Главная – Журналы – Поиск по журналам

Предложено экологическое объяснение причин преобладания эйкозапентаеновой кислоты (20:5n-3, ЭПК) в липидах основных продуцентов водных экосистем - диатомовых водорослей и альфа-линоленовой кислоты (18:3n-3, АЛК), в липидах основных продуцентов наземных экосистем - семенных растений. Уникальной особенностью фотосинтетических мембран является наличие в них конических не-бислойных липидов моногалактозилдиацилглицеридов (МГДГ), отсутствующих как в других мембранах растительных клеток, так и в мембранах клеток животных. Свойства не-бислойности (способность к формированию инвертированной конической формы) молекулам МГДГ придают ацильные цепи полиненасыщенных жирных кислот, тогда как с насыщенными цепями эти молекулы превращаются в обычный цилиндрический бислойный липид. МГДГ, являясь структурными липидами мембраны, обеспечивают ее важнейшие физико-химические свойства, часто обобщенно определяемые как “текучесть”, такие как скорость вращения молекул, диффузия, проницаемость, свободный объем, дефекты упаковки, латеральное давление и изгибное напряжение, от которых зависит эффективность функционирования мембранных белков. Главной экологической особенностью диатомей и других морских и пресноводных водорослей “красной” эволюционной линии, отличающей их от зеленых растений, является фотосинтез при быстром изменении интенсивности света в условиях циркуляции в перемешиваемом поверхностном слое водной толщи или в приливно-отливном цикле в литорали. Основные способы световой адаптации зеленых растений - изменение морфологии хлоропластов, а также числа и структуры светособирающих комплексов и их антенн, являются слишком медленными для подобных морских условий. Световая адаптация диатомей достигается за счет быстрой работы ксантофиллового цикла (КЦ) и нефотохимического тушения, в разы превышающих быстродействие аналогичных процессов у представителей “зеленой” эволюционной линии. Решающее значение для эффективного функционирования КЦ имеет наличие достаточного количества конических не-бислойных структурных липидов, а именно МГДГ, обеспечивающих солюбилизацию ксантофиллов и внедрение деэпоксидазы в мембрану. Вероятно, ЭПК в составе МГДГ диатомей имеет ключевое значение для быстрой работы КЦ, придавая молекулам структурных липидов необходимую инвертированную коническую форму, которая не может быть в полной мере обеспечена менее ненасыщенной короткой цепью АЛК.

В последние десятилетия во многих пресноводных и прибрежных морских экосистемах наблюдается усиление поступления в водную среду хромофорных растворенных органических веществ наземного происхождения, в первую очередь гуминовых веществ (ГВ). Это явление в англоязычной литературе получило название brownification, что на русский можно перевести как “побурение” вод. Поступление ГВ в водоемы сопровождается изменением оптических, химических и трофических характеристик вод. В настоящем междисциплинарном обзоре обобщены современные научные данные о воздействии гуминовых веществ на первичную продукцию фитопланктона, трофическую структуру и видовой состав сообществ в условиях климатических изменений. Рассматриваются ключевые механизмы воздействия: изменение светопроницаемости, усиление стратификации, перенос биогенных элементов и участие ГВ в окислительно-восстановительных процессах. Показано, что при умеренной гумификации возможна стимуляция продукционных процессов за счет переработки аллохтонных органических веществ бактериями и фотодеструкции, высвобождающих дополнительные биогенные элементы. Однако при высоких концентрациях ГВ наблюдается угнетение фотосинтетической активности, смещение питания фитопланктона в сторону миксотрофии и снижение его биоразнообразия. Изменение спектрального состава света дает преимущество группам с дополнительными пигментами и со способностью активно перемещаться в столбе воды (криптофиты, динофлагелляты, цианобактерии). Это может приводить к снижению трофической эффективности экосистем. Реакция экосистем на гумификацию зависит от географических, климатических и морфометрических особенностей водоемов. Особое внимание уделено бореальным и арктическим регионам, где таяние вечной мерзлоты и рост осадков усиливают сток ГВ. Обозначены ключевые направления будущих исследований: определение порогов резких изменений, оценка роли миксотрофии в круговороте углерода и разработка регионально-специфичных стратегий адаптации. Обзор подчеркивает важность комплексного подхода к оценке экосистемных последствий гумификации водоемов.

Обсуждаются результаты ДНК-штрихкодирования Tubifex tubifex из различных водоемов бассейна р. Вычегда (Республика Коми). Молекулярно-генетический анализ 32 образцов из 14 точек, основанный на последовательности нуклеотидов фрагмента гена первой субъединицы цитохромоксидазы (cox1) митохондриальной ДНК, выявил шесть устойчивых линий (A, B, C, D, E, J) с межвидовым расстоянием 17-24 %. Установлена значимая корреляция между генетическим разнообразием вида и условиями местообитаний (гидрологическими и химическими параметрами воды и донных отложений). Обнаруженная экологическая дифференциация подтверждает неоднородность адаптаций внутри T. tubifex и подчеркивает важность учета генетической структуры популяций олигохет при оценке экологического состояния водоемов.

Проведен анализ ретроспективных литературных данных и результатов собственных исследований ихтиопланктона прибрежной акватории Юго-Восточного Крыма в период 1950-2024 гг. Сбор проб осуществлялся в прибрежной зоне в режиме вертикальных и горизонтальных поверхностных ловов. Представлена информация о таксономическом составе, структуре и динамике численности ихтиопланктонного комплекса. Более чем за 70-летний период исследований идентифицированы икра и личинки 66 видов рыб из 33 семейств. Восстановление численности и видового состава ихтиопланктонных комплексов после коллапса экосистемы черноморского шельфа 1990-х годов происходило на фоне климатических изменений, которые оказывают существенное влияние на гидрологический режим и термохалинную структуру акватории Азово-Черноморского бассейна. В последние годы исследований наблюдается увеличение количества видов, в том числе за счет средиземноморских вселенцев, выявлена смена доминантных и субдоминантных видов.

Структурные и функциональные характеристики планктонных сообществ широко используются в качестве экологических индикаторов потепления Мирового океана. В аспекте многолетней изменчивости они указывают на существование монотонных отрицательных, положительных и “нулевых” трендов. Последние можно рассматривать как феномены региональной устойчивости планктонных сообществ к глобальному потеплению. На основе данных по результатам обработки сборов проб, имеющихся в архивах и международных базах данных, выполнен анализ межгодовой изменчивости биомассы зоопланктона и индексов его видового разнообразия в Аравийском, Средиземном и Черном морях (2000-2023 гг.). Для сравнения привлечены данные по измерениям биомассы в пяти других регионах Атлантического и Тихого океанов. Показано, что продолжительность существования феноменов региональной устойчивости планктонных сообществ составляет от нескольких лет до десятков лет, в широком диапазоне видового разнообразия и трофности вод. В большинстве исследованных регионов отсутствию межгодовых трендов биомассы зоопланктона соответствовало их отсутствие в межгодовой изменчивости концентрации хлорофилла а как показателя биомассы фитопланктона. Такое соответствие косвенно указывает на трофическую основу межгодовой устойчивости биомассы зоопланктона.

В работе изучалась сезонная динамика обилия, размерно-возрастного состава и продукции личинок ручейников Apatania crymophila McLachlan, 1880, формирующего плотные скопления на водном мхе на термически и гидрологически измененном участке р. Енисей в нижнем бьефе Красноярской ГЭС. Показатели обилия личинок, обитающих на водном мхе, достигали максимальных величин в октябре 2022 и 2023 гг. и в августе 2021 г., что было обусловлено сезонным ходом температуры воды. Максимальные величины численности личинок на биомассе мха варьировались от 1242 до 4037 экз∙кг^-1 сырой массы мха, а величины сырой биомассы личинок - от 1,78 до 3,15 г∙кг^-1 кг сырой массы мха. Выявлено влияние уровня воды в реке на количественные показатели и число поколений личинок A. crymophila. При аномально низком уровне воды в сезоне 2022 г. в популяции личинок зарегистрировано меньшее число новых поколений и меньшая (в 1,8 раза) величина продукции биомассы личинок за сезон, чем в 2023 г., когда уровень воды был близок к среднемноголетнему. Сезонная динамика личинок A. crymophila на исследованном участке р. Енисей отличалась от сезонной динамики популяции этого вида, обитающего в естественных водотоках с неизмененным термическим режимом, сдвигом максимума обилия на осень и наличием большего числа поколений за сезон. Следовательно, на термически измененном участке р. Енисей ниже плотины Красноярской ГЭС сложились условия, благоприятствующие массовому развитию ручейников A. crymophila, в том числе за счет обилия на этом участке водного мха, который обеспечивает беспозвоночных этого вида ресурсами, способствующими поддержанию плотной популяции. Полученные результаты показали, что беспозвоночных, обитающих на водном мхе, следует учитывать при оценке продукции органического вещества в р. Енисей.

Рассмотрены особенности размножения и структуры популяции красной полевки в северной тайге Западной Сибири. Отлов грызуна проводили в бесснежный период с помощью ловчих канавок (направляющих заборчиков) и ловушко-линий. В северной тайге в южной полосе за 9-летний период и северной полосе за 4-летний период учтено 2704 красные полевки. Участие в размножении самок устанавливали по наличию эмбрионов и плацентарных пятен, участие самцов - по наличию сперматозоидов в придатке и размерам семенника. Возраст полевок определяли по развитию корней М², а также использовали массу, длину тела, развитие тимуса. У взрослых перезимовавших полевок репродуктивный период длится до пяти, а у прибылых - до трех месяцев. Перезимовавшие самцы сохраняют половую активность на протяжении всего бесснежного периода. Перезимовавшие самки южной полосы приносят три выводка, самки-сеголетки - два. Большая часть перезимовавших самок северной полосы дает два и в редких случаях возможен третий помет, самки-сеголетки - два выводка. В южной полосе в апреле - мае, а в северной и в июне популяция красной полевки представлена исключительно перезимовавшими животными. В августе и сентябре повсеместно доминируют сеголетки. Среди взрослых и молодых животных преобладают самцы, лишь в конце лета и осенью среди перезимовавших животных численный перевес смещен в сторону самок.

Аварийный разлив дизельного топлива в районе г. Норильска в 2020 г. послужил основанием для изучения поведения углеводородов в почвах Крайнего Севера, характеризующихся низкой скоростью естественного самоочищения. Целью проведенного исследования является определение направленности трансформации состава углеводородов дизельного топлива в различных типах почв, которое имеет значение для оптимизации мероприятий по ликвидации последствий техногенного загрязнения нефтепродуктами в арктической зоне России. Методом хромато-масс-спектрометрии проанализировано распределение компонентов дизельного топлива, включающих нормальные и изопреноидные алканы, циклогексаны, бициклические нафтены, бензолы с алкильным заместителем нормального и изопреноидного строения, нафталины и фенантрены, в арктических почвах, дифференцированных по удаленности от очага загрязнения и срокам отбора после аварии. Установлены отличия в составе углеводородов в вертикальном разрезе почв, обусловленные особенностями путей загрязнения и типом почвы. Вблизи места разлива дизельного топлива в песчаных и увлажненных аллювиально-глеевых почвах по мере его просачивания вниз по разрезу в составе углеводородов возрастает доля высокомолекулярных соединений и разветвленных структур, обусловленная влиянием эффектов эксклюзионной хроматографии при фильтрации через почву. Перемещение дизельного топлива по водотоку приводит к исчезновению низкомолекулярных членов всех гомологических серий углеводородов, связанному с их вымыванием и испарением при миграции в водной среде. Поступление оставшихся компонентов дизельного топлива в пойменные дерново-аллювиально-глеевые почвы сопровождается перемешиванием верхних почвенных слоев, а в нижней части разреза концентрируются изопреноидные алканы и алкилбензолы, бициклические нафтены, нафталины и фенантрены с повышенным содержанием доли низкомолекулярных соединений. Через год после поступления дизельного топлива в водоток в разрезе пойменных дерново-аллювиально-глеевых почв происходит перераспределение загрязняющих веществ под действием сезонной гидродинамики, включая поступление новой порции загрязнителей в период весеннего половодья, а следы первичного загрязнения сохраняются только в нижних почвенных слоях.

В результате изучения коллекций Гербариев ABG, LE, MW, MHA, NSK, NS, TK, ALTB, а также собственных экспедиционных сборов уточнены сведения о видовом составе рода Geranium L. во флоре Республики Казахстан. Впервые во флоре Казахстана выявлен вид G. transbaicalicum Serg. Дополнены сведения о распространении видов G. affine , G. asiaticum , G. collinum , G. divaricatum , G. pratense , G. sergievskajae , G. pseudosibiricum , G. pusillum , G. robertianum , G. schrenkianum , G. sibiricum , G. sylvaticum , G. transversale , G. turczaninovii на территории Казахстана. Обозначен лектотип G. regelii Nevski. Составлен ключ для определения видов.