Структурно-функциональные характеристики модельной популяции scenedesmus quadricauda при интоксикации

• Автор: Прохоцкая, Валерия Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
I. Введение
II. Обзор литературы
1. Определение понятий "популяция" и "структура популяции"
2. Особенности организации клеточных популяций
2.1. Культуры клеток
2.2. Культуры одноклеточных микроводорослей
2.3. Природные популяции и сообщества фитопланктона
3. Жизненные циклы пресноводных хлорококковых водорослей
3.1. Жизненный цикл Chlorella
3.2. Жизненный цикл Scenedesmus
3.3. Изменения физиологических характеристик клеток водорослей
в течение жизненного цикла
4. Полиморфизм природных и лабораторных популяций видов рода
Scenedesmus
5. Реакция клеток и популяций гидробионтов на внешнее неблагоприятное
воздействие
5.1. Фазность реакции клеток и культур гидробионтов на токсиканты
5.2. Общие представления о возможных механизмах популяционного
ответа
5.3. Адаптивные реакции водорослей
5.4. Экспериментальные исследования действия некоторых основных
групп токсикантов на микроводоросли
5.4.1. Действие тяжелых металлов
5.4.2. Действие пестицидов
III. Материалы и методы исследования
1. Объект исследования
2. Техника культивирования
3. Токсиканты
4. Схема проведения экспериментов

5. Исследуемые показатели
.Результаты и обсуждение
1. Рост и размерный состав популяции 5с. quadricauda.
1.1. Клеточный цикл 5с. quadricauda в стандартных условиях культивирования
1.2. Варьирование длительности клеточного цикла
1.3. Функциональные характеристики "крупных" и "мелких" клеток
2. Изменения численности, структуры популяции и функциональных характеристик клеток 5с. quadricauda в присутствии токсикантов.
2.1. Динамика роста культуры водорослей в присутствии
токсикантов
2.2. Кривые "концентрация — эффект"
2.3. Размерно-возрастная структура популяции в присутствии
бихромата калия
2.4. Размерно-возрастная структура популяции 5с. quadricauda в присутствии сульфата имазалила
2.5. Определение размера пула устойчивых клеток в популяции 5с.
quadricauda при действии бихромата калия
2.6. Влияние токсикантов на клеточный цикл 5с. quadricauda
2.7. Контроль состояния популяции водоросли в присутствии
токсиканта методом замедленной люминесценции
2.8. Механизм ингибирования фотосинтеза клеток водорослей
сульфатом имазалила
V. Заключение
VII. Выводы
VIII. Список литературы
IX. Приложение

ВВЕДЕНИЕ.
В условиях современного постоянно возрастающего антропогенного воздействия на водные экосистемы остается актуальной проблема совершенствования методов биоиндикации и биотестирования состояния окружающей среды (Строганов, 1970; Vighi, Calamari, 1985; Friant, Henry, 1985, Hermes et al., 1985; Филенко, 1990). Обычно при проведении экспериментов токсикологи в качестве тест-объектов используют разнообразные организмы: бактерии, простейшие, микроводоросли, низшие ракообразные, моллюски, рыбы и др. (van der Shalie et al., 1979; Caims, Cruber, 1980; Шаланки, 1985; Методы биотестирования вод, 1988; Biomonitoring
Очень удобным объектом для исследований действия токсикантов как на клеточном, так и на популяционном уровнях являются микроводоросли (Методики биологических исследований
Уровень воздействия токсикантов определяют по изменению численности водорослей в культуре. Проводят прямой подсчет клеток или используют интегральные оптические методы, основанные на поглощение и флуоресценции клеточных пигментов (Методики биологических исследований
Использование интегральных оптических методов для оценки токсического действия веществ дает исследователю ряд преимуществ, поскольку, во-первых, с их помощью можно исследовать реакцию живых

(Soeder et al., 1978; Kuiper, 1981; Forster, 1982; Шавырина, Тапочка, 1983; Горюнова и др., 1984; Les, Walker, 1984; Rachlin et al., 1984).
Поглощение тяжелых металлов клетками происходит в первые часы после внесения (Kuiper, 1981; Les, Walker, 1984), причем сначала металлы адсорбируются на клеточной оболочке, а затем происходит их проникновение внутрь протоплазмы (Hasset et al., 1980; Rebhum, Ben-Amotz, 1984; Trevors et al., 1986; Kazumi et al., 1987). Интенсивность поглощения тяжелых металлов растениями в значительной степени зависит от физико-химических факторов среды, концентрации металлов и их химической природы. Также отмечены различия в поглощении тяжелых металлов представителями различных таксонов водорослей (Горюнова и др., 1984; Michnowicz, Weaks, 1984; Брагинский и др., 1987).
Накопление металлов в количестве, превышающем функциональные потребности водорослей, объясняют неспецифическим взаимодействием металлов с функциональными группами белковых молекул и других органических соединений в живом организме (Мур, Рамамурти, 1987). Величина накопления зависит от возраста культуры. Молодые, быстро растущие культуры, находящиеся в логарифмической фазе роста, поглощают меньше металла, чем культуры в стационарной фазе роста (Cain et al., 1980).
Особенности действия тяжелых металлов зависят от ряда биотических и абиотических факторов. Так, металлы проявляют меньшую токсичность в морских и большую в пресных водах, что связывают с хелаторным эффектом морских солей (Frey et al., 1983). По имеющимся данным о влиянии тяжелых металлов на рост, фотосинтез и дыхание, наиболее резистентными оказались зеленые водоросли (Брагинский и др., 1987). Наиболее чувствительными к действию тяжелых металлов являются сине-зеленые водоросли и диатомовые (Брагинский и др., 1987; Мур, Рамамурти, 1987).
Устойчивость водорослей к тяжелым металлам зависит от ряда причин: обитание в среде, содержащей повышенные концентрации металлов (Stokes, 1975; Stratton, Corke, 1979), физиологические особенности видов (Capolino et al