрируется животным в то время, когда оно находится в спокойном состоянии, то исходя из частоты демонстраций комфортных чисток крысятами из разных пометов, можно сделать вывод, что крысята из второго помета в целом чувствуют себя наиболее спокойно в условиях новизны, а крысята, принадлежащие к третьему помету – наименее спокойно. Стоит отметить, что у крыс из второго помета большая часть комфортных чисток демонстрировалась во вторую половину теста, когда как смещенная активность чаще встречалась в начале теста.

Согласно полученным данным, поведение детенышей и подростков лабораторных крыс в тесте «открытое поле» существенно отличалось. При сравнении поведения крысят двухнедельного возраста и крысят в возрасте 1 месяца и 2-х недель можно отметить, что поведение детенышей более индивидуально, нежели поведение половозрелых крыс подросткового возраста. По результатам многомерного шкалирования данных теста «Открытое поле-2» наиболее сходным было поведение изолированных крыс без сенсорного обогащения среды. У контрольной группы крыс и у изолированных крыс, которым обогащали среду посредством игрушек, поведение во втором тесте было более индивидуально. Достоверных различий в поведении крыс из разных пометов в тесте «Открытое поле-2» не выявлено.

Во время прохождения теста «Открытое поле - 2», крысы продолжали большую часть времени затрачивать на исследование территории. Наиболее часто крысами демонстрировались такие элементы, как «нюхает стену» и «нюхает пол». Реже всего встречались элементы «опирается на стенку» и «полустойка».

За тест крысы - подростки проходили достоверно больше квадратов, что связано с разницей в возрасте (а следовательно, и с разной степенью физического развития) у крыс в первом и втором тесте. Перемещаться тестируемые животные по-прежнему предпочитали в пристеночной зоне.

На промежуточные и центральные квадраты крысы заходили крайне редко. Достоверно более частое посещение центральных квадратов отмечено у контрольной группы крыс.

На смещенную активность приходился небольшой процент всех действий. Также как и в первом тесте, среди элементов смещенной активности у подростков чаще встречается элемент «короткое умывание».

Частота демонстраций крысами комфортного поведения несколько возросла по сравнению с первым тестом.

Попарное ссаживание крыс с особью своего пола на нейтральной территории.

Во время данного теста было зафиксировано 13 элементов. Число и разнообразие элементов у крыс разных групп отличается. У контрольной группы крыс отсутствуют элементы «толкает партнера передними лапами», «убегает». У крыс-изолянтов отсутствует элемент «замирание».

Так как крысы высаживались в тестовый манеж одновременно, но на расстоянии друг от друга, то в начале теста крысы начинали исследовать территорию, но вскоре переключали свое внимание на партнера по ссаживанию. Большая доля активности у крыс всех групп приходилась на исследование партнера. Исследование партнера проходило с помощью обнюхиваний с различной локализацией. Наиболее часто крысы совершали назо-назальные обнюхивания и нюхали спину партнера.

На втором месте по частоте проявления – исследование территории. Наиболее активно исследовали территорию крысы из контрольной группы, несколько меньше – крысы - изолянты с обогащением среды, и наименее активно исследовали территорию крысы - изолянты, лишенные обогащения среды. Исследование территории чаще всего проявлялось в обнюхивании пола и стены.

В тесте «попарное ссаживание» поведение крыс из разных групп существенно отличалось.

Контрольная группа крыс вела себя по отношению к партнеру неагрессивно и не проявляла боязни. Это выражалось в отсутствии действий, относящихся к избеганию партнера и к жесткой агрессии. Подобное поведение описано как характерное для крыс, столкнувшихся на непродолжительное время на нейтральной территории [3,5] У крыс, которые росли в изоляции, но с обогащением среды посредством игрушек, присутствовали элементы избегания партнера (убегает) и жесткой агрессии (толкает передними лапами). Стоит отметить, что убегание отмечалось при простом приближении партнера. Крысы, которые росли в социальной изоляции и без сенсорного обогащения среды, демонстрировали избегание партнера в 2 раза чаще и жесткую агрессию в 1, раза чаще, нежели крысы, которым обогащали среду. Вероятно, это связано с тем, что у животных лишенных в детстве контакта с сородичами, нарушается ритуал знакомства с конспецификами [1].

Также у контрольной группы крыс практически отсутствовала смещенная активность. У крыс – изолянтов, росших с обогащением среды, частота действий смещенной активности существенно больше, нежели у контрольной группы. У крыс - изолянтов, которые росли без обогащения среды, уровень смещенной активности достоверно выше, чем у крыс - изолянтов с обогащением среды.

У контрольной группы крыс и у группы крыс-изолянтов с обогащением среды одинаковый уровень ритуализированной агрессии. Крысы – изолянты, у которых обогащение среды отсутствовало, демонстрировали ритуализированную агрессию чаще, нежели 2 другие группы крыс.

Список литературы:

1] Алексеенкова Е. Г. Личность в условиях психической депривации/ серия «учебное пособие». СПб: Питер, 2009 - 96 с.

2] Буреш Я., Бурашева О., Хьюстон Д.П. Методика и основные эксперименты по изучению мозга и поведения/М.: Мир, 1990 – 348 с.

3] Фабри К.Э. Основы зоопсихологии/М.: изд-во МГУ, 1976 – 274 с.

4] Плескачева М.Г. Открытое поле и другие тесты, оценивающие тревожность/Лаб. физиологии и генетики поведения Кафедра ВНДД, Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 2009 - 43 с.

5] Хайнд Р. Поведение животных/М.: Мир, 1975 – 576 с.

6] Hebb D., The innate organization of visual activity: I. Perception of figures by rats reared in total URL: http://vikent.ru/enc/874/ Изучение биологических особенностей афидиид (Hymenoptera, Aphidiidae), паразитирующих на тле Macrosiphum rosae L. и их сверхпаразитоидов

Научный руководитель: Екатерина Владимировна Целих

ЗИН РАН

Одной из основных задач в сфере растениеводства является борьба с неблагоприятными условиями среды, которые значительно влияют на жизнеспособность культурных и декоративных растений. Весомое место среди таких условий среды занимают растительноядные насекомые и фитопатологические факторы. К числу наиболее опасных вредителей растениеводства относится тля, которая может не только снижать урожай, но и приводить к гибели растения. Например, тля Macrosiphum rosae L. приводит к увяданию и снижению декоративных качеств шиповника и различных сортов роз.

Наиболее популярным методом борьбы с тлей является использование инсектицидов. Однако широкое применение химического метода борьбы в растениеводстве имеет не только преимущества, но и множество недостатков. Например при постоянной обработке ядом у насекомых вырабатывается устойчивость к ним, поэтому возникает необходимость изобретения новых, более эффективных инсектицидов, что повышает финансовые затраты на разработку, проверку и внедрение нового препарата. Кроме того ядохимикаты приводят к гибели целого комплекса насекомых, в том числе и энтомофагов, что подрывает целостность и устойчивость экосистем. Наибольшую опасность представляют стойкие инсектициды и их метаболиты, способные накапливаться в почве, водоемах, продуктах питания, их большая концентрация приходится на организмы, занимающие вершину трофической пирамиды [4]. Кроме того, частое нарушение правил хранения и применения пестицидов, а также отсутствие строгого контроля за остаточным их количеством, часто приводит к накоплению инсектицидов в организме человека, а, следовательно, к снижению иммунитета, хроническим заболеваниям и врожденным аномалиям человека [1]. В последние десятилетия разрабатываются и внедряются различные методы биологической защиты растений, например в качестве агентов для биологической борьбы с тлей часто используют наездников семейства Aphidiidae. Однако до сих пор внедрение афидиид, как биологических агентов в борьбе с тлей, было эффективно только лишь в закрытом грунте, где биологическая система тля-афидииды была изолирована от естественных врагов и природных условий среды. Таким образом, остается открытым вопрос об эффективности использования афидиид в открытом грунте.

Поэтому главной целью исследовательской работы является изучение целостного комплекса паразитоидов тли Macrosiphum rosae, а также изучение некоторых биологических особенностей афидиид, как биологических агентов борьбы в условиях максимально приближенных к природным.

Для решения данной цели, были поставлены следующие задачи:

1. Выявить и изучить комплекс паразитоидов на тле Macrosiphum rosae;

2. Определить частоту выведения афидиид, паразитоидов второго и третьего порядка из тли Macrosiphum rosae за летний сезон 2012 г;

3. Изучить строение половых гонад и потенциальную плодовитость афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae;

4. Определить фактическую плодовитость афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae в природных условиях.

Материалы и методика исследования. Исследования проводились в течение полевых сезонов 2011-2012 гг. на территории Удельного парка, Сосновки и Юнтоловского заказника, а также в скверах, садах и на озелененных территориях города. В качестве модельного объекта исследования был выбран комплекс паразитоидов тли Macrosiphum rosae, которая вредит различным сортам роз и шиповника.

Сбор афидиид и сверхпаразитоидов проводили с июня по август (включительно) путем выведения их из мумифицированных тлей. Мумии помещали в пробирки, закрывали их ватой или бумагой, пропускающей воздух, так как это необходимо для дыхания личинок афидиид и сверхпаразитов. В пробирку также помещали пояснительную этикетку. Выведение материала происходило в лабораторных условиях, при комнатной температуре, либо в садках на природе.

Для определения систематического положения афидиид и сверхпаразитоидов, часть собранного материала была смонтирована и поставлена в коллекцию.

Для определения видового состава использовали определитель насекомых европейской части СССР (Том III) [2, 5, 6].

Потенциальную плодовитость наездников определяли по методике Павловского, с помощью вскрытия самок на вторые сутки после их вылета, так как именно в это время (без подкормки и тлей) в их яичниках наблюдается максимально количество яиц. Вскрытие имаго проводилось сразу после усыпления наездника. При вскрытии паразитоидов полностью выделяли половой аппарат самки: яйцеклад, яйцеводы, парные яичники, сперматеку, парные придаточные, щелочную и кислую железы, и окрашивали метиленовым синим. В дальнейшем вскрывали оболочку яичника, извлекали яйцеклетки и подсчитывали их количество.

Для проведения экспериментов по искусственному заражению тли и определению фактической плодовитости афидиид нами были изготовлены садки цилиндрической формы. На каркас из мягкой алюминиевой проволоки натягивали капрон, таким образом, что одна сторона оставалась с открытым раструбом. Через открытый раструб садок одевался на ветку шиповника. Фактическую плодовитость самок афидиид определяли, помещая каждую из них отдельно в садки с 110 тлями Macrosiphum rosae на ветке шиповника в природных условиях. Самок в опыте покармливали сахарным сиропом для увеличения продолжительности жизни. В дальнейшем ввелся подсчет образовавшихся мумий и изъятие их из садка. Также производилось вскрытие ослабленных тлей упавших на стенки садка для определения наличия в них личинок афидиид.

Для получения высококачественных макрофотографий использовался бинокуляр MC-2 ZOOM и микроскоп Микромед 3 с цифровой камерой digital DCM 510. При совмещении слоев и предварительной обработке изображений применялись программы Helicon Focus и Helicon Filter. Окончательная редакция и компоновка фотографий проводились в программе Photoshop CS.

Статистическую обработку данных проводили при помощи программы Statistica 7.0.

Результаты и их обсуждение Изучение комплекса паразитоидов на тле Macrosiphum rosae L. За время полевых исследований 2011-2012 гг. из мумий тли Macrosiphum rosae. было выведено 6 видов наездников, принадлежащих к трем семействам перепончатокрылых насекомых (рис 1).

Рисунок 1. Комплекс паразитоидов на тле Macrosiphum rosae L.

Aphidiidae Aphidius rosae Haliday Ephedrus plagiator (Nees) Praon volucre (Haliday) Pteromalidae Asaphes vulgaris Walker Pachyneuron aphidis (Bouch) Megaspilidae Dendrocerus carpenteri (Curtis) Данные виды по типу паразитирования подразделяются на три биологические группы. К первой группе относятся афидииды (Aphidius rosae, Ephedrus plagiator и Praon volucre), которые являются первичными эндопаразитоидами тлей. Как правило, эти наездники заражают тлей второго или третьего возраста, редко взрослых крылатых особей, откладывая в них только одно яйцо. Вторая группа, эктопаразитоиды второго порядка, включает в себя и птеромалид (Asaphes vulgaris и Pachyneuron aphidis) и мегаспилид (Dendrocerus carpenter). Наездники этой группы заражают мумию тли с уже отвердевшими покровами внутри которой располагается личинка старшего возраста, предкуколка или куколка афидиид. Причем все виды эктопаразитоидов второго порядка были выведены нами со всех трех видов афидиид, что значительно влияет на снижение численности первичных паразитоидов в природных условиях. К третьей группе – эктопаразитоидов третьего порядка относиться Asaphes vulgaris, так как данный вид способен заражать мумии тли, внутри которых развивается личинка эктопаразитоида второго порядка Dendrocerus carpenteri. Причем в этом случае личинка Asaphes vulgaris способна развиваться на личинке дендроцеруса, а затем на остатках личинки афидиид (при вскрытии мумии было отмечено данное явление).

Частота выведения афидиид, паразитоидов второго и третьего ранга из тли Macrosiphum rosae L. за летний сезон. За время полевых исследований 2012 г. нами была проделана большая работа по сбору и обработке многочисленного выводного материала. В результате проделанной работы были получены данные о частоте выведения афидиид и их сверхпаразитоидов из мумий тли Macrosiphum rosae. На рис. 2 видно, что наибольшее количество выведенных нами афидиид (1064 шт.) принадлежит виду Aphidius rosae, что в два раза превышает число выведенных за летний сезон Praon volucre и Ephedrus plagiator. Среди паразитоидов второго и третьего порядка (рис. 3) наиболее часто в выведениях встречаются Pachyneuron aphidis и Dendrocerus carpenteri. Вид Asaphes vulgaris встречается гораздо реже (всего 32 выведения за летний сезон).

Возможно, это связанно с тем, что Asaphes vulgaris может вести себя как паразитоид третьего порядка, а их численность в экологической пирамиде чисел должна быть меньше остальных паразитоидов.

Изучение строения половых гонад и потенциальной плодовитости афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae L. В зависимости от строения яичников, афидиид можно подРисунок 3. Частота выведения вторичных и Рисунок 2. Частота выведения афидиид из мумий тли Macrosiphum rosae L.

Рисунок 4. Типы полового аппарата афи- Рисунок 5. Фактическая плодовитость афидиид, паразитирующих на тле диид, паразитирующих на тле Macrosiphum разделить на две группы: виды с политрофическим и дироистическим строением гонад. В ходе наших исследований были обнаружены оба типа строения гонад. К первой группе относятся Praon volucre и Ephedrus plagiator, ко второй группе Aphidius rosae (рис. 4).

Афидииды относятся к проовигенным видам – у только что отродившихся самок большая часть яиц сформирована и готова к откладке [3]. Однако часть яиц в первые сутки ещё находится на стадии деления, и поэтому максимальное количество яйцеклеток обнаруживается на вторые сутки жизни наездника, именно это число гамет принимается нами за потенциальную плодовитость афидиид.

На таблице 1 отображены результаты исследования потенциальной плодовитости самок афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae.Наибольшее значение потенциальной плодовитости было отмечено нами у вида Aphidius rosae (223 ± 14,5), максимальное количество зрелых яиц на вторые сутки у данного вида составило 307 шт., а наименьшее у Ephedrus plagiator (121±6,6). На вторые сутки у данного вида максимальное количество сформировавшихся яйцеклеток было 140, что в половину меньше чем у афидиуса.

Потенциальная плодовитость Praon volucre 146,2 ±4,3, а максимальное количество гамет составило 169 шт.

Изучение фактической плодовитости афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae L. в природных условиях. Для определения фактической плодовитости афидиид была проведена серия опытов с 10 самками для каждого вида. Эксперимент проходил в природных условиях в садках с колонией тли (110 шт). Результаты исследований представлены на рис. 5.

Наибольшее число образовавшихся мумий и наибольшая эффективность заражения тли были отмечены у вида Aphidius rosae. (максимальное число образовавшихся мумий от одной самки составило 96 шт.), а наименьшие показатели у Ephedrus plagiator (максимальное число образовавшихся мумий - 38). Полученные результаты коррелируют с данными частоты выведения этих видов в природных условиях.

Таким образом, наиболее эффективным агентом биологического метода борьбы против тли Macrosiphum rosae является Aphidius rosae, так как и частота встречаемости данного вида в природе и показатели его фактической плодовитости достаточно высоки.

1. За время полевых исследований 2011-2012 гг. из мумий тли Macrosiphum rosae было выведено 3 вида афидиид (первичные эндопаразитоиды тли), 2 вида птеромалид (вторичные и третичные эктопаразитоиды) и один вид мегаспилид (вторичный эктопаразитоид);

2. Было отмечено, что Aphidius rosae наиболее часто встречается в выведениях среди афидиид (1064 выведения за летний сезон 2012 г.). Частота встречаемости Praon volucre и Ephedrus plagiator в два раза ниже.

3. Среди паразитоидов второго и третьего порядка наиболее часто в выведениях встречаются Pachyneuron aphidis и Dendrocerus carpenteri. Вид Asaphes vulgaris встречается гораздо реже (всего 32 выведения за летний сезон);

Потенциальная плодовитость самок афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae L.

Вид афидиид Максимальное число Среднее значение пояиц в яичниках на вторые тенциальной плодовитости 4. Определена потенциальная плодовитость афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae. Наибольшее значение потенциальной плодовитости было выявлено у Aphidius rosae (223 ± 14,5), а наименьшее у Ephedrus plagiator (121±6,6);

5. Изучена фактическая плодовитость афидиид, паразитирующих на тле Macrosiphum rosae.

Наибольшее число заражений было отмечено у вида Aphidius rosae (максимальное число образовавшихся мумий от одной самки составило 96 шт.), а наименьшие показатели у Ephedrus plagiator (максимальное число заражений - 38);

6. Установлено, что наиболее эффективным агентом биологического метода борьбы против тли Macrosiphum rosae является Aphidius rosae, так как и частота встречаемости данного вида в природе и показатели его фактической плодовитости достаточно высоки.

Список литературы 1. Белоусов В.П. Влияние пестицидов и минеральных удобрений на состояние окружающей среды. М.: Изд-во МНИИГ им. Ф.Ф.Эрисмана. - 1999. - С. 2.

2. Джанокмен К.А. Определитель насекомых европейской части СССР. Том III. Перепончатокрылые. Вторая часть. Л., «Наука». - 1978. - С. 57-228.

3. Иванова-Казас О.М. Сравнительное изучение эмбрионального развития афидиид (Hymenoptera, Aphidiidae). – Энтомологическое обозрение, 1956. С. 245-251.

4. Небел Б. Наука об окружающей среде. Т. 2. – М.: Мир. - 1993. - 328 с.

5. Тобиас В.И., Якимавичюс А.Б., Кирияк И.Г. Определитель насекомых европейской части СССР. Т. 3. Перепончатокрылые; Ч. 5. – Л.: «Наука». - 1986. - 309 с.

6. Тряпицын В.А. Определитель насекомых европейской части СССР. Том III. Перепончатокрылые. Вторая часть. Л., «Наука». - 1978. - С. 236-328.

Определение факторов, влияющих на прирост щенков породы ньюфаундленд на ранней ЭБЦ «Крестовский остров», кружок «Биология и ветеринария домашних Данное исследование – это продолжение интересной и значимой темы по изучению биологии развития в области кинологии и, в частности, в познании закономерностей роста щенков породы ньюфаундленд в племенной группе за два года.

На сегодняшний день в литературе отсутствуют данные по параметрам роста различных пород собак. Поэтому основой для наших наблюдений были биометрические методы по изучению раннего онтогенеза лабораторных и диких грызунов института физиологии Академии наук Узбекистана (И. З. Ахметов).

Полученные нами данные по параметрам роста могут вызвать интерес у заводчиков и владельцев собак данной породы и практически использоваться ими в целях получения качественного племенного поголовья молодняка.

Порода ньюфаундленд - это социально-значимая порода, способная благодаря своим породным качествам работать в поисково-спасательной службе и в службе спасения на водах.

Учитывая актуальность тематики, целью нашей работы стало: определение факторов, влияющих на прирост щенков породы ньюфаундленд на ранней стадии онтогенеза.

Поэтому задачи нашей работы следующие:

1. Определить наличие корреляции между параметрами роста:

-массой тела, -длиной тела, -длиной передних конечностей, -длиной задних конечностей, -длиной хвоста, -длиной ушей;

2. Определить, какие факторы (наследственные, условия содержания, кормления и др.) влияют на прирост щенков;

3. Определить степень влияния изученных факторов на прирост щенков.

Материалы и методы. Для исследований были отобраны 9 пар собак породы ньюфаундленд.

Перед вязкой все они прошли клиническое обследование и были допущены к разведению.

В период с 2011 по 2012 год от данных пар были получены 53 щенка, за которыми проводились наблюдения два раза в неделю с 1 по 45 сутки.

Данные особи содержались в квартирных и в вольерных условиях.

Для мечения щенков использовались разноцветные ленты.

Методы для исследования использовались следующие:

весовые, линейные и статистические.

С помощью линейных и весовых методов измерялась масса тела, длина тела, длина передних и задних конечностей, длина ушей и хвоста. На основе собранных данных составлен дневник наблюдений, вычислен прирост щенков за 45 суток, демонстрирующий во сколько раз были увеличены параметры роста за данный период времени.

По результатам статистической обработки данных построено корреляционное поле, созданное на основе коэффициента корреляции Браве-Пирсона и позволяющее определить силу взаимосвязи между количественными параметрами.

А также с помощью программы Primer определена значимость различных факторов на прирост щенков с построением матрицы расстояний.

Результаты и обсуждение результатов 1. Перед тем, как рассматривать влияние факторов на группу признаков, мы решили посмотреть как изучаемые параметры роста будут взаимодействовать между собой. Нами были получены заслуживающие внимания результаты, которые представлены в таблице №1.

Красным отмечены достоверные значения, т.е. обоснованные, реально существующие Прирост массы тела Прирост длины тела 0, Прирост длины передних лап Прирост длины задних лап Прирост длины хвоста Исходя из полученных результатов, мы констатируем, что параметры всех длин роста сходно положительно коррелируют друг с другом, т.е. при увеличении значения одного из параметров значения других изменяются прямо пропорционально по отношению к нему. Например, наибольшая положительная зависимость будет между приростом длины передних конечностей и приростом длины ушей (r = 0,65). Однако следует отметить, что несмотря на положительную корреляцию между длинами, с приростом массы тела они в своем большинстве связаны обратно пропорциональной зависимостью. При этом достоверной является только корреляция между приростом массы и приростом длины ушей и длины передних конечностей.

Для того чтобы определить степень какой зависимости будет выше, нужно сравнить абсолютные значения коэффициента r между парами этих признаков и выбрать значение, более близкое к 1 или -1. В данном случае, т.к. зависимость отрицательная, мы ищем значение, стремящееся к -1. r между приростом массы тела и длины передних конечностей - -0,55, между приростом массы тела и длиной ушей - -0,39, значит зависимость будет ярче выражена между первой парой признаков.

Следовательно, действительно существуют некие линейные зависимости роста, которые оказывают влияние на развитие щенков. Т.е рост одного из параметров неизменно вызовет увеличение или уменьшение значений других параметров. А как именно они будут изменяться, видно из таблицы.

2. Для выполнения последующих задач мы рассмотрели следующие факторы возможного влияния на прирост щенков: Размер помета отца и Размер помета матери – т.е. кол-во однопометников отца и матери, Возраст отца, Возраст матери, Роды матери – т.е. какие по счету роды у собаки, Помет – как наследственные свойства помета, Размер помета – кол-во щенков в помете, Пол – самец или самка, Содержание – вольерное или квартирное, особенности питания – отсутствие или наличие добавки к корму и Сезон – время года, в которое щенки родились.

Для изучения влияния выбранных факторов на прирост щенков мы использовали метод многомерного шкалирования (MDS), который позволяет нам представить расположение точек многомерного пространства на плоскости и показывает степень сходства особей между собой. Также был проведен анализ ANOSIM, который помог нам в большинстве случаев доказать достоверность различия между парами точек.

На рисунке 1 представлено влияние фактора Помет на группу из 6 признаков. Точками различных цветов и формы обозначены 9 взятых нами для исследования пометов. На рисунке видно, что особи (точки) группируются близко относительно своего помета, и на расстоянии относительно других пометов. Следовательно мы можем предположить, что щенки из разных пометов отличаются друг от друга. Наше предположение подтвердил и анализ ANOSIM (P – 0.606; r – 0.1). Из чего мы сделали вывод, что фактор Помет достоверно будет оказывать сильное влияние на прирост щенков. Такая разница скорее всего обусловлена индивидуальными наследственными особенностями каждого помета, полученными от родителей.

Рис. 2. Роды матери. 1-первые, 2-вторые, 3-третьи. Полученные результаты говорят, о том, что фактор Роды Рис. 3. Особенности содержания. f-квартирное, v-вольерное.

группы – 1-ая – щенки, содержащиеся в вольерных условиях, 2-ая в квартирных. Как вы можете заметить, точки, принадлежащие разным группам перемешаны между собой. Облака точек почти полностью перекрывают друг друга. Следовательно данный фактор будет оказывать лишь небольшое влияние на прирост щенков. Результаты ANOSIM подтверждают незначительность влияния фактора (P-0.101; r – 1.5).

Для того, чтобы нагляднее убедится в том, какие именно факторы и как влияют на развитие щенков в первые 45 суток их жизни, мы составили таблицу значений R и p.

Перед вами таблица №2 – сводная таблица о влиянии факторов на исследуемую группу щенков. Обратите внимание, что по результатам исследования мы условно разделили изученные факторы на 4 группы. Первая – факторы Помет и Роды суки – оказывают максимальное воздействие на прирост щенков, далее группа факторов, влияние которых снижается и наконец, в последнюю группу мы вынесли 3 фактора, влияние которых было признано недостоверным.

Наибольший интерес для нас представляют первые 5 факторов, которые, несомненно, будут Таблица 2. Значения R и p играть очень важную роль в формировании детенышей. Больше всех выделяется фактор Помет, т.е.

Особенности питания 0,211 0,2 фактора Помет. Замыкают четверку факторы Размер ньюфаундленд на ранней стадии онтогенеза”.

1. Наблюдается положительная корреляция между приростом параметров длины и отрицательная между приростом массы тела и длины передних конечностей и длины ушей.

2. Факторы: Размер помета отца, Возраст отца и Возраст матери, Роды матери, Помет, Размер помета, Содержание и Особенности питания – будут оказывать влияние на прирост щенков породы ньюфаундленд;

3. - Влияние факторов: Размер помета матери, Пол и Сезон - признано недостоверным - Факторы: Возраст матери и отца, Размер помета отца и Содержание – оказывают влияние на развитие детенышей породы ньюфаундленд.

- Наибольшее влияние на прирост щенков породы ньюфаундленд будут оказывать факторы:

Помет, Роды суки, Размер Помета и Особенности питания.

В заключение хотелось бы выразить благодарности моим родителям, а также научному руководителю работы – Глотовой Ольге Владимировне, консультанту по статистистической части работы– Хайтову Вадиму Михайловичу, а также заводчикам, помогавшим мне в сборе материалов для проведения исследования.

Список литературы 1. Ахметов И.З. // Лабораторные и дикие грызуны (содержание, разведение и использование в опытах). Ташкент: Фн. 1981.

2. Джоан К. Бендьюр // Ньюфаундленд. М.: Центрполиграф. 3. Доминик Гранжан, Жан-Пьер Вессер // Энциклопедия собаки. М.: Издательский дом “Друг”.

2003. Перевод с французского: Dominic Grangan, Jean-Pierre Vesser // L'encyclopdie des chiens. F.:

Royal Canin. 4. Сборник/ под общей редакцией В.Н. Зубко // Все о собаке. М: Эра. 5. Красота В. Ф., Лобанов В.Т., Джапаридзе Т.Т. // Разведение сельско-хояйственных животных. М.: Колос. 6. Крис Валкович, Бонни Вилкокс // Успешное разведение собак. М.: Софион, 7. Потехина Н.Ю. // Ньюфаундленд. М.: Аквариум, 8. Сотская М.Н., Московкина Н.Н. // Племенное разведение собак. М.: ООО Аквариум-Принт, 9. Хайтов В.М. // Использование математических методов в биологических исследованиях школьников. СП-б: Санкт-Петербургский городской Дворец творчества юных “Аничковский вестник”. 10. http://newfs.ru/lib/ - Официальный сайт НКП Ньюфаундленд Исследовательский проект «Атлас-определитель микроскопических грибов, часто встречающихся внутри помещений Малкова Анна (гимназия 610, 11 класс), Орлова Елена (641 школа, 7 класс), Березкина Марьяна ВВЕДЕНИЕ. Микроскопические грибы являются эукариотическими организмами и принадлежат к царству грибов. Они могут вызывать различные заболевания, начиная от аллергии и заканчивая тяжелыми формами пневмонии. Поскольку обнаружить микроскопические грибы можно практически везде, важно уметь определять микроскопические грибы, чтобы оценивать степень их опасности для здоровья человека.

Микроскопические грибы встречаются повсеместно, в том числе и в жилых помещениях. Однако проводить с ними школьные научные исследования сложно из-за того, что отсутствуют доступные определители, рассчитанные не на специалистов, а на школьников. Наиболее современный русскоязычный определитель – «Определитель патогенных и условно патогенных грибов», однако в нем приведены данные только по грибам, встречающимся в медицинской практике [1]. Один из наиболее полных ресурсов, где приводится описание всех разновидностей грибов– интернетресурс http://mycobank.org/.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА. Разрабатывая определитель, мы поставили перед собой следующие задачи 1. Собрать материалы (зараженные субстраты),определить род микроскопических грибов 2. Проанализировав данные, найти определенные признаки, по которым можно классифицировать найденные грибы.

3. Составить определитель.

Сбор материалов 1.Сбор образцов микроскопических грибов проводился с помощью изготовления препаратов на клейкой ленте (скотче). Для этого мы аккуратно прижимали скотч к поверхности колонии грибов, наклеивали его на предметное стекло и микроскопировали при увеличении x1600 (с иммерсионным маслом). Фотографирование производилось цифровой насадкой для микроскопов.

Безопасность работы с микроскопическими грибами обеспечивалась тем, что сбор образцов производился на месте обнаружения колоний плесневых грибов, то есть для работы использовались только те микроскопические грибы, которые окружают людей в повседневной жизни. В учебный кабинет вносились и исследовались безопасные препараты на клейкой ленте.

2.Первичное определение микроскопических грибов проводилось с помощью материалов сайта http://mycobank.org/, других Интернет-ресурсов, а также с помощью «Атласа плесневых грибов».

Отличительные микропризнаки микроскопических грибов Чтобы различать микроскопические грибы, необходимо знать их морфологические особенности.

Рисунок 1. Спорангиеносец (слева) и конидиеносец (справа) грибница, состоящая из тонких бесцветных окрашенных нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. На вершинах или сбоку специальных гиф образуются споры, с помощью которых грибы размножаются (споры могут подхватываться воздушными потоками или животными и переноситься на значительные расстояния). На этих специальных гифах находятся спороносящие структуры – конидиеносцы или спорангиеносцы. Главное отличие конидиеносца от спорангиеносца состоит в том, что у спорангиеносца споры спрятаны в так называемый мешочек – спорангий (рис.1).

Конидии (споры на конидиеносцах) образуются двумя способами – бластическим и таллическим путем. При таллическом способе гифа септируется и расчленятся, в этом случае конидии называют артроконидиями (рис. 2.1).При бластическом способе формирования конидий любая часть оболочки конидиогенной клетки, образующей конидии, может выпячиваться и разрастаться, а затем образуется перегородка, отделяющая конидии. Таким образом получается цепочка из конидий, причем самая старшая конидия находится на ее вершине. Конидиогенные клетки, напоминающие по форме бутылку, называют фиалидами (рис.2.2).

Бластоконидии в свою очередь бывают цельными (сферическими или цилиндрическими и др.

( рис.3.1-4)) или муральными(септированнымии) (рис.3.5-6). Конидии часто могут быть в длинных цепочках или группах.

Цельные сферические конидии также были разделены на группы по особенностям конидиеносцев:

1.Конидиеносец несет метулу – сложную кисточку, состоящую из более или менее длинных клеток, на каждой из них находится по пучку фиалид 2.Конидиеносец вздувается, образуя везикул – пузырь, на котором находятся фиалиды с конидиями.

3. Конидиеносец разветвляется пирамидальным способом. Конидии либо собраны в группы, похожие на сферы, либо находятся одиночно (рис.4).

Рисунок 4..Кониддиеносец с метулой (1), с везикулом (2), в сферических группах (3) Рисунок 5. Спорангий имеет форму шляпки базидиальных грибов, при разрывании обнаруживается колумелла, спорангиеносец имеет апофизу (слева), спорангий cферический, Рисунок 6. Определитель микроскопических грибов Спорангиеносцы различаются между собой по следующим параметрам:

форма спорангия форма разорванного спорангия наличия колумеллы (отростка) у разорванного спорангия наличие апофизы (расширение гифы) (рис.5) РЕЗУЛЬТАТЫ. По характерным признакам грибы были разделены на группы. Далее составлялся определитель.

ВЫВОДЫ. На основании результатов данного исследования составлен атлас-определитель микроскопических грибов, который можно использовать в качестве справочного пособия для средних и старших классов школы.

В конце нашей работы мы хотим выразить благодарность:

Нашему научному руководителю Ибрагимовой Марии Владимировне, а также ученикам кружка микробиологии: Терёшину Макару, Козьминых Веронике и Украинскому Григорию, помогавшим в сборе и микроскопировании образцов микроскопических грибов;

Гавриилу Мелькумову, аспиранту биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета, за помощь в определении грибов.

Список литературы и интернет-ресурсов:

1.Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов // М.: «Мир». 2001.

2. http://mycobank.org/ Особенности поведения обыкновенной злаковой тли Schizaphis graminum Rond.

ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова, отдел генетики, лаборатория иммунитета ДДТ «У Вознесенского моста», эколого-биологический отдел Введение Среди важнейших культур мира сорго занимает четвертое место после пшеницы, риса и кукурузы. В настоящее время посевные площади его ежегодно составляют более 50 млн. га, в т. ч. на зерно – более 46 млн. га. Культура оказалась весьма пластич-ной и возделывается во многих районах земного шара [1]. По данным В.И. Скляр [2], зарегистрировано более 40 видов насекомых, повреждающих сорго. Наиболее распространены и опасны личинки жуков щелкунов и чернотелок, или как их принято называть проволочники и ложнопроволочники, а из сосущих вредителей различные виды тлей. В отдельные годы растения сорго поражаются гусеницами кукурузного мотылька и подгрызающих совок.

При поражении злаковыми тлями урожай зеленой массы снижается в среднем на 22%, а у отдельных образцов потери еще больше: у гибрида зернового сорго Степной 5 – на 30%, у сорта Кубанское красное 1677 – на 74.7–86.1%. Также при поражении тлями метелок и последнего междоузлия, приводит к уменьшению массы зерна. Например, у сорта Надежда Ставрополья масса зерен с растений с пораженными метелками и последними междоузлиями составила 22.6 г, а с неповрежденных – 25.3 г [2].

Повреждённые обыкновенной злаковой тлёй злаковые растения увядают, а в случае сильных повреждений погибают. У повреждённых злаков ухудшается качество зерна [4]. Такое значение этого вредителя в сельском хозяйстве указывает на необходимость разностороннего исследования объекта, в том числе, изучения поведения тлей. Одиночное поведение тлей уже изучалось на сорго [3]. Однако тли - это насекомые, живущие колониями. Поэтому мы избрали темой нашего исследования изучение особенностей поведения обыкновенной злаковой тли при групповом питании на разных сортах сорго.

Цель исследования: изучить поведение группы тлей при питании на разных по устойчивости растениях сорго.

Задачи исследования 1) Вырастить в лабораторных условиях растения сорго сортов низкорослое ( неустойчивый ) и Дурра белая ( устойчивый ) для заселения их группой тли.

2) Выделить группы обыкновенной злаковой тли из природной популяции и использовать их для заселения растений сорго разных сортов.

3) Произвести наблюдения за поведением тли.

4) Выявить закономерности и особенности пищевого поведения тли.

5) Сравнить пищевое поведение тли на разных сортах сорго.

Материалы и методы Материалы:

В эксперименте были использованы растения сорго двух сортов: низкорослое (неустойчивый к вредителю) и Дурра белая (устойчивый к вредителю) и обыкновенная злаковая тля, разводимая в лаборатории на проростках пшеницы. Самки тли собирались на Кубанской опытной станции Всесоюзного Института Растениеводства (ВИР) с разных зерновых культур (овёс, ячмень, сорго) в мини-контейнеры с проростками пшеницы и доставлялись сотрудниками лаборатории в ВИР, где данная популяция поддерживается круглогодично.

Методы исследования 1. Разведение обыкновенной злаковой тли В чашки Петри на мокрые ватные тампоны раскладывали семена пшеницы (сорт Ленинградка) закрывали стеклянными цилиндрами, затянутыми бязью с одной стороны. Таким образом, ограничивали внешнее влияние на высаженные растения.

После того, как проростки пшеницы достигнут высоты не менее 5 см, в каждый садок пересаживается по одной самке из природной популяции, чтобы получить от нее потомство.

Если самка приживается, она начинает размножаться партеногенетически и дает начало собственному клону. В дальнейшем путем пересадок поддерживаются выделенные клоны в течение года или большего промежутка времени. Пересадку клонов делают раз в неделю на вновь выращенные проростки пшеницы. Ватные тампоны поддерживались во влажном состоянии. Садки помещались на стеллажи со светоустановками в условия длинного дня. Режим устанавливался в следующем соотношении: день - 16 часов, ночь - 8 часов.

2.В изолированных садках индивидуально выращивали по 1 растению сорго сортов низкорослая форма 81 (неустойчивый сорт) и Дурра белая (устойчивый сорт) до 2 этапа органогенеза.

3. На каждое растение упомянутых сортов пересаживали на нижнюю часть стебля недалеко от корневой шейки по 5 самок тли. Каждый вариант имел 48-ми кратную повторность.

Через каждые 30 минут регистрировали положение самки тли на растении. Наблюдение за поведением тли проводилось в течение 3,5 часов.

Проводился анализ характера перемещений самок во время питания. Оценивалось разнообразие форм поведения и доля редких форм поведения.

Результаты и обсуждения Нами было описано 8 типов пищевого поведения:

1. В течение всего времени опыта самки тли оставались на стебле без существенных перемещений.

2. Все самки тли через 1,5 часа переместились со стебля на верхнюю сторону листа, где и оставались до конца опыта.

3. Все самки тли через 1,5 часа переместились со стебля на верхнюю и нижнюю стороны листьев, где и оставались до конца опыта.

4.Самки тли перемещались со стебля на листья, в пазуху листьев потом возвращались на стебель и снова перемещались на листья. За 30 минут до конца опыта они выбрали верхнюю поверхность листьев и приступили к питанию.

6. Большинство самок тли покинули растение в течение 30-60 минут, не приступив к питанию.

5.Характерно многократное перемещение самок по органам растения. К концу наблюдения группа распалась.

7.Группа распалась через 2-2,5 часа. При этом часть самок осталась на стебле, остальные переместились на верхнюю поверхность листа.

8. Группа распалась через 2-2,5 часа. При этом часть самок осталась на стебле, остальные переместились на верхнюю и нижнюю поверхности листа.

Из результатов опыта видно, что на каждом из сортов одинаковая доля групп, где самки покинули растения, не приступив к питанию. Доля групп, где самки переместились для питания на верхнюю сторону листа через 1,5 часа после начала опыта на сорте Дурра белая в 4 раза меньше, чем на сорте низкорослое 81. Доля групп, где самки избрали для питания и верхнюю и нижнюю стороны листа в 5 раз меньше на Дурре белой по сравнению с низкорослым 81. Доля групп, где самки проявили большую двигательную активность, но в итоге, избрали для питания верхнюю сторону листа (4 тип поведения) на обоих сортах одинакова. А вот доля групп, где самки выбрали и верхнюю и нижнюю стороны листа, после длительных перемещений на Дурра белая в 2 раза меньше, чем на низкорослом 81 (5 тип поведения). Доля групп, у которых самки не покидали стебель (тип поведения 6), на обоих сортах одинакова и очень мала. Доля групп, где 1-2 самки остались на стебле, а остальные переместились для питания на верхнюю сторону листа (7 тип поведения) на сорте низкорослое 81 на 32% меньше, чем на сорте Дурра белая.

Такая же картина наблюдается, когда часть самок осталась на стебле, а другая часть переместилась для питания на верхнюю и нижнюю стороны листа (8 тип поведения): на низкорослом она на 26% меньше, чем на сорте Дурра белая.

В целом видно, что двигательная активность тлей в группе на устойчивом сорте Дурра белая выше, чем на неустойчивом сорте низкорослое 81. А вот показатель разнообразия типов поведения на сорте Дурра белая меньше, чем на низкорослое 81. Учитывая большую двигательную активность самок тлей на Дурре белой, можно прийти к заключению, что для групп самок не характерно поведение на этом сорте, когда выбор места питания происходит относительно быстро, и Частоты встречаемости типов поведения самок обыкновенной злаковой тли в группе при Показатель разнообразия поведения (µ) 7,51±-,27а* 5,15±0,5б далее самки практически не покидают это место. Этот тип поведения более характерен для групп самок, питающихся на неустойчивом сорте низкорослое 81. Доля редких типов поведения почти в 6 раз выше на сорте Дурра белая по сравнению с низкорослое 81. То есть поведение, где самки быстро приступают к питанию, не совершая в дальнейшем миграций по растению, для самок, помещенных на Дурру белую нетипичен.

Становится совершенно очевидным, что сорта сорго, различающиеся по степени устойчивости, влияют как на поведение одиночных самок тли [3], так и самок в группе. И хотя в каждом случае встречаются свои особенности в поведении, общим является то, что на устойчивом сорте самки больше времени затрачивают на выбор места питания и перемещения по растению, после того как приступают к питанию.

Вопросы, связанные с влиянием растения-хозяина на характер питания тли недостаточно изучены. Следует провести дополнительные исследования, расширив круг растений-хозяев, с одной стороны, и затронув другие параметры, по которым можно судить о характере питания тли: продолжительность акта поглощения соков растения, прохождения пищи по кишечнику, усвояемости пищи и др.

Выводы Пищевое поведение самок обыкновенной злаковой тли в группе в поисковый период на молодых растениях сорго не одинаково. Оно различается по продолжительности периода выбора места питания, сохранения группы, миграционной активности самок тли.

На устойчивом сорте Дурра белая самки тли более активны, чаще перемещаются, дольше выбирают место для питания по сравнению с неустойчивым сортом низкорослое 81. Это говорит о меньшей пригодности устойчивого сорта для питания обыкновенной злаковой тли.

Заключение Анализ литературы по проблеме исследования показал малую степень изученности группового поведения тлей при выборе места питания. Поэтому мы считаем целесообразным продолжить исследования на других сортах сорго (например, среднеустойчивых) и других злаковых культурах.

Выражаю благодарность своему научному руководителю, заведующему отделу генетики доктору биологических наук Радченко Евгению Евгеньевичу за предоставленную возможность проводить экспериментальную работу, а так же сотрудникам отдела за оказанную помощь и поддержку!

Список литературы:

1. Малиновский Б.Н. Сорго на Северном Кавказе. Ростов-на-Дону, 2. Скляр В.И. Вредители сорго и меры борьбы с ними на юге Украины // Селекция, семеноводство и технология возделывания сорго в основных зонах страны. Днепропетровск, 3. Кузнецова Т.Л., Чумаков М.А., Радченко Е.Е. Пищевое поведение обыкновенной злаковой тли Shizaphis graminum Rondani (Homoptera, Aphididae) на сорго и ячмене // XIV съезд РЭО.

Санкт-Петербург, 2012. С. 232.

4. http://www.agrohiminvest.ru/node/ Behavior peculiarities of spring grain aphid Schizaphis graminum Rond. Under aggregate feeding on different sorghum varieties Based on the conducted observations of spring grain aphid females after their installation in group ( females) on juvenile (young) plants (2 real leaf phase) of two sorghum varieties (susceptible and resistant to inset injury) 8 behavior types in choosing of feeding sites have been described. They different in the duration of choosing feeding site period, group conservation, passage to various plant organs. The frequency occurrence of every behavior type on resistant and susceptible variety have been detected.

Diversity indexes and portions of rare behavior types (Zhivotovsky, 1982) have been calculated.

Reliability estimation of its differences on parametric criteria (Lakin, 1980) has been performed. On resistant variety in compassion with susceptible one have been found that aphid females – more active, more often move, for a longer time choose feeding site. Diversity index of behavior types on resistance variety is less than on susceptible by the fact that there are almost no such a behavior types, when females quickly choose feeding site and don’t change it practically for a long time. But as for rare behavior types in resistant variety it is 6 times higher than in the susceptible one. This is due to the fact that females feeding on resistant variety demonstrate practically all behavior types, but herewith predominate such a behavior, when they adequately sufficiently quickly begin feeding.

Исследование орнитофауны прибрежной зоны острова Ряжков по данным 2011—12 гг ЭБЦ «Крестовский остров», Лаборатория экологии животных и биомониторинга «Эфа»

Введение. Наблюдения за птицами проводились в августе 2012 года на о. Ряжкове - одном из самых больших островов Северного архипелага в заливе Белого моря. Ряжков является частью Кандалакшского заповедника.

Очень давно на Белом море проходили многочисленные исследования и экспедиции, постепенно накапливались знания о природе, в частности о птицах. С 1939 года Кандалакшский заповедник объявлен государственным. В общем, за последние 100 лет изучение птиц Белого моря шло интенсивно.[2] В настоящее время орнитофауна заповедника хорошо изучена, там встречается более 200 видов птиц, многие виды таки в больших количествах проходят летнюю линьку. Сейчас проводятся постоянные количественные учеты, отлов линяющих, кольцевание, выяснены миграционные маршруты многих птиц.[4] Также орнитофауне Белого моря посвящено много научных работ. [3 - 7] На острове Ряжков, учеты птиц проводятся практически каждый год. [8 - 10] Наша часть работы представляет собой наблюдения прибрежной орнитофауны острова и мониторинг птиц за июль и август 2012 года, а также является продолжением работы проведенной в августе 2011 года.

Целью этой работы было изучение прибрежной орнитофауны о. Ряжков в июле и августе года.

Задачами:

1. Определить видовой состав прибрежной орнитофауны о. Ряжков.

2.Определить количественный состав орнитофауны острова.

3. Выявить многочисленные и малочисленные виды птиц.

4. Изучить пространственное распределение птиц по прибрежной зоне острова.

5. Определить динамику изменений орнитофауны в период наблюдений.

6. Сравнить полученные данные с данными 2011 года и литературными данными.

Материалы и методика. Наблюдения проводились с 5 июля по 16 августа методом маршрутного учета. Всего было сделано 16 обходов вокруг острова, в среднем один раз в два дня. Все время наблюдений делилось на два периода, первый - с 5 по 22 июля (7 обходов), второй с 29 июля по 16 августа (9 обходов), выбирался для удобства сравнения с данными 2011 года.

Всего периметр о. Ряжков примерно 11,4 км. Остров делится на четыре части по сторонам света: Восточный берег: 3км, Северная губа: 2,4 км, Западный берег: 3,3км и Южная губа 2,7км. Для более точного описания распределения птиц по прибрежной зоне, остров делили на двенадцать частей, учитывающих более мелкие детали рельефа берега.

Обходы занимали 3 - 4 часа, их начинал за 2-2,5 часа до полного отлива, что бы проводить учет по максимально низкой воде. Учитывались все птицы, встреченные на литорали и в акватории, прилегающей к острову ~200м. Поскольку учетники шли вдоль кромки воды, лесные птицы и трясогузки не могли быть учтены полностью.

Записывалось время начала и конца учета, количество и вид встреченных птиц, по возможности определялись пол и возраст. Птицы наблюдались в 12-ти кратные бинокли, при затруднении использовался 20-ти кратный бинокль. Виды определялись по определителям [1,11,12].

Данные обрабатывались по стандартным формулам. При выявлении многочисленных и малочисленных видов многочисленными считались виды, занимавшие более 5% от всех встреченных птиц, а малочисленными - менее 0,1%.

Результаты и обсуждения За все время наблюдений было встречено 42 вида птиц, относящихся к 8 отрядам. В 2012 году 33 вида из 7 отрядов, в 2011 году 34 вида из 7 отрядов. Общими для обоих годов стали только видов. При сравнении видов по коэффициенту Жаккара получилась величина приближенно равная 0,59. Это говорит о средней степени сходства между ними.

Список видов, встреченных за все время наблюдений их соотношение в процентах представлено в Таблице 2, 2011 – Таблица 3.

Пеликанообразные:

1. Большой баклан Phalacrocorax carbo + + Гусеобразные:

5. Обыкновенная гага Somateria mollissima + + 7. Длинноносый крохаль Mergus serrator + + 8. Большой крохаль Mergus merganser + + Соколообразные:

13. Орлан-белохвост Haliaeetus albicilla + + Ржанкообразные:

17. Малый зуек Charadrius dubius + 19. Кулик-сорока Haematopus ostralegus + + 23. Турухтан Philomachus pugnax + 28. Малый веретенник Limosa lapponica + 29. Серебристая чайка Larus argentatus + + году стали:

33. Атлантический чистик Cepphus grylle + + Дятлообразные:

35. Черный дятел Dryocopus martius + Воробьинообразные:

опыт может вызвать расширение диапазона раздражителей, вызывающих какую-либо реакцию. Некоторые из таких случаев связаны с первоначальной экспозицией, но большинство их определяется ассоциативным обучением [4]. При анализе данных методом многомерного шкалирования мы выяснили, что наличие или отсутствия родительского опыта влияет сильнее, нежели пол крысы (Рис. 5).

Крысы, имеющие родительский опыт, в большей степени старались избегать детеныша. Стоит отметить, что детеныши активно провоцировали контакты как с самками, так и с самцами, имеющими родительский опыт. Возможно, подобное поведение детенышей связано с тем, что взрослые крысы, имеющие родительский опыт, обращали на детенышей больше внимания и активно реагировали на все попытки контактов. Подобная реакция была строго последовательной: изучение детеныша, избегание контактов с детенышем (когда они провоцируются излишне настойчиво), агрессия на дальнейшие попытки контактов. Реакции избегания проявляются в те моменты, когда ситуация меняется [4]. Возможно, крысы воспринимали активное провоцирование контактов детенышами (залезание на спину, на голову), как резкое изменение ситуации. Взрослые крысы без родительского опыта «изучали» детеныша, а потом переставали реагировать на него.

В целом, самки с родительским опытом вели себя значительно агрессивнее по отношению к детенышу, нежели самки без родительского опыта. Агрессия проявлялась при попытке детеныша активно контактировать с самкой. Наиболее агрессивны были самки, у которых в данный момент были свои детеныши. Скорее всего, это связано с «реакцией материнской агрессии», характерной для кормящих крыс [3]. Вероятно, кормящие самки воспринимали партнера по ссаживанию не столько как детеныша, сколько как чужую особь того же вида. При этом, несмотря на агрессию со стороны самок, детеныши чаще провоцировали контакт с ними, нежели с самцами.

У самок без родительского опыта достоверно меньше назо-назальных обнюхиваний, чем у самок с родительским опытом. Интересно, что обнюхиваний клетки больше у самок, не имеющих родительского опыта, а у самцов наблюдается обратная картина: обнюхиваний клетки достоверно больше у самцов, у которых присутствует родительский опыт. Также у самцов, имеющих родительский опыт, присутствовал такой элемент, как «скидывает с себя партнера», когда у самцов без родительского опыта подобный элемент отсутствовал. Вероятно, это связано с тем, что детеныши, ссаживаемые с самцами, имеющими родительский опыт, активно провоцировали контакты с партнером по ссаживанию, а детеныши, ссаживаемые с самцами без родительского опыта, не провоцировали контакты вовсе. Сходная ситуация наблюдалась у детенышей, по отношению к самкам, не имеющих родительского опыта. Провоцирование контактов со стороны детенышей выражалось в залезании на спину и на голову.

Говоря о различиях между самцами с родительским опытом и без него, можно сказать, что для самцов с опытом важно, что это детеныш, когда для самцов без опыта важно поведение конкретного детеныша (наблюдается больший разброс реакций). У самцов с опытом было достоверно больше назо-назальных обнюхиваний, и достоверно меньше обнюхиваний клетки, нежели у самок без родительского опыта. Самцы без родительского опыта обнюхивали клетку достоверно больше, нежели самки с родительским опытом (Рис. 1,2). Однако самки, имеющие родительский опыт достоверно больше обнюхивали голову партнера, нежели самцы без родительского опыта. Самцы без родительского опыта достоверно больше обнюхивали бок, нос и хвост партнера, нежели самки, без родительского опыта, однако самки чаще обнюхивали клетку и воздух, чем самцы.

К крысам, имеющим родительский опыт, вне зависимости от пола, детеныши проявляли одну и ту же тактику поведения. Наибольшая доля приходилась на исследование партнера, а несколько меньше на провоцирование контакта. Однако, в случае с самками, имеющими родительский опыт, детеныши чаще провоцировали контакт, чем с самцами с родительским опытом. А с самцами, имеющими опыт, детеныши больше исследовали партнера, нежели с самками. По отношению к крысам, не имеющим родительского опыта, детеныши вели себя по-разному. Сходным было только то, что большая доля приходилась на исследование территории, нежели на исследование партнера.

Однако по отношению к самкам без родительского опыта детеныши реже исследовали партнера, чем по отношению к самцам. При этом, у детенышей, ссаживаемых с самками провоцирование контакта наблюдалось реже, нежели во время ссаживаний с самцами.

На основании проделанной работы нами были сделаны следующие выводы:

Наличие или отсутствия родительского опыта влияет сильнее, нежели пол крысы.

Самцы и самки, имеющие родительский опыт, намного больше уделяют внимание незнакомому детенышу своего пола при встрече с ним на нейтральной территории, нежели взрослые крысы, не имеющие родительского опыта.

Взрослые крысы, имеющие родительский опыт, могли проявлять жесткую агрессию по отношению к незнакомому детенышу своего пола при встрече с ним на нейтральной территории, в случае, если тот очень активно провоцировал с ними контакт.

Самки, имеющие своих детенышей на момент ссаживаний, проявляют большую агрессивность по отношению к незнакомому детенышу своего пола при встрече с ним на нейтральной территории, по сравнению с самками, не имеющими детенышей в настоящий момент.

Детеныши достоверно чаще инициировали контакт с особями, имеющими родительский опыт, особенно с самками.

Список литературы:

1.Буреш Я., Бурашева О., Хьюстон Д.П. Методика и основные эксперименты по изучению мозга и поведения/М.: Мир, 1990 – 348 с.

2.Громов, 2009 (найти сборник по поведению животных статья) 3.Крученкова, Материнское поведение млекопитающих/ М.: КРАСАНД, 2009 – 208 с.

4.Хайнд Р. Поведение животных/М.: Мир, 1975 – 576 с.

5.Хаткина, Декоративные грызуны/Ростов: Феникс, 2007 – 224 с.

6.Фабри К.Э. Основы зоопсихологии/М.: изд-во МГУ, 1976 – 274 с.

This paper studied the effect of the presence of parental experience on the behavior of male and female laboratory rats in the test "paired encounters," an unfamiliar two-week rat of the same sex in a neutral territory. "According to the results of this work, we found that the presence or absence of parental experience affects more than half the rats. Males and females with parental experience, more often try to avoid contact with strangers cub of the same sex in a neutral territory than adult rats, with no parental experience.

Использование эколого-флористического подхода при отборе декоративных дикорастущих растений для озеленения города на примере Красногвардейского района Санкт-Петербурга.

Чайковская Анна (школа 572, 10 класс), Николаева Наталья (школа 572, 10 класс) Лаборатория АИР Эколого-биологический центр Крестовский остров, лицей № Введение. Флора городских территорий начала складываться позднее других, под постоянным влиянием человека, и поэтому ее состав резко отличается от флористического состава естественных экотопов. Изучение флоры городов представляет значительный интерес, так как города являются естественными концентраторами природного разнообразия территории [4].

Кроме того, поддержание благоприятной для горожан экологической обстановки и эстетической привлекательности городов в значительной степени зависят от видового состава городских растительных сообществ.

В формировании современной городской среды и озеленении используются принципы ландшафтного дизайна. Одно из его направлений - “go wild” («назад к природе») - опирается на подбор местных видов растений для зеленых насаждений [8]. Отбор местных растений для озеленения городов обусловлен тем, что они гармонично сочетаются с естественными ландшафтами, приспособлены к местным климатическим, почвенным и экологофитоценотическим условиям. Местная флора может предоставить большой выбор декоративных растений, предназначенных для любых способов озеленения. Однако недостаток сведений об их биологии, ритме развития и агротехнике задерживает широкое внедрение в культуру данных видов [5].

С другой стороны, использование в озеленении культурных растений связано с рядом экологических рисков. Во-первых, это требует значительных затрат на их приобретение (закупка семян, выращивание посадочного материала, изготовление «рулонных» газонов и т.д.). Вовторых, это эти растения не приспособлены к местным условиям и поэтому требуют постоянного ухода за ними. В-третьих, агротехника их выращивания (обработка почвы к посадке, ремонт газонов, применение гербицидов, и т.д.) резко изменяет сложившиеся сообщества местных растений, вплоть до их полной ликвидации. В-четвертых, трудно прогнозировать влияние этих культурных растений на городские экосистемы, так как существует проблема расселения «беглецов из культуры», многие их которых могут оказаться для местной флоры агрессивными вселенцами с непредсказуемым влиянием на здоровье людей. Многие их них - сорняки, конкурентно активные виды, переносчики возбудителей болезней и паразитов. В последние годы создана база данных по инвазионным видам мира, включающая информацию о 100 наиболее инвазионно опасных видах[9]. Информация о таких видах на территории России есть в Черной книге ее флоры[7]. В России создана система карантинных мероприятий в отношении экономически значимых для сельского, лесного и рыбного хозяйств инвазионных видов.

Работа проводится в соответствии с Федеральным законом «О карантине растений» (2000).

Снизить перечисленные экологические риски можно путем подбора и использования местных дикорастущих декоративных растений. Их роль в растительных сообществах уже сложилась, они хорошо приспособлены к местным климатическим и почвенным условиям. Проблема состоит в том, что критерии отбора дикорастущих декоративных растений для озеленения пока не разработаны. Такие критерии можно разработать на основе изучения местной городской флоры и условий городской среды.

Цель исследования - изучение флоры на ограниченном участке города и на основе ее анализа поиск критериев отбора дикорастущих растений для озеленения.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1.Первая группа задач – это изучить флору выделенного участка в городе и дать оценку условиям городской среды по имеющимся данным 2.Вторая группа задач сводится к разработке и применению критериев отбора декоративных растений для озеленения города на конкретном участке.

Материал и методика исследования.

Исследование проводилось в вегетационные периоды с 2010 по 2012 год на территории юго-восточной части Красногвардейского района Санкт-Петербурга, в Ржевском лесопарке и на прилегающих к нему участках жилых микрорайонов недавней застройки. Исследование флоры проводилось детально-маршрутным методом, был собран и определен гербарий, составлен флористический список.

На исследуемой территории были выявлены основные типы местообитаний растений и разработана их классификация, в основе которой лежит степень нарушенности экотопов под воздействием человека (интенсивность антропогенной нагрузки). Все выявленные типы местообитаний были разбиты на 5 групп: местообитания лесопарка, зеленые насаждения, участки с нарушенными экотопами, участки с переуплотненной почвой и железная дорога. В каждой группе местообитаний выделено по несколько типов местообитаний. Всего выявлено типа местообитаний. Затем в каждом из них было проведено по 5 описаний видового состава с учетом обилия видов по шкале от 1 до 4 баллов. На основе этих наблюдений были полученные данные о встречаемости дикорастущих видов на исследуемом участке. Кроме того, по литературным данным [2] отмечена встречаемость растений во флоре Ленинградской области.

Были проанализированы декоративные свойства зарегистрированных на исследуемом участке видов растений и особенности их расселения в местообитаниях лесопарка и других экотопах города. На основе анализа региональных определителей было изучено их место во флоре региона. Для выявления экологических характеристик зарегистрированных видов и городских экотопов были использованы шкалы Ландольта [10]. Шкалы позволяют оценить экологические потребности того или иного вида растений по отношению к различным факторам среды, при этом используются оптимумные значения нормы реакции каждого вида, которые выражены в баллах от 1 до 5. Шкалы содержат оценку отношения растений к следующим факторам среды: увлажненность, освещенность, температурные условия; почвенные характеристики: кислотность, содержание доступного растениям азота в почве, гумусность, гранулометрический состав почвы.

Результаты исследования. За осень 2010 года было зарегистрировано 93 вида, относящихся к 70 родам 26 семейств, за лето 2011 года – 160 видов, относящихся к 106 родам 31 семейства, в 2012 году было зарегистрировано 246 видов, относящихся к 155 родам 48 семейств.

Уменьшение прироста видового списка свидетельствует о приближении флористического исследования к полноте регистрации видов. По данным последнего списка, большинство зарегистрированных видов растений относятся к семействам астровые (ASTERACEAE) и мятликовые (POACEAE), что характерно для бореальных флор.

Биоморфологический анализ флоры (рис.1) показывает, что травянистых многолетних растений зарегистрировано больше всего: 169 видов. Травянистых однолетников 52 вида, а также Рисунок 1. Количество видов растений различных форм 3, 2, Рисунок 4. Различия в показателях разных местообитаний растениями, различающимися по требованиям к температурным условиям.

Сопоставление выделенных нами типов местообитаний по таким показателям, как отношение населяющих их видов к ряду факторов среды по шкалам Ландольта, выявило сходство условий обитания растений в большинстве типов местообитаний города, за исключением местообитаний лесопарка. Таким образом, усреднив полученные нами данные по экологическим шкалам Ландольта для конкретных типов местообитаний, можно получить диапазон показателей, характеризующие в целом среду обитания растений на исследованном участке города. Эти полученные в ходе нашего флористического исследования показатели по шкалам Ландольта можно использовать при отборе дикорастущих растений для озеленения города.

Анализ встречаемости растений в различных типах местообитаний на исследуемом участке показал, что самое большое видовое разнообразие представлено в лесопарке (129 видов), который характеризуется и наибольшим разнообразием представленных экотопов. В зеленых насаждениях зарегистрировано 51 вид. На территориях с переуплотненной почвой - 21 вид, а на железной дороге - 20 видов растений (рис.3). Также для отбора растений важно знать их встречаемость в Ленинградской области.

Для выявления потенциально декоративных видов растений, которые не вошли в список предлагаемых различными специалистами, мы предлагаем критерии:

1.Декоративные признаки (красивоцветущие растения, декоративно-лиственные и т.д.) 2.Биологические особенности (жизненная форма, время цветения) 3.Экологические характеристики (соответствие характеристик видов по шкалам Ландольта тем характеристикам городской среды, которые получены нами в итоге исследования флоры).

4.Встречаемость в экотопах исследуемого участка и частотность во флоре региона.

5.Степень инвазионной опасности вида (по базам данных в Интернет).

По этим критериям во флоре исследуемого участка нами были отобраны 40 потенциально декоративных дикорастущих видов растений. Мы отнесли эти виды к трем группам. Это газонные (7 видов), красивоцветущие (17 видов) и декоративно-лиственные (18 видов).

Далее мы проанализировали экологические характеристики по шкалам Ландольта растений из двух групп: группа отобранных нами потенциально декоративных (40 видов) и группа уже известных декоративных растений (98 видов). Эти экологические характеристики мы сравнили с диапазоном баллов по каждому фактору среды для всей совокупности зарегистрированных на исследуемом участке видов. Эти данные можно рассматривать как общую экологическую характеристику всего исследованного участка. По увлажненности среды это диапазон от 3 до 3,5 баллов, по кислотности почвы – от 2,5 до 3, по наличию доступного азота в почве – от 3,5 до 4, по ее гумусности – от 3 до 3,5 баллов, по гранулометрическому составу почвы – от 4 до 4,5, по освещенности - от 3,5 до 4, по температурным условиям - от 3 до 3,5 баллов.

Подавляющее большинство отобранных нами потенциально декоративных дикорастущих видов «вписываются» по своим экологическим характеристикам в приведенные выше диапазоны значений баллов. Напротив, среди уже известных декоративных видов растений большинство видов (98) отличаются по своим экологическим характеристикам от выявленных нами характеристик городской среды Очень Довольно Довольно Редко Очень Рисунок 5. Встречаемость видов декоративных растений группе известных декоративных дикорастущих есть редкие и очень редкие виды. Среди потенциально декоративных видов редких нет (рис.5).

Как показал анализ встречаемости растений в городских экотопах, не все виды из известных декоративных дикорастущих растений подходят для озеленения города, так как они были встречены только на территории лесопарка. Это такие лесные растения, как щитовник игольчатый, кислица обыкновенная и др, а также такие прибрежные растения, как частуха подорожниковая, манник плавающий и др. Вероятно, их экологические характеристики более соответствуют условиям ненарушенных естественных экотопов – лесных, болотных, прибрежных.

Поэтому данные декоративные виды могут быть поддерживаемы в условиях лесопарка, создавая гармоничную визуальную среду для отдыха горожан. Относительно встречаемости отобранных нами потенциально декоративных видов можно утверждать, что все представители данной группы растений характеризуются высокой встречаемостью в экотопах на участках застройки, однако значительно реже встречаются на территории лесопарка. Следовательно, потенциально декоративные виды подходят для озеленения городской среды как широко распространенные и устойчивые в местной флоре.

Среди выделенных нами дикорастущих декоративных растений зарегистрированных растений был выявлен один инвазионно опасный вид – это галинсога реснитчатая. Данный вид мы удаляем из списка потенциально декоративных дикорастущих видов.

Список литературы:

1.Диев М.М. Большая энциклопедия цветочных многолетников. Москва, товарищество научных изданий КМК, 2011. – 515с.

2.Иллюстрированный Определитель растений Карельского перешейка / Под ред. Буданцева А. Л. и Яковлева Г. П. - СПб.: СпецЛит; Издательство СПХФА, 3.Иллюстрированный определитель растений Ленинградской области / Под ред. А.Л. Буданцева и Г.П.Яковлева. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 4.Казанский В. Природоохранная деятельность и ценность границ // Учен. зап. Тартус.

гос. ун-та. 1985. Вып. 704: Охрана окружающей среды в городах. С. 96- 5.Минина Н.Н. Декоративные дикорастущие растения Башкортостана: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук: 03.00.05// Уфа, гос. ун-т. Уфа, 2000 – 17 с.

6.Электронный ресурс: www.altbuket.ru 7.Электронный ресурс: http://www.bookblack.ru.

8.Camilla Berner. Weed garden/ http:// www.camillaberner.dkBlack-BoxGarden.aspx&msgid;

Оudolf gardens // Электронный ресурс: httpwww.oudolf.compiet-oudolf 9.Global Invasive Species Database. Электронный ресурс: http://www.issg.org/database.

10.Landolt E. Оеkolgishe Zeigerwerte sur Schwizet Flora, Veroffentlichen des Geobotanischen institutes der ETH Stiftung Rubel. H.64. Zurich, 1977.

Влияние аноксии и постаноксической реаэрации на соотношение окисленной и восстановленной форм глутатиона в проростках пшеницы и риса Введение. Все живые организмы, в том числе и растения, способны подвергаться неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Эти воздействия – стрессовые факторы – приводят к пагубному влиянию на организм, иногда вызывая его гибель. Зачастую воздействие самых разных стрессоров приводит к накоплению активных форм кислорода в высоких концентрациях, что вызывает такое явление, как окислительный стресс, который, в свою очередь, способствует гибели (апоптозу) клетки, а это сказывается на работе всего многоклеточного организма.

Окислительный стресс обычно сопровождает негативно сказывающиеся на растении явления, такие как гипоксия (кислородная недостаточность) и аноксия (полное отсутствие кислорода). В то время, пока растение находится в условиях кислородной недостаточности, различные оксиданты накапливаются в клетке, и по возвращению растения в условия нормальной аэрации окислительные процессы проходят с большой интенсивностью. Устойчивость растения к окислительному стрессу определяется, главным образом, антиоксидантным статусом клетки, который зависит от таких параметров, как активность антиоксидантных ферментов, базовый уровень низкомолекулярных антиоксидантов и взаимодействие всех компонентов данной системы.

Чтобы полноценно защитить клетку от пагубного воздействия активных форм кислорода, необходима слаженная работа всех компонентов антиоксидантных систем. Например, для нейтрализации одной из активных форм кислорода (пероксида водорода) низкомолекулярные антиоксиданты: аскорбат и глутатион работают наряду с ферментами в аскорбатглутатионовом цикле, который представляет собой основной путь удаления перекиси водорода из клетки. Эффективная работа ряда компонентов аскорбат-глутатионового цикла является, вероятно, определяющим фактором в борьбе с окислительным стрессом.

Целью настоящей работы было изучение влияния аноксии и постаноксической реаэрации на внутриклеточное содержание окисленной и восстановленной форм глутатиона. Исходя из данной цели, нами были поставлены следующие задачи:

1. Выделить глутатион из растительной клетки;

2. Изучить влияние аноксии и постаноксии в побегах и корнях растений, отличающихся по устойчивости к кислородной недостаточности на содержание окисленной и восстановленной форм глутатиона.

Обзор литературы. Для эффективной нейтрализация АФК в клетке должны слаженно работать антиоксидантные ферменты. Так, супероксиддисмутаза (СОД) катализирует реакцию диспропорционирования супероксиданионрадикала в перекись водорода. Однако H2O2 является достаточно сильным окислителем, который также необходимо нейтрализовать. На данном этапе работают различные каталазы и пероксидазы, которые разлагают пероксид до воды и молекулярного кислорода. Эти ферменты имеют определённые отличия. Так, каталазы обладают высокими скоростями реакции, но требуют две молекулы перекиси в каталитическом центре [17]. Пероксидазы, в свою очередь, нуждаются в одной молекуле H2O2 для осуществления реакции, но им также требуется и низкомолекулярный восстановитель [11].

Одним из главных агентов по утилизации избытков H2O2 в клетке выступает аскорбиновая кислота. Ферменты аскорбатпероксидазы задействуют две молекулы аскорбата для восстановления перекиси до воды. В ходе реакции две молекулы аскорбата преобразуется в две молекулы монодегидроаскорбата (МДА). Если моментального восстановления МДА не происходит, то он вступает в реакцию дисмутации, в ходе которой образуется аскорбат и дегидроаскорбат окислении аскорбата. ДГА же трансформируется в аскорбат под действием фермента дегидроаскорбатредуктазы, которая, в свою очередь, использует глутатион как низкомолекулярный катализируется глутатионредуктазой (ГР). Таким образом, для ликвидации некоторого количества H2O2 в растительной клетке используется (Triticum aestivum) и 10-дневных проростках риса (Oryza sativa). Пшеницу использовали в качестве неустойчивого к аноксии растения, а рис – (70%). Далее пробы подвергали центрифугироРис. 2. Изменение содержания восстановленного ванию (30 минут при 15000g). Супернатант хранили в морозильной камере при температуре и окисленного глутатиона в побегах и корнях пшеницы под действием 24 ч.аноксии и послеЖидкостную хроматографию (ВЭЖХ) проб продующей реаэрации (15 мин.-24ч.) 1200. Опыты были проведены в 3-5 повторностях. Результаты обработаны статистически. Для каждого варианта определяли среднеквадратическую ошибку среднего арифметического. При оценке достоверности различий использовали критерий Стьюдента при 95% уровне значимости.

Результаты и обсуждение.

В проростках пшеницы содержание восстановленной формы глутатиона (GSH) изменялось незначительно по сравнению с аэрацией, как при аноксии, так и в период реаэрации (рис. 2). Незначительное увеличение содержания GSH наблюдалось лишь через 3 часа реаэрации. Содержание же окисленной формы глутатиона значительно возрастало при аноксии и оставалось на том же уровне при реаэрации, а затем постепенно снижалось. В корнях пшеницы содержание GSH, подобно побегам, почти не менялось в первые минуты реаэрации, а затем (с 30 до 180 мин) происходило его снижение и только через 24 часа наблюдалось его аккумуляция (рис. 2). Изменение содержания окисленной формы глутатиона подчинялось той же тенденци. Более того, преобладание ее над восстановленной формой имело место во всех вариантах, включая и условия аэрации. Таким образом, в проростках и корнях пшеницы наблюдались явное преобладание окисленной формы глутатиона над восстановленной. При этом содержание GSH несколько сокращалось.

Интересно, что общее содержание глутатиона в корнях риса не сильно отличалось от содержания его в корнях пшеницы в контрольном варианте, при этом уровень восстановленного глутатиона в рисе несколько выше (рис. 3). В побегах проростков риса содержание восстановленной формы глутатиона при аэрации и аноксии было почти одинаково с его окисленной формой. При реаэрации содержание GSH сначала превышало GSSG (15 мин.), затем их концентрации выравнивались (30 и 60 мин), а через 3 и 24 часа доминирующей оказывалась восстановленная форма. Интересно, что количество обеих и окисленного глутатиона в побегах и корнях форм глутатиона через сутки реаэрации было в риса под действием 24 ч.аноксии и последующей несколько раз выше, чем в растениях контроль- реаэрации (15 мин.-24ч.) Рис. 4. Изменение соотношения восстановленный глутатион/окисленный глутатиона в побегах и корнях пшеницы (а) и риса (б) под действием 24 ч.аноксии и последующей реаэрации (15 мин.-24ч.) ного варианта, находящихся 24 часа при аэрации в темноте. В корнях проростков риса картина соотношения форм глутатиона была сходной (рис. 3) с той, что наблюдалась в побегах, то есть преобладающей оставалась восстановленная форма глутатиона.

Основным выявленным нами отличием являлось нарастание содержания GSH при аноксии у устойчивого растения и максимумах накопления обеих форм во времени. Если в побегах они приходились на 3 и 24 часа, то в корнях – на 1 и 3 часа. К 24 часам количество обеих форм падало. Создается впечатление, что в ходе реаэрации происходил отток обеих форм глутатиона в наземную часть. Возможно, это связано с детоксикацией глутатионом в наземной части проростков, токсических веществ, которые образуются при аноксии и постаноксический период, то есть более эффективном его использовании в аскорбат-глутатионовом цикле хлоропластов риса.

Определение соотношения восстановленной и окисленной форм глутатиона, выявило тенденцию к возрастанию восстановленной формы относительно окисленной для риса, что одинаково справедливо как для побегов, так и для корней (рис. 4).

Выводы.

1. Базовый уровень глутатиона был примерно одинаков у обоих контрольных растений.

2. В проростках пшеницы наблюдалось преобладание окисленной формы глутатиона над восстановленной в период аноксии и реаэрации, тогда как у риса наблюдается обратная картина.

3. Антиоксидантный статус устойчивого растения (риса) выше, чем у неустойчивого.

4. Наличие более высокого антиоксидантного статуса у проростков риса свидетельствует о более эффективной работе компонентов аскорбт-глутатионового цикла.

Список литературы:

1. Курилова Л.С., Крутецкая З.И. Действие ионизирующей радиации на клетки. Cпб, издво Политехн. ун-та. 2012 - 80с.