Введение к работе
Актуальность проблемы. Эволюционно все живые организмы на Земле подвергались воздействию естественных электромагнитных полей. В связи с этим у многих представителей биологического мира выработалась способность реагировать на самые незначительные изменения геомагнитной обстановки (Ossenkopp, 1994; Lohmann, Johnsen, 2000). На сегодняшний день одним из самых распространенных источников электромагнитного излучения являются линии электропередачи (ЛЭП). Воздействие этого антропогенного фактора на природные экосистемы в настоящее время не регламентируется нормативными документами: В то же время, лабораторные исследования свидетельствуют о том, что электромагнитные поля обладают выраженной биологической активностью и, в частности, могут вызывать снижение устойчивости живых организмов к другим абиотическим факторам среды обитания, например, колебаниям температуры (Подковкин и др., 2000; Писарева, 2000).
Перловицы являются важным компонентом пищевых цепей биоценоза, используются как биоиндикаторы химического загрязнения (Коробов, Ковригина, 1999; Данилин и др., 2002). Как известно, общепризнанных индикаторов электромагнитного загрязнения не существует. В данной работе рассматривается возможность использования перловиц в этом качестве. Как параметры биоиндикации исследовались экологические показатели - распределение в водоеме, возраст и размеры тела двустворчатых моллюсков.
Для оценки механизмов устойчивости организма к абиотическим факторам среды большой интерес представляет исследование биохимических показателей, изменяющихся под их влиянием. Адаптация организма к внешним воздействиям сопровождается интенсификацией многих биохимических процессов: происходит мобилизация энергетических резервов, таких, как глико-геновые депо, активизируется перекисное окисление липидов и антиокси-дантные системы, изменяются уровни веществ, участвующих в нейрогумо-ральной регуляции (Меерсон, 1988). Этим и объясняется выбор биохимических показателей в данной работе.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-иследовательской работы кафедры биохимии Самарского государственного университета.
Цель и задачи исследований. Цель работы - выявление эколого-биохимических изменений у перловиц, обитающих в зоне влияния ЛЭП. В задачи исследований входило: 1) исследование количественных, морфометриче-ских и популяционных характеристик двустворчатых моллюсков в зависимости от расстояния до ЛЭП; 2) выявление особенностей действия излучения ЛЭП на показатели перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты, а также нейрогуморальной регуляции у двустворчатых моллюсков; 3) определение характера реакции указанных систем организма перловиц на повышение температуры окружающей среды до 35С в течение 30 мин.; 4) выяв-
ление закономерностей модифицирующего вли|яі«ОТіЯШВДроіШИДВДРГо излу-
БИБЛНОТЕМ СПтрДгрґ
03 itwfirj/ff:
чения ЛЭП на адаптационную реакцию организма двустворчатых моллюсков к тепловому воздействию.
Научная новизна. Впервые проведена оценка численности перловиц в зоне влияния ЛЭП и сделаны выводы о воздействии условий данного местообитания на популяционные характеристики этих животных. Обнаружено привлекающее действие данного электротехнического сооружения на моллюсков, а также изменения в возрастной структуре популяций.
Впервые осуществлено исследование комплекса биохимических показателей, характеризующих устойчивость организма перловиц к абиотическим факторам среды обитания и поддержание гомеостаза в зоне влияния ЛЭП. Выявлено модифицирующее влияние условий местообитания на показатели перекисного окисления липидов и нейро-гуморальной регуляции у перловиц в условиях повышенной температуры окружающей среды.
Теоретическое значение работы. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования перловиц в качестве биоиндикатора электромагнитного загрязнения окружающей среды. Отраженные в диссертации материалы, научные положения и выводы могут быть применены для развития теоретических основ современной экологии, экологической биохимии, биофизики и экологической физиологии.
Практическая значимость работы. Материалы диссертации и апробированные в ней методические приемы могут быть использованы в научно-исследовательской работе по всестороннему исследованию действия электромагнитных полей антропогенного происхождения на различные живые организмы. Они могут найти применение при разработке природоохранных нормативных документов для размещения и эксплуатации электротехнических сооружений в условиях природных ландшафтов.
Реализация результатов исследований. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на биологическом факультете Самарского государственного университета на кафедре биохимии в лекционных курсах «Биохимия и молекулярная биология» и «Экологическая биофизика».
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научной конференции профессорско-преподавательского состава кафедры биохимии СГУ (Самара, 2003); 35-й, 36-й и 37-й итоговых научно-практических конференциях научно-педагогического состава Самарского военно-медицинского института (Самара, 2002; 2003; 2004); 3-й Международной конференции «Электромагнитные поля и здоровье человека. Фундаментальные и прикладные исследования» (Москва - Санкт-Петербург, Россия, 2002). Диссертация была доложена в полном объеме на расширенном заседании кафедры биохимии Самарского государственного университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.
Декларация личного участия автора. Автором лично проведены полевые исследования, включающие оценку численности и экологических особенностей моллюсков, обитающих на различных донных биотопах. Автором выполнены биометрические исследования 9320 экз. моллюсков, биохимические анализы показателей метаболизма животных (10 различных биохимиче-
ских показателей у 108 животных в мантии, жабрах, мускуле-замыкателе, ноге и внутренностном мешке).
Основные положения, выносимые на защиту.
В зоне влияния ЛЭП отмечена тенденция к увеличению численности двустворчатых моллюсков и изменению возрастной структуры популяций, характеризующемуся снижением численности молодых животных.
Кратковременное увеличение температуры среды обитания до 35С вызывает у перловиц активизацию процессов свободно-радикального окисления, снижение холинэстеразной активности.
Уровни биохимических показателей, характеризующих устойчивость организма к абиотическим факторам среды, зависят от расстояния местообитания перловиц до ЛЭП.
Характер ответной реакции на увеличение температуры среды зависит от расстояния до ЛЭП. На расстоянии 250 м происходит усиление процессов перекисного окисления липидов, увеличение холинэстеразной активности, при отсутствии подобных изменений непосредственно под ЛЭП.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Ее объем составляет 200 страниц. Работа содержит 50 рисунков и 55 таблиц. Список литературы включает 187 источников, втом числе41 - иностранные.
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТОВ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ,
АДАПТИВНЫХ. РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМОВ, ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И
БИОХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МОЛЛЮСКОВ
Обзор литературы по теме исследования показывает, что воздействия низкоинтенсивных электрических и магнитных полей вызывают у испытуемых организмов реакции, носящие в основном адаптивный характер. В связи с этим рассмотрены имеющиеся публикации по электромагнитобиологии, описаны сущность, основные стадии адаптационного процесса и функции регулирующих систем организма в ходе него, приведены сведения относительно биологических особенностей моллюсков, а также изучаемого источника электромагнитного воздействия - ЛЭП.
