Е.А. Горбунова
Государственный природный заповедник «Алтайский», Артыбаш, Республика Алтай, Россия

Одним из наиболее тонких методов изучения популяционных и микропопуляционных отличий, закономерностей динамики сезонного состояния животных различных возрастных групп, реакции на изменение условий среды является метод морфофизиологических индикаторов. Индексы печени, почек, сердца, селезенки и т.д. характеризуют состояние животных в зависимости от условий их обитания. Исследования проводились в течение двух лет на трех постоянных учетных линиях Кыгинского высотного профиля в ГПЗ «Алтайский». Постоянные учетные линии характеризуют население мышевидных грызунов в двух п/поясах кедровников Северо-Восточного Алтая: черневом (высота 550 м над ур.м.); горно-таежном ( высота 1000 м над ур.м.) и субальпийском поясе ( высота 1750 м над ур.м). Основным методом относительного учета был метод линий ловушек Геро. Для оценки физиологического состояния популяции мышевидных грызунов использовался метод морфофизиологических индикаторов. При помощи этого метода выяснены изменения индексов сердца, почек, печени в связи с высотной поясностью отдельной горной системы. У широкораспространенных видов мышевидных грызунов, таких как красная, рыжая, красно-серая полевки, морфофизиологические изменения, отражающие приспособленность популяций к условиям отдельных высотных поясов, имеют четко выраженный видоспецифичный и поясной характер. Рассматривая вес тела, можно отметить, что у самцов вес тела взрослых и сеголеток больше веса самок той же возрастной группы, отловленных на одной учетной линии. То же можно сказать и о длине тела. Остальные экстерьерные признаки не имеют достоверных различий. У взрослых самцов красной полевки, отловленных в субальпийском поясе, индексы сердца, почки, селезенки несколько больше, чем у самок. У большинства грызунов наблюдается четко выраженная общая тенденция к снижению величины морфофизиологических показателей с возрастом, что может быть, естественно, истолковано, как следствие падения интенсивности их обмена веществ. Полученные данные вполне соответствуют положению о том, что у грызунов сердечный индекс с ростом животного падает, равно как и другие рассматриваемые показатели. Максимальный индекс сердца совпадает с периодом расселения, т.е. периодом максимальной активности молодых зверьков и, следовательно, более напряженным обменом веществ. Что касается других показателей, то относительный вес почек также снижается с ростом животного. На примере относительного веса печени положение о снижении показателя с ростом животного не находит своего подтверждения. Это можно объяснить тем, что печень – многофункциональная железа и поэтому уменьшение ее относительного веса у половозрелых особей сказалось бы отрицательно на обмене веществ во время размножения. Величина сердца, печени, почек зависит от условий, в которых животное развивалось и в которых оно находится. У многих видов грызунов обитание в горах связано с интенсивностью обмена веществ, что находит свое выражение в комплексе морфофизиологических изменений – увеличение относительного веса сердца, печени, почек и т.д. Обитание красной и рыжей полевок в пределах высотного профиля в связи с увеличением высоты местности характеризуется увеличением сердечного индекса. У красно-серой полевки увеличение сердечного индекса незначительное. Это связано, вероятно, с биотопической приуроченностью этого зверька к среднегорным и высокогорным ландшафтам, а следовательно, и большим уровнем адаптации, более постоянным обменом веществ. Достоверных различий в увеличении относительного веса почек в связи с увеличением высоты местности у красной полевки не наблюдается. У красно-серой и рыжей полевок такая закономерность существует. Показателем энергетических затрат организма является относительный вес печени. У животных, обитающих в верхних поясах гор, относительный вес печени должен быть выше, чем у особей, обитающих в среднегорье или низкогорье. Индекс печени из всех интерьерных признаков может очень сильно изменяться в течение короткого времени даже в одной популяции в результате наступления неблагоприятных условий для зверьков. Кыгинский высотный профиль входит в зону падения фрагментов ракетоносителя. За два года исследований были отловлены зверьки, у которых была очень сильно увеличена селезенка. Так, если у взрослых особей мышевидных грызунов нормальный вес селезенки колеблется в пределах 80 – 100 мг, то у отловленных зверьков ее вес был от 900 до 2500 мг, т.е. где-то в 10 –20 раз выше нормы. Известно, что селезенка выполняет в организме иммунологическую, кроветворную и фильтрационную функции. Также у некоторых зверьков была увеличена и поражена печень. Причины таких аномалий в настоящее время не установлены. Необходимы средства и оборудование для проведения дальнейших исследований в тех биотопах и на контрольной площадке для оценки возможного влияния ракетнотопливного загрязнения объектов окружающей среды на морфофизиологические особенности мелких млекопитающих в данном районе.

Таблица 1.

Морфофизиологические показатели фоновых видов мышевидных грызунов
в связи с высотной поясностью

Примечание: 1 – красная полевка, 2 – рыжая полевка, 3 – красно-серая полевка, 4 – полевка-экономка, ad – взрослые особи, Sad – молодые особи, f – самки, m – самцы.

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. 130-131.

В.Я. Гассо
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Естественные экосистемы под влиянием человеческой деятельности претерпевают значительную трансформацию, выражающуюся в деградации ландшафта, разрушении мест обитания, снижении биологического разнообразия, изменении динамики популяций выживших видов, патологических и адаптивных физиолого-биохимических реакциях отдельных организмов.
Материал, представленный в работе, собран в течение 1988-2000 годов: на территории Самарского леса на Присамарском международном биосферном стационаре, в Днепровско-Орельском государственном природном заповеднике, в деструктивных экосистемах Западного Донбасса, нарушенных горношахтными разработками, а также на участке лесной рекультивации по восстановлению нарушенных земель, также в зоне комплексного поступления промышленных сточных вод и воздушных выбросов химических и металлургических предприятий г.Днепродзержинска.
Проведенные исследования свидетельствуют, что техногенная трансформация экосистем вызывает значительные изменения в количественном составе популяций пресмыкающихся. Так, по сравнению с нетрансформированными экосистемами плотность населения прыткой ящерицы снижается в 3,2-6,7 раз, а обыкновенного ужа – в 12-20 раз. Процесс же восстановления экосистем с помощью лесной рекультивации сопровождается ростом численности популяции (в 2,2-6,5 раза). Следует отметить, что трансформация экосистем ведет к исчезновению в комплексе фауны таких видов, как разноцветная ящурка, болотная черепаха и водяной уж.
Уменьшение численности популяции прыткой ящерицы в трансфор-мированных экосистемах происходит на фоне перестройки параметров популяционной структуры и репродуктивного цикла, что может рассматриваться как адаптационный процесс, который компенсирует значительные потери популяции. Это определяется изменением половой структуры популяции, в которой возрастает процент самок (в 1,2 раза) и повышением популяционной плодовитости (на 10%). Значительные потери происходят в составе прибылой популяции (сеголетки).
Влияние промышленного загрязнения вызывает изменения морфофизиологических показателей у пресмыкающихся. Значительно увеличиваются индексы печени, селезенки и почек. Увеличение относительного веса этих органов свидетельствуют об интенсификации метаболических процессов в условиях загрязнения.
Накопление тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Cr, Pb, Cd) происходит в большинстве органов и тканей, но наибольший уровень биоаккумуляции наблюдается в почках, печени и коже. Наиболее интенсивно накапливаются кадмий и свинец.
Реакции биохимических показателей обнаруживаются у ящериц и змей из сильно трансформированных биогеоценозов: увеличение содержания белка в коже и липидов в печени и мышечной ткани, что обусловлено как адаптационным процессом на организменном уровне, так и перестройкой мембранных структур в клетках при воздействии токсикантов. Это сопровождается изменением фракционного состава липидов печени, кожи и легких в сторону снижения уровня фосфолипидов и триглицеридов, что свидетельствует о значительных энергетических затратах организма животных при действии токсикантов.
Уровень ферментов микросомальной фракции печени Р-450 и b5, которые отвечают за детоксикацию ксенобиотиков, снижается у животных из биогеоценозов зоны загрязнения, что свидетельствует о снижении устойчивости организма в условиях действия стрессовых факторов и невозможность полной адаптации к ним.
Полученные данные свидетельствуют о возможности использования прыткой ящерицы как тест-объекта для биоиндикации как отдельных популяций, так и биогеоценоза в целом в условиях комплексного влияния загрязнения (в том числе и тяжелыми металлами). В качестве наиболее информативных показателей следует рекомендовать численность молоди, половую структуру популяций, изменение количества липидов и их фракций и количество ферментов (Р-450 и b5) микросомальной фракции печени. Обыкновенный уж, который также встречается в сильно трансформированных экосистемах, характеризуется низкой численностью и его возможности как биоиндикатора ограничены экстерьерными и гематологическими показателями.

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. 129-130.

Н.А. Гарская, И.И. Гаранович, Т.В. Любченко
Луганский аграрный университет, Луганск, Украина

Условия современной жизни, сопровождающиеся воздействием ряда неблагоприятных факторов на фоне отягощённой экологии, привлекают особое внимание к проблеме повышения устойчивости организма. Учитывая выраженные и ранние нарушения клеточного звена системы иммунитета при действии этих факторов, оправдано использование препаратов, способствующих коррекции и повышению иммунного статуса организма. В настоящее время широкое распространение получили биологически активные вещества животного происхождения, в том числе и препараты изготовленные из вилочковой железы. Среди органов иммунной системы, воспроизводящих субпопуляционный состав лимфоцитов в организме, вилочковая железа занимает значительное место. При этом регуляция и развитие в ней клеток обеспечивается различными соединениями микроокружения. Одно из непептидных соединений тимуса, было выделено как препарат вилозен. Механизм действия препарата связан со стимуляцией активности Т-лимфоцитов и опосредовательным подавлением иммуноглобулинов реагиновой природы. В наших экспериментах мы исследовали влияние непептидного соединения вилочковой железы (вилозен) на функциональную и адаптационную активность различных показателей крови.Установлено, что само по себе повышение иммунного статуса организма вилозеном существенно изменяло показатели белой крови: у животных развивалась нейтрофилия и моноцитоз, на фоне повышенного темпа гемопоэза что, возможно, стало следствием повышения в крови Т-лимфоцитов и синтезированного ими интерлейкина-3. Отмечены также и качественные изменения нейтрофилов: наблюдалась частичная или полная декатенионизация клеток при неизменном числе лизосом в них. Следовательно, при введении вилозена нейтрофилы также принимают участие в повышении иммунного статуса организма т.к выделенные катионные белки, согласно данным литературы повышают иммунорезистентность организма. В результате исследования была установлена тесная связь показателей белой и красной крови. Введение вилозена достоверно уменьшало количество эритроцитов при одновременном уменьшении их размера и скорости. При этом уровень гемоглобина в крови существенно не изменялся и не выходил за границы физиологической нормы. Наблюдалось также значительное ослабление свободнорадикальных реакций эритроцитов, возможно в следствие антиоксидантных свойств вилозена. Таким образом, можно предположить, что повышение иммунного статуса организма в данных условиях происходит с изменением синтетических и энергетических функций метаболизма от чего в значительной мере зависит состояние кислородно-транспортной функции эритроцитов.При исследовании системы гемостаза было установлено, что вилозен вызывает активацию свёртывающей, калликреин-кининовой и фибринолитической систем крови, но не выходящую за границы физиологической нормы. С целью изучения защитных свойств препарата опытных и контрольных животных подвергали действию стресса. У обеих групп стресс вызывал однонаправленные изменения в показателях, однако, у животных получавших вилозен постстрессорные изменения были менее длительные и менее интенсивные, что способствовало меньшей адаптационной напряжённости организма и не может рассматриваться как фактор возникновения патологических состояний.Таким образом, непептидное соединение вилочковой железы телёнка (вилозен) оказывает влияние не только на систему специфического иммунитета, но и неспецифического иммунитета, кислородно-транспортную функцию эритроцитов, систему гемостаза, способствуя усилению адаптационно-компенсаторных возможностей системы крови и организма в целом.

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. 128-129.

В.С. Гавриленко, В.П. Думенко
Біосферний заповідник “Асканія-Нова” ім. Ф.Е.Фальц-Фейна, Херсонська обл., Україна

Спонтанний розвиток екосистем на давно освоєних територіях України сьогодні є великою рідкістю. Найчастіше таке явище можливе лише в заповідниках та резерватах національних парків або на ділянках суші, ізольованих від прямого впливу антропогенних факторів через свої особливості — рівень доступності чи відсутності практичного інтересу з боку людини. Саме до таких територій належать острівні екосистеми озер Солоний лиман у Новомосковському районі Дніпропетровської області та Айгульського в Красноперекопському районі Автономної Республіки Крим. За ними періодично проводилися біоценотичні спостереження: за першим в розрізі 25 років, другим — 10. Озера мають низку загальних властивостей. Обидва солоні, глибиною до 0,8 м. Ропа хлоридно-кальцієвого типу. У першому солоність до 25%, другому — до 32%. Щоліта розвивається значна біомаса ракоподібних (Branchinecta sp).
Озеро Солоний лиман у Присамар`ї було одним з найбагатших осередків колоніальних навколоводних птахів (Губкин, Гавриленко, Бурцев, 1981). У 1976 році тут було враховано кулика довгонога (Himantopus himantopus) 34 пари, чоботаря (Recurvirostra avosetta ) — 27 пар, лучного дерихвоста (Glareola platincola) — 4 пари, пісочника морського (Charadrius alexandrinus) – 6 пар, коловодника звичайного (Tringa tоtanus) – 18 пар, зустрічався кулик-сорока (Haematopus ostralegus), існувала щільна популяція качки- широконоски (Anas clipeata) – більше 60 пар, гніздилися чирянка велика (Anas querquedula) та звичайний крижень (Anas plathyrynchos). Поселенню сприяла багата кормова база із мікроскопічних ракоподібних (Branchinecta sp.) та різноманітні умови для гніздування: коси без рослинності, куртини низькорослого очерету (Phragmites communis), ділянки з осокових угруповань (Carex sp.), злакові угруповання з типчаку (Festuca sp), тонконогу (Coeleria sp. ) та пирію видовженого (Elytrigia elongata). У 1977 році на головному острові було знайдено перше гніздо сріблястого мартина.
Острови Майорські озера Айгульського площею близько 12 га вперше обстежені нами в 1991 році. Складаються із трьох витягнутих у меридіональному напрямі ділянок суші. Розміщені в північній, найбільш засоленій частині озера. Острови відрізняються більш ускладненим рельєфом з перебігом висот від рівня води до 5-6 метрів. Завдяки цьому в смузі до 100 метрів спостерігається градієнт зволоженості від гігрофільних до ксерофільних умов, що знайшло свій відбиток на рослинному покриві й фауні. Обстеження показало, що острови здавна слугували місцем поселення низки видів навколоводних птахів, рідкісних в материковій частині. Тут систематично гніздиться степовий журавель (Anthropoides virgo) — від 4 до 6 пар, а на літуванні відзначались його зграї до 130 особин, кулик-довгоніг, чоботар, кулик-сорока, галагаз (Tadorna tadorna) та ін. Під час першого обстеження враховано 2200 гнізд сріблястого мартина.
Ретроаналіз екологічної ситуації навколо вказаних водойм дає можливість з`ясувати послідовність створення умов для формування колоній цього виду та його подальший вплив на корінні біоценози.
Сріблястий мартин у 1977 році з`явився далеко від традиційних місць гніздування на третій терасі ріки Самари Дніпровської після надзвичайно сильної повені 1976 року, яка створила безліч озер від м. Павлограда до м. Новомосковська і різко збільшила кормову базу у вигляді іхтіофауни. Він поселився також на Булахівському лимані й інших тимчасових водоймах. Це відправна точка з масовим поселенням виду в Присамар`ї. У середині 80-х років минулого століття на головному острові Солоного лиману налічувалося біля 2000 пар цього виду (усне повідомлення О.А. Губкіна), які поступово витіснили, а точніше, знищили орнітофауну, що гніздилась на цих островах традиційно. Обстеження у квітні 2001 року показало, що сріблястий мартин, чисельність якого складає, за розрахунковими даними, 1200 пар, повністю колонізував усі острови озера і під його впливом сталися значні зміни у травостої. Перш за все слід відзначити повсюдне розростання очерету, який за габітусом утричі перевищує показники 70-х років, зовсім заросли глеєві коси, де традиційно гніздилися чоботар та кулик-довгоніг, відзначається надзвичайне розростання пирію видовженого та осоки. Практично зникли степові злаки. Це відбулося завдяки збагаченню території пташиним послідом. Безпосередньо на островах не знайдено гнізд інших птахів. Поблизу материкового узбережжя зареєстровано 7 крижнів та поодинокі особини коловодника звичайного.
Острови Майорські озера Айгульського теж зазнали суттєвого впливу з боку мартина сріблястого. Травостій першого й останнього островів складається із нітрофільних видів. Спостерігається розширення куртин очерету південного і його поступове переміщення на підвищені території в угруповання кринітарії волохатої (Crinitaria villosa), ковили Лесінга (Stipa lessingiana) та інших степових рослин. Формально не заповідані, але реально заповідні острови, завдяки особливостям ритуальної поведінки сріблястого мартина — приносити певну річ при зміні партнера на гнізді — поступово перетворюються на звалище поліетиленових пакетів та інших предметів сучасного торгового сервісу. Ретроаналіз ситуації показує, що поселення сріблястого мартина серед безрибних солоних озер Північного Криму було спричинено розвитком зрошення із Північно-Кримського зрошувального каналу і значним спалахом чисельності іхтіофауни на скидах з рисових чеків. Тобто його поява на гніздуванні знову ж далеко від традиційних місць була спричинена зовнішнім фактором, цього разу, опосередковано, людиною. Не виключено, що економічна криза, яка вплинула на рівень водокористування в сільському господарстві, відіб`ється на подальшій долі колонії та ступені її впливу на острівні екосистеми. Під час останніх обліків виявлено лише біля 400 гнізд, а відсутність характерних клубів пташенят, масовий канібалізм яєць і пташенят указує на поступове її зникнення. У той же час відомо, що органіка, привнесена в степові екосистеми, може десятиліттями підтримувати зростання мезофітної рослинності, тим самим перешкоджаючи відновленню попередніх екосистем.
Таким чином, при вторгненні в острівні екосистеми, що мають комплекс рідкісних та зникаючих видів, агресивного виду птаха, який може фізично чи опосередковано впливати і навіть знищувати природно збережені угруповання рослинного і тваринного світу, необхідно здійснювати контроль за його чисельністю.

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. 126-128.

А.М. Волох
Таврическая государственная агротехническая академия, Мелитополь, Украина

Восстановление ареала дикого кабана в стране осуществлялось путём охраны уцелевших очагов обитания вида, запрета и ограничения охоты, а также расселения в 1957-1972 гг. более 500 зверей различных подвидов. Среди животных наиболее ранних выпусков преобладали представители Sus scrofa ussuricus, которых интродуцировали в 1960 г. на територии Киевской и Черкасской, а в 1961 г. – Днепропетровской областей. Несмотря на приведенные во многих сводках данные о принадлежности украинских кабанов к румынскому подвиду (S. s. attila), современное состояние вопроса неизучено. Для его выяснения нами было предпринято исследование 229 черепов дикого кабана из Крыма, всех областей степной Украины, а также из Буковины, на территории которой сохранились аборигенные звери и выпуски не осуществлялись. С целью определения родоначальников этих группировок и динамики фенотипа проводилось изучение формы оs lakrimale, которая является надёжным признаком различия зверей разных подвидов. Сравнительные эталоны для этого были полученные во время экспедиций в Полтавскую область (1975 г.), в Приморский край России (1988 г.) и в Карпаты (1998), поскольку основное количество кабанов для интродукции было получено из этих мест. Специальное внимание уделялось изучению иммуногенетического полиморфизма по группам крови (n = 18), которое было проведено в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения Российской АН С. П. Князевым. При исследовании применялись моноспецифичные антисыворотки, выявляющие более 40 антигенов (Ac, Ap, Bb, Eb, Ed, Ff …Md) из 12 генетических систем: A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M. При сравнении линейных размеров черепа одновозрастных кабанов по 13 показателям из Крыма, Причерноморья и Приазовья между собой, были выявлены статистически достоверные различия, что можно объяснить влиянием локальных факторов на рост и развитие зверей. Интересными оказались результаты кластерного анализа, которые показали большое сходство между территориально далёкими группировками вида из юго-восточных и юго-западных районов Украины, а также обособленность крымской популяции. Интродукция в горные леса Крыма кабанов уссурийского подвида (1957 г.) привела к формированию своеобразной группировки, генетическая структура которой развивалась без влияния континентальных иммигрантов. Сначала это было обусловлено отсутствием животных в Причерноморье, а когда в этом регионе возникли очаги обитания вида, на полустрове уже обитало более 1,5 тысячи зверей, имеющих дальневосточное происхождение. Последующее расселение здесь кабанов из Черниговской области
(n =16) в 1972 г., из Киевской (n =29) в 1977 г. и Воронежского заповедника (n =24) в 1978 г. не смогли изменить положения. Немногочисленные мигранты, проникающие в Крым, ограничены механически «бутылочным горлышком» Чонгарского и Перекопского перешейков, неразвитостью оптимальных биотопов на путях миграций и высоким уровнем браконьерства. Хотя эффект основателя и не может существенно изменить общее направление естественного отбора, тем не менее он приводит к большим изменениям генофонда и способствует дивергенции. Создание же новой популяции из малого числа особей уже имеет важное эволюционное значение. Ограниченность притока генов привела к тому, что в результате поглотительного скрещивания дальневосточных интродуцентов с немногочисленными носителями иных генотипов, в горном Крыму сложилась мономорфная географическая популяция кабанов, относящихся к подвиду
S. s. ussuricus. Абсолютное большинство исследованых черепов из этого района имели близкую к квадрату форму чешуи слёзной кости. Указанный фен не был обнаружен лишь у нескольких старых черепов, несомненно принадлежащих зверям иного происхождения или их гибридам. В то же время в тростниковых займищах Присивашья, которые стали зоной интерградации, чаще встречаются нижнеднепровские кабаны с удлинённой os lacrimale, нежели крымские.
На формирование юго-западной маргинальной популяции кабана в Украине большое влияние оказывают карпатские мигранты, фенотипическая близость которых с местными животными доказана. Их также объединяет высокая частота встречаемость некоторых аллотипов, в частности, G1. У всех исследованных диких свиней из Крыма, Одесской, Херсонской, Николаевской и Запорожской областей не выявлен аллель Bdfi, который имеет высокую концентрацию у зверей европейского подвида и полностью отсутствует у закавказского, сибирского и уссурийского кабанов. У представителей материковых популяций также не удалось обнаружить аллотип Lpp3, отсутствие которого является характерной чертой генотипа дальневосточных животных. При своём генетическом сходстве с представителями S. s. ussuricus, фенотипически они отличаются по главному признаку –форме слёзной кости, т.к. нами не выявлено ни одного случая обнаружения типичного для уссурийского подвида фена за пределами горных лесов Крыма. В то же время у всех кабанов материковых группировок присутствует характерный для европейского подвида антиген Ga, не известный для зверей сибирских и уссурийских популяций. Таким образом, интродукция кабанов различных подвидов в Украине способствовала формированию генетически разнородных группировок вида. Однако, в связи с выпуском большого количества представителей S. s. ussuricus во время депресии многих украинских популяций, произошла трансформация генотипа на большом пространстве. Этому во многом способствовали ранняя половая зрелость, высокая плодовитость кабанов и их способность к далёким миграциям. Следствием этого стало генетическое сходство группировок, расположенных на большом расстоянии друг от друга, обусловленное общностью происхождения от животных указанного подвида. Вследствие географической обособленности и невозможности свободного обмена генетической информацией, в горно-лесном Крыму сформировалась мономорфная популяция кабана, представленная животными уссурийского подвида.

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. 124-126.

В.Л. Вершинин, Ю.Л. Старовойтенко
Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Летом 2000 г. на территории городской агломерации г.Екатеринбурга были начаты исследования, касающиеся ряда гематологических показателей сеголеток остромордой и озерной лягушки из популяций, в разной степени подверженных действию урбанизации и загрязнения. Всего было обследовано 69 сеголеток R.arvalis и 43 сеголетка R.ridibunda. По общепринятым гематологическим методикам с каждого обследованного животного приготавливалось несколько мазков крови (окраска по Романовскому — Гимзе), а также производилось определение количества лейкоцитов по унифицированному методу подсчета в счетной камере и процентного соотношения различных видов лейкоцитов по унифицированному методу морфологического исследования форменных элементов крови с дифференциальным подсчетом лейкоцитарной формулы. Кроме того, снимали стандартные морфологические и морфофизиологические показатели. Результаты были обработаны с помощью многофакторного дисперсионного и регрессионного анализов в статистическом пакете Statgraf.
В популяциях остромордой и озерной лягушки всегда присутствуют особи с медиальной светлой полосой на спине (морфа striata). Показано (Щупак, 1977), что наличие — отсутствие светлой дорсомедиальной полосы у остромордой лягушки определяется действием одного диаллельного аутосомного гена «striata» при полном доминировании аллеля, определяющего наличие полосы). Как известно, встречаемость морфы striata в популяциях, обитающих на антропогенно измененных территориях, увеличивается благодаря физиологическим особенностям, дающим селективные преимущества особям с этим признаком в новых условиях среды (Топоркова, 1978; Вершинин, 1980; Гоголева, 1989).
При взятии проб крови сеголеток из городских популяций R.arvalis у морфы striata визуально были отмечены колориметрические отличия в интенсивности цвета крови (бледно розовый). Последующий анализ показал, что у животных этой морфы из городских популяций доля предшественников эритроцитов заметно выше (62,25 и 51,42% против 50,33 и 51,06% в загородной популяции) хотя и не достигает уровня значимых различий, что скорее всего обусловлено небольшим объемом выборок. Между полосатыми (striata) и бесполосыми животными по ряду показателей обнаружены достоверные различия, сходные для R.arvalis и R.ridibunda. Так, процент лимфоцитов у особей полосатой морфы значимо ниже как у озерной (F=4,758, p=0,036), так и у остромордой лягушки (F=12,845, p=0,0006). Кроме того, у сеголеток остромордой лягушки доля нейтрофилов у животных striata значимо выше (F=4,443, p=0,0395).
Вероятно, наличие большого количества незрелых форм эритроцитов у сеголеток R.arvalis морфы striata в начале наземной жизни на территории города, свидетельствует о замедленном созревании этих элементов крови в условиях урбанизации и загрязнения на этой стадии жизненного цикла.

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. 123-124.

Е.Г. Бунтова, С.П. Гащак, Г.А. Руденская, Т.Т. Глазко
ГСНПП «Чернобыльский радиоэкологический центр», Чернобыль, Украина

Одной из основных проблем радиобиологии является вопрос об отдаленных последствиях воздействия низких доз хронического облучения на живые организмы. Однако Чернобыльская зона отчуждения (ЗО) является не только зоной радиоактивного загрязнения, но и обширной территорией, на которой в результате прекращения хозяйственной деятельности происходят интенсивные сукцессионные процессы.
В настоящее время численность мышевидных грызунов поддерживается в различных стациях ЗО на достаточно высоком стабильном уровне, встречаются практически все виды родов Microtus, Apodemus, Clethrionomys, характерные для Полесья Украины. Преобладание тех или иных видов зависит от экологических условий, складывающихся в каждом конкретном ценозе.
На примере полевки-экономки (Microtus oeconomus, Pallas) был проведен сравнительный анализ оценки основных показателей жизнедеятельности популяций (особенности нервной деятельности, интенсивности размножения, стрессоустойчивости, иммунологических и цитогенетических характеристик), которые длительное время формировались под воздействием условий ЗО. Поглощенные дозы (от внешнего и внутреннего *- и *-излучений) у полевок, отловленных на участках с наибольшими уровнями радиоактивного загрязнения, в 11-20 раз выше чем у животных с меньшими уровнями загрязнения. Сравнительный анализ состояния животных показал, что они отличаются практически по всем изучаемым параметрам.
На основании полученных данных был сделан вывод, что даже через 15 лет после аварии радиационный фактор продолжает оказывать существенное влияние на интенсивность адаптационных и компенсаторных процессов, формируя в сочетании с другими факторами ЗО своеобразный адаптивный комплекс, характерный для каждого вида животных.
У мышевидных грызунов, отловленных на участках с более высокими уровнями радиоактивного загрязнения, обнаружена более высокая индивидуальная изменчивость по цитогенетическим показателям, а также более выражено нарушение темпов клеточного деления в клетках костного мозга. Сравнительный анализ цитогенетических показателей в клетках костного мозга выявил, что условия, сложившиеся в ЗО, не индуцируют принципиально новые генетические повреждения, а только способствуют реализации повышенной способности к проявлению мутаций определенного типа, которые имеют место у отдельной особи. Сделан вывод о том, что по традиционному тесту хромосомных аберраций в настоящее время не установлено однозначной связи между уровнем цитогенетической изменчивости и дозовыми нагрузками на животных, проживающих на территориях, загрязненных радионуклидами.
Исследования показали, что состояние популяций мелких млекопитающих в ЗО зависит не только от общеизвестных факторов, но и от вторичных причин, вызванных отселением людей, прекращением хозяйственной деятельности, загрязнением территории радионуклидами.

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. 122-123.

В.Л. Булахов, В.В. Тарасов, В.Н. Романенко
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Институт проблем природопользования и экологии НАНУ, Днепропетровск, Украина

Основные требования по организации охранных территорий предусматривают включение ненарушенных антропогенными влияниями природных систем, которые представляют значительную ценность в сохранении важных в промысловом, ценных в функциональном отношении и редких видов растений и животных. Однако, в регионах с интенсивным использованием земель и мощными антропогенными факторами, вызывающими значительные трансформационные процессы, эти требования часто не выполнимы. Прежде всего, в таких регионах почти не сохранилось нетрансформированных природных территорий. В индустриальном Приднепровье такие территории составляют всего 0,3 %. В то же время под воздействием трансформационных процессов отмечается резкое обеднение биоразнообразия – как основного компонента в организации функций экосистем, что в дальнейшем усиливает деградационные процессы. Поэтому назрела необходимость пересмотреть требования к организации охранных территорий в индустриальных регионах. Примером может служить организация государственного заказника «Богдановский» в спонтанно сформированных вторичных экосистемах на отработанных землях марганцевских разработок (г.Ордженикидзе, Никопольский район Днепропетровской области).
При условии прекращения активного техногенного воздействия и недопущения других видов использования отработанных участков земель при добыче марганца спонтанно образуются и интенсивно развиваются вторичные экосистемы. Важным моментом в образовании таких систем является мозаичность оставленного техногенного ландшафта, где сочетаются равнинные (спланированные), холмистые (не спланированные), обрывистые склоны и карьерные участки. Это обусловливает разнообразные условия для естественного заселения их флористическими и фаунистическими элементами различных экологических групп. При условии охраны таких территорий (организовано руководством Ордженикидзовским ГОКом) уже на 2-3 год их существования отмечается спонтанное образование пионерской биоты. Техногенные ландшафты быстро заселяются пионерной растительностью – редурантами, среди которых преобладают почвозакрепляющие и бактериообразующие формы, способствующие дальнейшей флористической демутации. Образование первичной автотрофной части формирующих вторичных экосистем обусловливает заселение указанных территорий наземной энтомофауной. Их средообразующая деятельность (в основном трофо-метаболическая) способствует дальнейшей интенсификации почвообразовательного процесса и становлению вторичных экосистем. В первые годы такого спонтанного развития отмечены в разных участках 20-30 видов растений и до 150 видов энтомофауны. В дальнейшем отмечается активная естественная интродукция птиц, пресмыкающихся и микромаммалий. Интродукция высших форм зооценоза обусловливает зоогенное формирование древостоя. Уже через 5-6 лет образуется древесно-кустарниковая растительность зоохорийного (преимущественно орнитохорийного) характера. Общий видовой флористический состав возрос до 80-90 видов. Интенсивное развитие флористических элементов и разнообразия ландшафта способствовали созданию благоприятных экологических условий (трофических, защитных) для дальнейшего процесса аутинтродукции различного фаунистического комплекса. Во вскрышных нетоксичных и слаботоксичных породах под влиянием средообразующего воздействия растительности и фаунистических элементов формируется педозооблок, представленный орибатидной фауной и личинками насекомых. На 15-20 году формирования таких систем отмечается свыше 150 видов растений, 580 видов беспозвоночных и 130 видов позвоночных. Сравнительный анализ биоразнообразия в образованных вторичных экосистемах и в сохранившихся природных системах в окрестностях показал, что в новых условиях вторичных экосистем при их активной охране видовой состав растений и животных не только восстанавливается, но и значительно превосходит естественные исходные условия. Особенно значительное развитие здесь получили обыкновенный фазан, серая куропатка, европейская косуля, заяц-русак, количество которых сравнимо с лучшими европейскими организованными охотничьими хозяйствами. Также здесь нашли приют многие редкие и исчезающие виды, имеющие региональный, национальный и международный охранный статус.
Изучение особенностей формирования вторичных экосистем на отработанных марганцевскими разработками землях показало, что при незначительной антропогенной поддержке (организация активной охраны путем установления режима заказников) потенциальные силы природы интенсивно восстанавливаются и способствуют сохранению биоразнообразия, оздоровлению окружающей среды в индустриальных регионах.

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. 120-122.

V.L. Bulakhov, A.Ye. Pakhomov, A.A. Reva
Dniepropetrovsk National University, Dniepropetrovsk, Ukraine

Disturbed lands restoration in the regions with intensive mining operations is one of the most important tasks. Agricultural recultivation is being realised more often. But it is imopratnt that the destructed type should be restored. This principle should be observed in those natural zones, where the ecological systems exhausted by mining exploitation, are in deficit. In the steppe zones, forest communities are the deficit ecosystems of the kind. Their anihilation, as a rule, disturbs the ecological balance in the region and worsens the environment. In Pridneproviye steppe zone (Ukraine) the major coal mining places are concentrated in the rivers flood areas where the natural forest ecosystems are located. That’s why it is important to make the artificial forest ecosystems, based on the forest recultivation, iinstead of the anihilated ones. But creation of such systems is difficult and takes a lot of time. To simlify and accelerate the forest recultivation process it is imperative to consider the fastest measurees of ecological balance restoration which is the soil’s (created artificially) bases. The soil has the unbalanced and disturbed biological process and the soil is practically dead. It takes not less than 5-10 years to restore the biological process which favours the optimal ecological balance. Thus, our task is to accelerate the ecological balance restoration process using burrowing amphibians and mammals. As the investigations showed (Bulakhov, 1977; Abaturov, 1984; Pakhomov, 1998) such species as Pelobates fuscus, Talpa europaeus, different Muridae and Cricetidae, Sorecidae are active soil transformers. Amphibia and insectivorous mammals were introduced by us (Bulakhov et al 1980) and small rodents independently entered the recultivation areas from the nearest agroecosystems. Investigations of the soils ecological balance restoration process was based on the determination of the following: soil microflora quantitative development, soils total fermentative activity (proteolitic), soil respiration and soil faund development processes. The experiments were performed on the plots populated by the animals mentioned above and on the ones where such operations were not done.
We arrived at the conclusion that even during the first year the soil ecological balance on experimental recultivation pllots is approximate to those of the natural forest ecosystems and significantly goes ahead the control recultivated plots (on 30-80 %).
Soil Microflora quantative development (in mln of the cells per 1 soil gr) on the experimeental forest recultivation plots varigiated in the limits 1.3-1.7 mln of cells (in the artificial plantations on the natural soils – 1.4-2.3), and without aniimals activity – only 0.6-1.1. Soil microflora development accelleration index was averagely equal to 1.7.
The total fermentativee activity (protheolitic) on the experimental plots heightened in 1.2-1.6 times. It has much in common with the artificial plantations on the natural soils and according to the index is 0.8-0.9. Soil respiration intensity on the experimental plots was larger thant that of control in 1.3-1.99 times.
Soil population formation on the plots where the burrowing amphibiana and mammals were introduceed, became more intensive as compared with the control ones. Thus, species variability (Protozoa: Testacidae) was essentially higher (in 1.3-2.1 times on different plots) and their quantitative development in 1.2-1.5 times. Soil Microarthopoder quantative development (Oribatidae, Gamasidae, Collembola) respectively in 1.4-11.7, in 1.8-2.3, in 1.6-2.1 times, Lumbricidae number increased in 1.3-1.6 times.
Hence, the enlargment of the most important soilformers (microflora, soil fauna) and biological processes intensity general indexes (fermentative activity and soil respiration) parameters demonstrates the accelerated ecological balance restoration in the unbalanced spread soils on the forest recultivation plots. The process mentioned, favours the much more higher enlargement of woody species (as far as the trunk diameter and height are concerned) in 1.5-5 times.

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. 119-120.

В.Л. Булахов
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Оценка роли различных животных в составе зооценоза как важнейшей структурно-функциональной части экосистем определяется по многим параметрам, основными из которых являются: участие в продукционных процессах системы, в круговороте веществ и потоке энергии, в регуляции численности биоты, в межэкосистемных связях и участие в комплексе естественных механизмов в образовании гомеостаза и защитного блока системы. В этой связи земноводные на различных стадиях развития с охватом водных и наземных систем среди элементов зооценоза занимают особое место. Изучение земноводных в различных экосистемах степного Приднепровья на протяжении более 30 лет (1967-2000 гг.) экспедиционными и стационарными исследованиями позволяют сделать следующее заключение об их функциональном значении.
Роль земноводных в продукционных процессах. Различное время пребывания земноводных в наземных и водных системах обусловливает разную степень участия земноводных в формировании биомассы по сезонам года. В весенний период, начиная с конца марта и до середины мая в водных системах общая биомасса земноводных наиболее высока. В этот период биомасса половозрелых особей всех экологических форм и имагинальных стадий земноводных в малых реках составляла до 230-850 г/м2 (сырой вес), в различных пойменных озерах – 430-1100 г/м2, в прибрежной части водохранилищ 170-250 г/м2. После выхода наземных форм – соответственно 118-489; 291-560; 36-145 г/м2. Биомасса икры (апрель) по типам водных систем соответственно: 22-70; 40-98; 8-13 г/м2. В этот период доля земноводных в общей зоомассе позвоночных системы составляла в малых реках 9-48%; в озерах 21-56 %; в прибрежной части водохранилищ – 6-28 %. Биомасса личинок земноводных с мая по июнь колеблется в пределах 195-1160 г/м2, а общая амфибийная масса в разных типах систем от всей зоомассы составляла до 11,5-86,0%.
В наземных системах в различные периоды биомасса земноводных составляла в пойменных лесах весной 476-1342; в аренных лесах – 150-920; в байрачных дубравах – 37-187; в искусственных лесных насаждениях на плакоре – 48-390; в степных участках – 25-60 г/га. В летний период, начиная с конца июня и до конца августа после массового метаморфоза биомасса земноводных значительно возрастает и, соответственно составляет 8,1-42,3; 2,5-12,8; 0,5-1,2; 0,8-1,5 и 0,3-0,6 кг/га. Средний прирост чистой биопродуктивности земноводных на объединенный биотоп наземных систем (рост + репродукция) составляет 4,2 тыс.ккал/га и колеблется в пределах 0,2-7,5 тыс.ккал/га. Удельная продукция (отношение исходной биомассы к чистому приросту) составляет в пределах 4,1-11,0.
По отношению ко всем позвоночным по чистой продукции, продукция амфибий составляет в разных типах экосистем от 2,9 % до 62,1 % с минимумом в степных и максимумом в пойменных дубравах и ольшатниках 38,8-62,1 %. таким образом, в продукционных процессах экосистем земноводные в условиях степного Приднепровья занимают важное место.
Роль земноводных в потоке биотической энергии. Трансформируемая биотическая энергия земноводными в разных типах экосистем степного Приднепровья составляет 5,3-381,5 тыс.ккал/га за год, с минимальным значением для степных экосистем, средним для плакорных лесных экосистем и максимальным для водных и пойменных водных экосистем. Доля трансформированной амфибиями биотической энергии среди всех позвоночных в степных экосистемах составляет всего 1,7-1,9 %, в различных плакорных лесных насаждениях – 3,7-4,9 %, в пойменных лесах – 16,9-25,5; в водных системах – 22,2-33,5; в ольшатнике – 27,1-47,6 %.
Роль земноводных в регуляции численности беспозвоночных-фитофагов.
В наземных экосистемах, особенно в лесных, земноводные играют значительную роль по ограничению численности различных фитофагов-беспозвоночных. За активный период в различных наземных экосистемах они уничтожают от 2 до
156 кг/га биомассы опасных вредителей сельского и лесного хозяйств. За летний период приходится до 60-75 % уничтоженной биомассы фитофагов в травостое. Степень воздействия амфибий на различные группы фитофагов (по экспериментальным данным) в летний период (июль) составляла по отношению к чешуекрылым – 2,9-33,9 %, к жесткокрылым – 4,1 — 30,7 %, к прямокрылым – 1,4 — 19,3 %, к пилильщикам – 1,9 — 24,0 %, к наземным моллюскам – 9,2 — 10,1 %.
В целом земноводные снижают развитие фитофагов беспозвоночных на 2,3-16,7 %. Трофическое воздействие амфибий на фитофагов способствует сохранению в разных лесных экосистемах до 5,9-19,1 прироста автотрофной продукции.
Роль земноводных в межэкосистемных связях. Использование амфибиями различных экосистем в своем развитии обусловливает высокую степень межэкосистемных связей между водными и наземными системами, которую наиболее проще выразить в энергетических единицах. Общий приток биотической энергии из наземных в водные экосистемы при участии амфибий за активный период их деятельности составляет 2,9-4,8 тыс.ккал/га за год. Отток биотической энергии из водных систем в наземные составляет 7,1-8,4 тыс.ккал/га за год. Таким образом, в общем балансе обменных процессов наземные системы за счет земноводных получают до 40,8-57,1 % водных материально-энергетических ресурсов.
Роль земноводных в создании защитного блока экосистем. В наземных экологических системах земноводные почворои занимают ведущее место. Нарушение почвенного покрова роющими формами способствует снижению твердости почвы – на 8,1-12,3 %, увеличению влажности на 1,8-7,2 %, степени порозности – на 2,6-7,1 %. Ежесуточно зарываясь в почву, они запасают воду (8,1-29,6 % от веса тела) с последующим выпуском ее и увлажнением места пребывания животного. Это способствует в свою очередь повышению влажности на 6,8-52,3 %. В жестких условиях степи указанные характеристики значительно оптимизируют условия для развития автотрофной части системы. Обитая в наземных условиях, амфибии выделяют большое количество экскреций, соразмерные в пойменных лесных системах с количеством экскреций млекопитающих. Поступление экскреций амфибий в почву способствует увеличению органо-минеральных веществ, интенсификации минерализационного процесса и переводу тяжелых металлов в более неподвижные металлорганические соединения, что повышает защитный блок системы против техногенного загрязнения.
В водных системах, в период развития и роста личинок земноводных, амфибии способствуют аккумуляции тяжелых металлов поступающих со сточными водами промышленных предприятий. Экспериментально установлено, что личинки озерной лягушки снижают в сточных водах количество железа в 4,7 раза, меди – в 2,2 раза, кадмия – в 1,5 раза, цинка – в 2,3 раза, свинца – 1,7 раз. Тяжелые металлы в промстоках адсорбируются слизью личинок с последующим переходом их в неподвижные металлорганические соединения с накоплением в иловых отложениях. Таким образом, земноводные активно участвуют в образовании защитного блока в водных и наземных экосистемах.
Краткий перечень участия земноводных в сложных биогеоценотических процессах свидетельствует о значительной роли их как функционального элемента зооценоза, обеспечивающего в определенной мере биопродукционный процесс, защиту автотрофа от воздействия фитофагов, межэкосистемные связи и биоэнергетический поток и в создании механизма гомеостаза в системе против воздействия техногенных факторов.

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. 117-119.