Эколого-биохимические аспекты адаптации зимующих насекомых Якутии к низкотемпературным условиям

• Автор: Иванова, Сахаяна Степановна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 142 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Экологобиохимические основы

холодоустойчивости насекомых.

1.1 Экологические условия индукции диапаузы

1.2 Водный обмен.

1.3 Основные внутриклеточные процессы, протекающие под действием низких отрицательных температур.

1.4 Понятие о криопротекторах, как важнейших холодоадаптивных соединениях

1.5 Роль других метаболитов в процессе Холодовой

адаптации у зимующих насекомых.

1.6 Основные выводы.

ГЛАВА 2.0бъект и методы исследования
2.1 Экология изучаемых насекомых
2.2 Методы исследований.
2.2.1 Методы экстракции биологического криопротектора.
2.2.2 Фракционирование биологического криопротектора
2.2.3 Методы идентификации компонентов
биологического криопротектора
2.2.4 Количественная оценка полученных компонентов
2.2.5 Исследование криозащитных свойств
биологического криопротектора.
ГЛАВА 3. Анализ и обсуждение результатов
3.1 Исследование некоторых способов физиологической адаптации
изучаемых насекомых к Холодовым воздействиям.
3.1.1 .Степень обезвоженности
3.1.2. Исследование температурной зависимости
количественного содержания воды в гусеницах
Аропа сгагае1 в течение диапаузы.
3.1.3 Исследование содержимого кишечного
канала у насекомых
3.2 Обнаружение накопления биологического криопротектора у Аропа i и зависимость его количественного
содержания от температуры среды
3.3 Качественная и количественная характеристика криопротекторных соединений, выделенных
из зимующих насекомых
3.4 Сезонная динамика количественного содержания компонентов биологического криопротектора
выделенного из Аропа i.
3.5 Криозащитная эффективность биологического
криопротектора, выделенного из Аропа i
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При проспективном покое состояние торможения обмена веществ обусловлено эндогенными факторами ферментативной, гормональной и нейросекреторной природы. Проспективный покой сформировался в качестве комплексов физиологических адаптаций на закономерно повторяющиеся сезонные неблагоприятные для активной жизнедеятельности условия внешней среды и в разной степени предваряет наступление этих условий. К состоянию проспективного покоя относится диапауза. По . Эти направления адаптаций к сезонной периодичности абиотических факторов внешней среды сформировались как комплексы приспособлений организмов к переживанию недостатка тепла зимовка или избытка тепла летовка. В обоих случаях присутствует недостаток воды и недоступность пищи. В свою очередь эти направления сформированы четырьмя типами физиологического покоя, которые составляют по глубине и продолжительности спектры от наиболее кратковременного и поверхностного к наиболее глубокому и продолжительному 5, 8. Первым типом физиологической адаптации является сон. Сон наиболее общее, широко распространенное в органическом мире периодическое явление расслабления физиологической напряженной работы организма. Второй тип олигопауза это состояние относительно неглубокого покоя, промежуточного между сном и диапаузой. При олигопаузе наблюдается менее глубокое и длительное торможение метаболизма, чем во время диапаузы. В этом состоянии многие насекомые зимуют. По . . Ушатинской у видов с выраженной зимней диапаузой после ее завершения остается олигопауза, сохраняющаяся до начала периода весеннего пробуждения. Третий тип это диапауза. Диапаузу характеризуют как состояние глубокого и продолжительного физиологического покоя, заканчивающегося в пределах неблагоприятного для развития сезона. И последний четвертый тип физиологической адаптации насекомых супердиапауза. По . . Ушатинской под супердиапаузой понимаются случаи затяжной диапаузы, продолжающейся более одного года иногда несколько лет. Физиологические особенности супердиапаузы близки к обычной зимней диапаузе, с той разницей, что депрессия метаболизма выражена значительно более глубоко и продолжительно 5. Криптобиоз у насекомых достаточно лабилен. При определенных условиях среды зимняя диапауза может переходить в летнюю или многолетнюю, или наоборот, летняя зимнюю. Механизм, лежащий в основе наступления и прекращения диапаузы, находится под контролем гормональной системы. Изменения в гормональной системе происходят либо в результате воздействия внешних условий фотопериодизма или температуры на нервную систему, либо под влиянием генетических факторов. В зависимости от характера гормональной регуляции различают эмбриональную, личиночную, куколочную и имагинальную диапаузу 0. Личиночная и куколочная диапаузы во всех случаях вызываются дефицитом активационного гормона и вследствие этого дефицитом гормона линьки экдизона. Куколочная диапауза в период низких зимних температур у американского шелкопряда i связана с низкой концентрацией экдизона в организме 0. После того, как куколка подвергнется действию критических низких температур и затем более высоких, концентрация экдизона повысится, диапауза прекратится и возобновится нормальное развитие. У взрослых насекомых причиной диапаузы является дефицит активационного гормона и ювенильного гормона неотенина. У колорадского жука i i диапауза наступает при дефиците ювенильного гормона и прекращается с увеличением концентрации этого гормона 8. Диапауза, возникающая на ранних стадиях эмбриогенеза, вызывается действием нейросекрета, образующегося в подглоточном ганглии самок, на развивающиеся яйца. У шелкопряда x яйцевая диапауза детерминируется условиями освещения и температуры, при которых происходил эмбриогенез материнской особи. Воздействие этих условий также опосредовано нейросекреторным гормоном 0. Для индукции зимней диапаузы необходимы укорочение светлого периода суток и понижение температуры среды. Начало диапаузы совпадает с повышением процессов гликолиза. В конце диапаузы и выходе насекомых из состояния покоя происходит переключение гликобиоза на аэробиоз.