Значение кариотипов хирономид (Chironomus plumosus L. и Camptochironomus tentans F.) для оценки состояния водной среды

• Автор: Данилова, Мария Васильевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 121 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Диссертация 121 с., 13 рис., 23 табл., 152 источников, 10 прил. ХИРОНОМИДЫ, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ, БИОМОНИТОРИНГ, СНИЮЫОМШ РШМОБШ, С А МРТОСНI КОКО МШ ТЕИТАЫБ,

ПОЛИТЕННЫЕ ХРОМОСОМЫ

Объект исследования - личинки хирономид СЫгопотт рЫтоьт и Сатр1осИ'1Гопоппи 1еШат.

Цель работы - изучение кариотипов хирономид (С. рктоят и С. Аеи/ато) для оценки состояния водной среды.
В процессе работы проводились исследования генетического состава популяций хирономид города Калининграда и влияние на него тяжелых металлов. Использовался цитологический метод приготовления препаратов политенных хромосом и их визуальный анализ.
В результате исследования впервые были получены данные о хромосомном полиморфизме двух видов хирономид: С. р!ито$т и С. 1еШат из водоемов города Калининграда. Выявлено увеличение хромосомного полиморфизма популяций С. р1ито5т в зависимости от концентраций тяжелых металлов в окружающей среде. В сильно загрязненном тяжелыми металлами озере, в зимний период выявлен более высокий уровень хромосомного полиморфизма, чем в летний. Разработан и применен новый параметр оценки хромосомного полиморфизма - отношение числа последовательностей дисков к числу генотипических комбинаций, который достоверно уменьшается в связи с увеличением концентраций тяжёлых металлов в грунтах исследованных водоёмах.
Степень внедрения — данные хромосомного полиморфизма хирономид легли в основу базы данных «Инверсионного хромосомного полиморфизма личинок хирономид» (РОСПАТЕЕ1Т, свидетельство №2010620100) и компьютерной программы «Биомониторинг окружающей среды» (РОСПАТЕНТ, свидетельство №2010611257).
Полученные данные могут использоваться для создания методики биомониторинга континентальных водоемов с использованием генетических параметров. Это ускорит и повысит эффективность получаемых данных о состоянии окружающей среды.

СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Характеристика объекта исследования
1.1. Биология видов-индикаторов: СШгопотш рЫтозиз и
СЫгопотиз (СатрсЫгопотт) tentans
1.2. Характеристика кариотипов СЫгопотт рктояш и СЫгопотиз (СатрЮсЫгопотиз) 1еЫат
1.3. Механизм действия тяжелых металлов на живые организмы
1.4. Тяжелые металлы в водных экосистемах
1.5. Хирономиды как биоиндикаторы загрязненности водоемов
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Результаты исследования
3.1. Хромосомный полиморфизм популяций С. рЫтотз водоемов
города Калининграда
3.1.1. Хромосомный полиморфизм популяции С. р!итози.<; из
озера Школьное
3.1.2. Хромосомный полиморфизм популяции С. рЫтозиз из озера
Верхнее
3.1.3. Хромосомный полиморфизм популяции С. рЫтоянз из озера Карасевка
3.2. Хромосомный полиморфизм популяции С. г'еи/сгш из пруда ботанического сада БФУ им. И. Канта
3.3. Содержание тяжелых металлов в водоёмах города Калининграда
3.3.1. Озеро Школьное
3.3.2 Озеро Верхнее

3.3.3. Озеро Карасёвка
3.3.4. Пруд ботанического сада БФУ им. И. Канта
3.4. Сравнение хромосомного полиморфизма популяций Chironomus
plumosus водоемов города Калининграда
Глава 4. Обсуждения
4.1. Зависимость степени полиморфизма от количества тяжелых металлов в донных отложениях
4.2. Многолетняя сезонная динамика хромосомного полиморфизма популяций Chironomus plumosus водоемов города Калининграда
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение И
Приложение К
Приложение Л

2. Исследование изменений морфофизиологических показателей особей в популяции хирономид под воздействием факторов окружающей среды [73, 74]. Однако реакция организма на морфофизиологическом уровне может носить временный характер, не демонстрируя при этом адаптационную стратегию популяции с возможностью дальнейшего прогнозирования, так как морфофизиологические изменения могут носить ненаследственный характер. Так, например, используемое в качестве показателя токсического воздействия морфологическое изменение в строении головной капсулы у личинок или имаго могут быть вызваны физиологическими нарушениями при линьке или естественном механическом разрушении частей капсулы при размельчении пищевых частиц.
3. Исследование изменений генетической структуры популяции под воздействием факторов окружающей среды [39, 68, 69]. Генофонд популяции зависит не только от генетического обмена, а в основном от влияния конкретных условий обитания, при котором длительная адаптация к изменяющимся условиям ведет к сдвигу гомеостаза, в том числе и в половых железах, где может произойти изменение наследственного материала, что приведет к новым модификациям генома [4]. Происходящие изменения в структуре наследственного аппарата, такие как инверсии, приводят к повышению адаптивной способности популяций хирономид в изменяющихся условиях обитания [45]. Особенно заметные адаптивные реакции демонстрируют изменения наследственных структур в результате антропогенного загрязнения водоёмов тяжелыми металлами. При этом наблюдается увеличение частоты следующих хромосомных аберраций в геномах личинок обитающих в донных отложениях озер с повышенным содержанием токсикантов: гетерозиготные пара- и перицентрические инверсии, делеции, гетерозиготность по дискам, включая центромерные, асинапсисы гомологов. Наблюдается также функциональная изменчивость