Введение к работе
Актуальность исследования. В течение долгого времени изменения, вызываемые поступлением во внешнюю среду продуктов хозяйственной деятельности человека, сравнительно легко компенсировались естественными природными процессами. С начала XX века началось сначала незначительное, а затем все усиливающееся загрязнение биосферы, обусловленное антропогенными факторами. Современное экологическое состояние многих регионов России можно определить как неблагоприятное. Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. На территории нашей страны с каждым годом становится все больше регионов и городов, являющихся опасными для проживания. Загрязнению подвергаются: атмосферный воздух, воды открытых водоемов и подземных источников, почвы – буквально все среды жизни. Безусловно, что в сложившейся ситуации все живое, начиная с микроорганизмов и заканчивая человеком, напрямую или опосредованно испытывает на себе столь негативное воздействие загрязнения окружающей среды [Никитин А.И., 1998; Никитин А.И., 2005; Абаимов В.Ф. и соавт., 2005].
Особое место в Российской Федерации по количеству экстремальных факторов техногенного происхождения и влиянию их на живые организмы занимает Оренбургская область, которая вышла на одно из первых мест на Южном Урале и на восьмое в Российской Федерации по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу [Топурия Г.М. и соавт., 2004]. В области одно из первых мест по степени техногенных влияний принадлежит Орско-Халиловскому металлургическому комбинату (ОХМК «Уральская сталь»), где зона действия поллютантов распространяется на большие расстояния.
В работах, появившихся за последние десятилетия, вопросам изучения влияния антропогенных факторов на организм (различные системы, в том числе репродуктивную), вопросам формирования фаунистических комплексов техногенных территорий в России уделяется большое внимание [Ильенко А.И., Крапивко Т.П., 1988; Ставровский Д.Д., 1989; Попова М.Ф. и соавт., 1990; Гашев С.Н., 1990; Иноземцев А.А., 1998; Байтимирова Е.А. и соавт., 2008; Шевлюк Н.Н. и соавт., 2008 и др.]. Вместе с тем, данных по исследованию влияния выбросов металлургических предприятий на организм недостаточно [Лукьянова Л.Е., Лукьянов О.А., 1998; Шилова С.А., 1999; Катаев Г.Д., 2005]. Особенно это касается данных по выяснению факторов и механизмов, негативно воздействующих на размножение.
Сказанное определяет актуальность проблемы и выбор направления наших исследований по изучению эколого-морфологической характеристики размножения мелких млекопитающих из популяций, испытывающих влияние предприятия черной металлургии в степной зоне Южного Урала.
Цель и задачи исследования. Цель исследования: установление эколого-морфологических особенностей размножения мелких млекопитающих из популяций, испытывающих влияние предприятия черной металлургии в степной зоне Южного Урала.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- дать характеристику сообществ мелких млекопитающих из зоны влияния предприятия черной металлургии и экологически благополучных экосистем;
- провести сравнительный морфофункциональный анализ семенников и яичников мелких млекопитающих, обитающих в зоне влияния предприятия черной металлургии и экологически благополучных экосистемах в степной зоне Южного Урала;
- выяснить особенности влияния комплекса загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием черной металлургии, на репродукцию мелких млекопитающих;
- определить адаптивные и реактивные морфофункциональные изменения эндокринных и герминативных структур гонад мелких млекопитающих в зоне влияния предприятия черной металлургии.
Научная новизна. Впервые проведен комплексный анализ размножения мелких млекопитающих из популяций, испытывающих техногенное воздействие Орско-Халиловского металлургического комбината «Уральская сталь». Выявлена интенсификация размножения мелких млекопитающих в условиях техногенной трансформации экосистем.
Установлены структурные эквиваленты адаптивных и реактивных преобразований, а также исследован диапазон структурно-функциональных адаптаций органов репродуктивной системы мелких млекопитающих в зоне влияния металлургического производства. Выявлено, что у животных, населяющих техногенно трансформированные экосистемы, в семенниках отмечаются снижение объема, занимаемого извитыми семенными канальцами, возрастание доли интерстициальной соединительной ткани, возрастание деструкции сперматогенного эпителия.
Представлены морфофункциональные характеристики эндокринных и герминативных структур семенников и яичников мелких млекопитающих в зоне влияния предприятия черной металлургии и определен характер адаптационных и реактивных преобразований репродуктивных органов мелких млекопитающих. Показана большая уязвимость герминативных структур семенников в сравнении с популяцией интерстициальных эндокриноцитов.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты по особенностям морфофункциональной организации органов размножения самцов и самок мелких млекопитающих из территорий, подверженных техногенному воздействию и экологически благополучных регионов, могут быть использованы в качестве критериев для оценки влияния выбросов металлургического предприятия на биологию размножения. В работе выяснена значимость мелких млекопитающих как индикаторов состояния окружающей среды.
Реализация результатов исследования. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Оренбургского государственного педагогического университета, Оренбургской государственной медицинской академии при проведении лекций и практических занятий по дисциплинам: «Общая экология», «Зоология позвоночных», «Гистология, цитология и эмбриология».
Положения, выносимые на защиту:
-
В условиях воздействия комплекса загрязняющих веществ металлургического производства в популяциях мелких млекопитающих (лесной мыши, полевой мыши, обыкновенной полевки) происходит интенсификация репродуктивной активности, выражающаяся в увеличении в популяциях доли особей, принимающих участие в размножении.
-
В органах мужской репродуктивной системы исследованных животных в зоне влияния ОХМК «Уральская сталь» наблюдаются уменьшение диаметра извитых семенных канальцев, возрастание доли интерстициальной соединительной ткани, возрастание доли канальцев с деструкцией сперматогенного эпителия.
-
В органах женской репродуктивной системы самок лесной и полевой мышей, обыкновенной полевки в зоне влияния ОХМК «Уральская сталь» наблюдается более быстрое истощение резерва фолликулов, что проявилось в увеличении численности вступающих в быстрый рост фолликулов и возрастании количества фолликулов, подвергающихся атрезии.
-
Изменения, выявленные в семенниках и яичниках исследованных видов, населяющих экосистемы, подверженные влиянию металлургического производства (по критериям структурно-функциональных параметров гонад), указывают на напряженный характер функционирования органов репродуктивной системы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009), Всероссийской научной конференции «Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия в XXI веке» (Оренбург, 2009), конференции «Вопросы морфологии XXI века» (Санкт-Петербург, 2010), Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2011» (Москва, 2011), региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы морфологии» (Оренбург, 2011), Всероссийской научной конференции «Бабухинские чтения в Орле» (Орел, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы по материалам и методам исследования, глав, содержащих результаты собственных исследований и их обсуждение, выводов и списка использованной литературы, включающего 237 источников, в том числе 50 иностранных. Диссертация изложена на 140 страницах, иллюстрирована 13 таблицами, 37 рисунками.
