Статья: ОТВЕТНАЯ АНТИОКСИДАНТНАЯ РЕАКЦИЯ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ (2024)

The analysis of land use and land cover (LULC) based on remote sensing and geographic information systems in Ben En National Park, Vietnam, from 2003 to 2023 has revealed significant landscape changes. Assessing the accuracy of the classification results on our Landsat satellite images has shown high reliability, with kappa coefficients above 0.9 for both 2003 and 2023, indicating strong agreement between the classified images and actual reference data. Over the two-decade period, the dominant LULC class remained natural forest, albeit experiencing a substantial reduction in coverage. In contrast, waterbodies and agricultural land expanded significantly. These LULC changes can be attributed to both natural processes and human activities, such as dam construction and water management projects. The most concerning trend is the significant decline in natural forest coverage, primarily driven by deforestation, logging, and land conversion. These activities pose a severe threat to plant biodiversity and the habitats of wildlife within Ben En National Park. Climate change, characterized by erratic weather patterns, exacerbates these challenges, disrupting forest development. Prolonged droughts and heavy rainfall disrupt the growth of planted species, aggravating the situation. Urgent measures are required to address illegal logging and deforestation, coupled with sustainable land management practices to safeguard the park’s unique biodiversity. This study underscores the importance of remote sensing and geographic information systems in monitoring and addressing environmental changes, providing essential data for informed decision-making in land use planning and conservation efforts within the national park.

Высокоможжевеловые леса являются важнейшим компонентом экологической устойчивости Крымского полуострова. Однако, в настоящее время площадь популяции J. excelsa в Крыму сокращается. В результате чего возникает угроза необратимого изменения облика полуострова в будущем. Целью проведенных исследований явилось определение биометрических характеристик высокоможжевеловых древостоев Крыма и особенностей влияния на них факторов окружающей среды. Исходя из цели работы, были поставлены следующие задачи: установить основные таксационные характеристики насаждений; выявить степень влияния абиотических и антропогенных факторов на изучаемые параметры. Согласно общепринятым в лесоводстве и геоботанике методикам, в пределах древостоев J. excelsa заложено 28 пробных площадей размером по 0,2 га на высоте от 40 до 1020 м н. у. м., в различных эдафо-орографических условиях. Посредством однофакторного дисперсионного анализа выявляли степень влияния абиотических и антропогенных факторов на биометрические характеристики высокоможжевеловых лесов Крыма. В результате проведенных исследований, установлено, что средний диаметр ствола древостоев J. excelsa - 27,1±1,3 см (при минимальных и максимальных значениях в 11 и 41 см, соответственно). Среди факторов, оказывающих наибольшее влияние на диаметр стволов, можно выделить: эдафические условия и годовое количество осадков. Кроме того, выявлено, что деревья J. excelsa не достигают описанных в литературе высот, свойственных основной средиземноморской части ареала, что, в свою очередь, свидетельствует о неблагоприятных условиях существования вида на северной границе его распространения. В среднем, высота деревьев J. excelsa в Горном Крыму составляет 5,4±0,2 м. Уникальным элементом крымской популяции J. excelsa выступают насаждения, произрастающие на г. Крестовая, их высота достигает 16 м, что в 3 раза больше, чем средняя высота высокоможжевеловых лесов Крыма.

Бугристые торфяники являются накопителями углерода и способствуют сохранению многолетнемерзлых пород в северных регионах. Однако под влиянием потепления климата и протаивания мерзлоты в торфяниках происходят изменения их биогеохимических свойств. На примере трех разрезов, сделанных на территории природного парка «Нумто» (ХМАО-Югра), где мерзлота крайне неустойчива, определены закономерности распределения элементов в профиле торфяников. Определение микроэлементов в образцах осуществлено с помощью методов масс-спектральной и атомно-эмиссионной спектроскопии (ICP-MS и ICP-OES). Торфа исследуемой территории отличаются низкой зольностью. Отмечено повышенное содержание Fe, Mn, Cr, что характерно для торфов Западной Сибири. Концентрация тяжелых металлов, традиционно рассматриваемых в качестве индикаторов техногенного загрязнения (Cd, Pb, Cr, Ni, Cu) в торфах низкая вследствие удаленности от источников техногенеза. На внутрипрофильное распределение металлов влияет ботанический состав торфа. Кустарничковый торф, по сравнению со сфагновым, отличается повышенным содержанием Pb, Cu, Cd.

The purpose of the study is to assess changes in hemodynamic parameters in areas of the northern city (Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug - Yugra) under the influence of extreme cold temperature. Determination of hemodynamic parameters was carried out by compression oscillometry method using the APKO-8-RITS-M circulatory parameters analyzer.

Results: under the influence of extreme cold water, all subjects showed an increase in the values of systolic and mean arterial pressure and pulse pressure. There was an increase in cardiac output, stroke volume of blood, cardiac index and stroke index; significant differences in the dynamics of these indicators were revealed. For the majority of surveyed people (77.7%), engaged in winter swimming, a tendency to increase arterial stiffness under conditions of general cold stress was revealed.

Conclusion: in general, the tolerance of extreme cold stress in men can be assessed as satisfactory, since on average there is an increase in cardiac output, largely due to stroke output; there is a correspondence between the actual resistance of peripheral vessels and the working specific peripheral resistance. Since there were no significant changes in the diameter of the brachial artery with an increase of pulse wave velocity after swimming in cold water, this suggests the preservation of the observed elastic properties of the vascular wall. Data obtained from a limited number of examined people indicate the possibility of identifying the initial stages of disorders of the elastic properties of the aorta using compression oscillometry and expanding the capabilities of early diagnosis of signs of aortic stiffness.

Впервые проведен сравнительный анализ эффективности методов экстракции ДНК, применяемых в экспертно-криминалистической практике, из различных тканей животных - костных рогов и копыт северного оленя Rangifer tarandus (Linnaeus, 1758); скелетных мышц, хрящевой ткани и слизи радужной форели Oncorhynchus mykkis (Walbaum, 1792); скелетных мышц и ребра домашней свиньи Sus scrofa domesticus (Erxleben, 1777). Выделение ДНК проводили согласно протоколам производителей с помощью шести коммерческих наборов реагентов, отечественного производства, основанных на методе осаждения спиртом: «GM Tissue» («Raissol»), «Amex» («Raissol»); сорбции на магнитные частицы: «GM Tissue М» («Raissol»), «М-Сорб-кость» («Синтол»); сорбции на силикагель: «D-Tissues» («Биолабмикс»), «D-blood» («Биолабмикс»). Количественные и качественные характеристики полученной ДНК оценивали измерением концентрации духцепочечной ДНК на флуориметре Qubit 2.0 (Life Technologies, США), используя набор реагентов Qubit DNA HS Assay Kit. Наибольшая концентрация двухцепочечной ДНК, из всех типов тканей животных, была получена методом сорбции на магнитные частицы. С применением этого метода, были получены наиболее стабильные и воспроизводимые концентрации ДНК (средние значения - 474,00 мкг/мл, 268,00 мкг/мл, 83,20 мкг/мл и 69,70 мкг/мл, соответственно). С применение метода экстракции ДНК на основе осаждения спиртом, из всех типов тканей животных, были получены более низкие концентрации ДНК, в сравнении с методом сорбции на магнитные частицы. Однако применение данного метода показало достаточно высокую стабильность и воспроизводимость получаемых концентраций ДНК (средние значения - 120,00 мкг/мл, 110,00 мкг/мл и 99,90 мкг/мл, соответственно), из всех типов биологических тканей, во всех сериях (повторениях) этапа экстракции. Применение метода экстракции ДНК на основе сорбции на силикагель, показало в среднем более низкие концентрации целевой ДНК, из всех типов тканей животных, в сравнении с методами сорбции на магнитные частицы и осаждении спиртом. Данный метод отличался наиболее низкой стабильностью и воспроизводимостью получаемых концентраций ДНК (средние значения - 74,10 мкг/мл и 41,60 мкг/мл, соответственно). Таким образом, авторским коллективом проведена оценка эффективности методических подходов экстракции ДНК, относительно различных типов тканей животных, а также оценка стабильности и воспроизводимости полученных результатов. Ранее эффективность данных методических подходов не оценивалась.

Одним из ведущих эпигенетических факторов канерогенеза является высокий уровень пролиферативной активности соматических клеток. Активацию пролиферации холангиоцитов на фоне инвазии организма трематодой Opisthorchis felineus (Rivolta, 1884) описывают многие исследователи. В настоящем исследовании показана роль метаболитов метацеркариев и описторхов в индукции пролиферативной активности соматических клеток гепатобилиарной системы и других органов. Рассмотрено значение клеточно-тканевых биорегуляторов в возрастании уровня пролиферативной активности различных тканей у инвазированных трематодой организмов. Из полученных на модели гепатоцелюлярной ткани данных следует, что к кейлон-содержащему фактору из ткани печени здоровых животных, как ингибитору клеточно-тканевой пролиферации, более чувствительными оказались гепатоциты неинвазированных описторхами инбредных мышей по сравнению с животными, инвазированными указанным биотическим патогеном в течение 2-х месяцев. Уровень биологической активности исследуемого тканеспецифического эффектора, выделенного из ткани печени мышей с тем же сроком инвазии описторхами, является более низким, чем в группе неинвазированных животных. Отсюда следует, что активация клеточно-тканевой пролиферации инвазированных описторхами животных, обусловлена нарушением механизмов регуляции клеточно-тканевого гомеостаза. Снижение функции контроля над митотическим циклом соматических клеток при паразитировании в гепатобилиарной системе организма трематоды Opisthorchis felineus подтверждается возрастанием скорости роста сингенных злокачественных опухолей, а также модификацией эффекта гомологичного лейкоцитарного интерферона из ингибитора злокачественного процесса - в активатора. Индукция метаболитами описторхов интенсивной регенераторной пролиферации холангиоцитов в результате дисфункции механизмов их клеточно-тканевой регуляции - является промоторным фактором процесса онкогенеза.

На Среднем Урале на зарастающих лесной растительностью промышленных отвалах начинают поселяться типичные лесные виды, одним из которых является Chimaphila umbellata (L.) W. P. C. Barton. Внутренняя структура листа, как главного органа фотосинтеза, отражает приспособленость вида к факторам среды. Целью исследования было сравнение анатомо-морфологических особенностей листа Ch. umbellata, произрастающей на отвалах горнодобывающей (пустые породы и вскрыши Шабровского тальк-магнезитового месторождения) и перерабатывающей (золоотвал Верхнетагильской государственной районной электростанции) промышленности и в естественном лесном фитоценозе на Среднем Урале (подзона южной тайги). Оценку анатомо-морфологических параметров листа проводили на приготовленных поперечных срезах и препаратах эпидермиса с использованием системы обработки изображений Simagis Mesoplant. Исследования показали, что в техногенных условиях у растений Ch. umbellata происходило увеличение толщины листовой пластинки, губчатого мезофилла и верхней кутикулы, а также снижение плотности устьиц при увеличении их размеров. Данные изменения связаны с усилением барьерной функции покровных тканей растений, а также оптимизацией процессов газообмена и транспирации в условиях техногенеза. Пластичность фотосинтетического аппарата Ch. umbellata способствует успешному выживанию этого вида в неблагоприятных условиях среды трансформированных экосистем.

Целью настоящей работы является подготовка обоснования для включения Potamogeton praelongus в третье издание Красной книги Омской области. В число задач входит анализ распространения вида в регионе, обобщение оригинальных количественных данных о его толерантности к ряду факторов водной среды в условиях Западно-Сибирской равнины, уточнение экобиоморфологических параметров вида. В Омской области на протяжении более 60 лет вид был отмечен только в 5 озерах лесной и лесостепной зон, что указывает на его редкость. При этом количественная информация о состоянии популяции вида получена нами только в 2023 г. в оз. Бугалы Большереченского района. Площадь этой популяции достигает 0,28 км2. Вид образует единый монодоминантный фитоценоз с проективным покрытием до 30%. Фитоценоз сформирован на серых и темно-серых тонкодетритных илах в диапазоне глубин 1,2-3,0 м. На основе гидрохимического анализа установлено, что вода в оз. Бугалы имеет рН = 6,9, общую жесткость 2,06 мг-экв/дм3, общую минерализацию - 0,44 г/дм3. На Западно-Сибирской равнине P. praelongus был отмечен нами в водах с рН от 6,3 до 7,6, при общей жесткости 0,26-6,40 мг-экв/дм3 и общей минерализации 0,03-1,10 г/дм3. Содержание свинца в экотопах вида было равно 0,10-0,22 мкг/дм3, никеля - 0,76 мкг/дм3, цинка - 2,58-17,61 мкг/дм3, кадмия - 0,01-0,02 мкг/дм3, хрома - 0,43-0,44 мкг/дм3, меди - 0,84-5,97 мкг/дм3, марганца - 7,61-32,55 мкг/дм3. Содержание растворимых форм железа достигало 1585 мкг/дм3, что указывает на ферротолерантность вида. На основе выполненной экобиоморфологической оценки P. praelongus можно охарактеризовать как многолетний (вегетативно однолетний), поликарпический, длиннопобеговый, столонный, надводноцветущий, нейтрофильный, типично пресноводный, индифферентный к жесткости воды, ферротолерантный, пелобионтный гидатофит. Potamogeton praelongus может быть рекомендован для включения в очередной выпуск региональной Красной книги со статусом 3(R) - редкий вид.

Радионуклиды в настоящий момент к наиболее опасным экотоксикантов, в силу их высокой устойчивости, широкого распространения, способности к биогенным миграциям и кумуляции в живых организмах. Целью настоящего исследования являлось изучение закономерностей аккумуляции радионуклидов природного и техногенного происхождения в синантропной флоре Воронежской области на примере надземной части полыни горькой (Artemisia absinthium L.). Все изученные образцы растительного сырья, заготовленные в естественных и искусственных фитоценозах Воронежской области, соответствует существующим требованиям радиационной безопасности (первая группа). Корреляционный анализ удельной активности природных и техногенных радионуклидов в почве и надземной части полыни горькой показал наличие тесной взаимосвязи между данными числовыми показателями, что подтвердило преимущественное транспочвенное их загрязнение. Полученные результаты исследования показали, что при увеличении удельной активности природных и техногенных радионуклидов в почве возрастала их удельная активность в надземной части полыни горькой. Коэффициенты накопления стронция-90, цезия-137, калия-40 из почв в надземной части полыни горькой имели тенденцию к снижению по мере увеличения удельной активности радионуклидов в почве, что указывает на наличие физиологических механизмов регуляции их поступления в растение, а тория-232, радия-226 - напротив, возрастали, что свидетельствует о высоких фиторемедиационных способностях вида в отношении данных изотопов. Впервые выявленные в результате исследования закономерности и математические зависимости накопления техногенных и природных радионуклидов в надземной части полыни горькой позволяют прогнозировать особенности загрязнения растительного сырья данными экотоксикантами.

Загрязнение атмосферы в условиях городской среды не только нарушает баланс элементов в фитоценозах, но и приводит к изменениям на разных уровнях организации растительных организмов, в том числе затрагивающих их фотосинтетический аппарат. Изучены анатомо-морфологические особенности и содержание фотосинтетических пигментов в листьях Betula pendula Roth, произрастающей в зоне влияния промышленного кластера на территории г. Челябинска (Россия) с разной степенью токсической нагрузки. Было выбрано шесть участков вблизи Челябинского металлургического комбината: пять импактных и один фоновый (северо-западная часть Каштакского бора). По содержанию тяжелых металлов в почве для каждого импактного участка был рассчитан индекс суммарной токсической нагрузки, который в среднем составлял 3,6. Отмечено, что на импактных участках достоверно увеличивалась толщина листовой пластинки (в среднем на 23%), в большей степени за счет палисадного мезофилла и кутикулы верхнего эпидермиса; более того, возрастало количество устьиц, а также величина удельной поверхностной плотности листа (в среднем на 30%), что сопровождалось уменьшением его площади (в среднем на 65%). В условиях повышенной техногенной нагрузки отмечено уменьшение содержания хлорофиллов a и b (в среднем на 44%), однако соотношение между ними достоверно не изменялось (в среднем 1,75). Каротиноиды оказались более стабильными: их содержание на импактных участках снижалось в меньшей степени. Сделано заключение о значимости компенсаторных перестроек фотосинтетического аппарата B. pendula при адаптации к длительному стрессовому воздействию.