Биология репродукции позвоночных в условиях антропогенной трансформации экосистем

Н.Н. Шевлюк, В.Н. Руди, А.А. Стадников, Л.Л. Демина
Оренбургская государственная медицинская академия, Оренбургский государственный педагогический университет, Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, Оренбург, Россия

С использованием обзорных гистологических, гистохимических, электронномикроскопических и морфометрических методов исследована многолетняя динамика (с конца 70-х до конца 90-х гг.) изменений репродуктивной активности ряда позвоночных, населяющих санитарно-защитную зону Оренбургского газоперерабатывающего завода (СЗЗ ОГПЗ). Нами проанализирована морфофункциональная характеристика органов репродуктивной системы у животных с выраженной сезонностью в размножении (суслики малый и рыжеватый, ящерица прыткая, голубь сизый), а также у видов, у которых репродуктивная активность слабо приурочена к определенным сезонам года (мыши полевая и лесная, полевка обыкновенная, пеструшка степная). Совокупная техногенная нагрузка, испытываемая исследованными видами животных из санитарно-защитной зоны, включала в себя прямое и опосредованное влияние комплекса химических веществ, входящих в состав выбросов газоперерабатывающего производства, использующего в качестве сырья газ с повышенным содержанием соединений серы (газообразные углеводороды, сернистый газ, сероводород, меркаптаны, пылевидная сера, пары газового конденсата, двуокись азота и др.). При этом концентрации вышеперечисленных веществ, как правило, не превышали ПДК, либо незначительно превосходили ее (в случае аварийных выбросов и других нештатных ситуаций). В качестве контроля исследовались позвоночные тех же видов, обитающие в сходных биоценозах экологически благоприятных регионов Оренбургской обл.
Светооптический ультраструктурный анализ многолетней динамики морфологических эквивалентов процессов репродуктивной активности у видов с сезонным характером репродукции показал, что у животных санитарно-защитной зоны сохраняется цирканнуальный ритм репродуктивной активности. Результаты исследований указывают также на то, что процессы репродукции у видов, населяющих СЗЗ, протекают более интенсивно по сравнению с животными экологически благоприятных регионов. Для видов млекопитающих с выраженным сезонным характером репродуктивной активности (суслики малый и рыжеватый) выявлено уменьшение кадендарных сроков, во время которых отмечаются спаривание, беременность и лактация. Обнаружено, что наступающие вслед за завершением размножения процессы регрессии в органах репродуктивной системы протекают у этих животных более быстро. Рельефнее всего это проявляется в процессе регрессии семенников и придаточных половых желез у самцов. Анализ гистологических препаратов и электронограмм показал, что в семенниках животных, обитающих в санитарно-защитной зоне, увеличивается доля извитых семенных канальцев, в которых регистрируются явления деструкции сперматогенного эпителия (разной степени выраженности). Повышенным является и число канальцев, в которых отмечается нарушение структурной целостности гемато-тестикулярного барьера. Наиболее типичной реакцией со стороны эндокриноцитов семенников является усиление гетероморфизма в популяции клеток Лейдига, а также снижение численности эндокриноцитов с морфологическими эквивалентами интенсивной секреции стероидных гормонов.
В яичниках самок исследованных видов млекопитающих (суслики малый и рыжеватый, мышы полевая и лесная, полевка обыкновенная, пеструшка степная) отмечается повышенное количество атретических фолликулов. Причем наиболее выраженными явления деструкции в структурах яичников отмечаются у обоих видов сусликов. Обращает на себя внимание тот факт, что в яичниках самок большинства исследованных видов позвоночных степень выраженности деструктивных изменений значительно выше, чем в семенниках самцов. Сходную тенденцию отмечали ранее О.В. Волкова и соавт. (1991) при исследованиии воздействия на организм млекопитающих вредных компонентов природного газа Астраханского месторождения. Наибольшую устойчивость к воздействию комплекса техногенных факторов СЗЗ ОГПЗ со стороны органов репродуктивной ситемы из изученных видов демонстрируют самцы и самки сизого голубя. Нами установлено, что на фоне некоторого возрастания эмбриональной смертности и небольшого снижения продолжительности постнатального периода онтогенеза у большинства наблюдаемых видов в СЗЗ ОГПЗ не отмечается снижение возраста вступления особей в стадию размножения. В то же время, как показали наши работы, анализирующие результаты многолетнего мониторинга данной экосистемы (Руди, 1997, 2000; Шевлюк и др., 2001), на территории санитарно-защитной зоны ОГПЗ отмечено снижение видового разнообразия. Причем это снижение очень значительное. Например, по млекопитающим выявлено снижение видового разнообразия почти в два раза. Однако исчезновение с наблюдаемой территории того или иного вида не всегда может быть связано с прямым или косвенным воздействием комплекса техногенных факторов данного газоперерабатывающего предприятия. Так, за период наблюдения с территории санитарно-защитной зоны ОГПЗ исчез малый суслик (это произошло в конце 90-х гг.). Однако, в связи с тем, что санитарно-защитная зона ОГПЗ находится на северной границе ареала этого вида, мы не можем с полной уверенностью утверждать, что исчезновение данного вида с наблюдаемой территории является прямым или косвенным результатом действия на животных техногенных факторов предприятия. В данном случае могла иметь место и пульсация границ ареала, связанная с другими, неизвестными причинами.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что в условиях санитарно-защитной зоны газоперерабатывающего завода процессы репродукции в популяциях исследуемых видов проходят в более напряженном режиме, зачастую на грани исчерпания органами репродуктивной системы своих адаптационных возможностей. Длительное многолетнее существование популяций с весьма напряженным режимом репродукции может являться одним из факторов снижения численности таких популяций, либо даже их исчезновения с территорий, на которых сообщества позвоночных испытывают постоянный длительный антропогенный прессинг на всем соответствующем пространственном континууме.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 231-233.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники