Введение к работе
Актуальность проблемы. Территории городских агломераций представляют собой ландшафты, обладающие значительной спецификой, возникшей в результате техногенной трансформации среды [Шарыгин, 1980; Петров, Шарыгин, 1981]. Наиболее мощному и глубокому преобразованию на территории городских агломераций подвержена биота [Пути адаптациогенеза..., 2006], что приводит к формированию качественно других сообществ с измененными популяционными характеристиками их видов. Земноводные, являются идеальными объектами для эколого-популяционных исследований [Гаранин, 1981; Вершинин, 1987; Вершинин, 1997; Леонтьева, Семенов, 1997; Семенов и др., 2000; Вершинин, Камкина, 2001; Северцова, 2001; Пескова, 2002; Мисюра, Марченковкая, 2003; Вершинин, 2004; Замалетдинов, 2005; Пути адаптациогенеза..., 2006]. В силу наибольшей распространенности и эврибионтности, зараженности паразитами, высокой численности и пластичности к условиям урбанизированной среды, объектом исследования на территории Тюменской области была выбрана остромордая лягушка {Rana arvalis Nilss.).
Геохимические аномалии, возникающие в результате действия разного рода загрязнений, могут приводить к значительным отклонениям биохимических и гематологических показателей всех видов позвоночных животных [Туманов, 1969; Ветьковская и др., 1977; Бутейко, 1980; Ищенко, 1987 и др.], а так же в значениях индексов внутренних органов амфибий [Шварц, 1954; Шварц и др., 1968; Большаков, 1972], в ту или иную сторону, в зависимости от элементного фона среды.
Основу любой морфологической изменчивости составляет изменчивость генетическая [Чеботарева, Изюмов, 2001; Пути адаптациогенеза..., 2006], самым доступным методом выявления которой в популяциях любых видов организмов служит изучение полиморфизма белков [Межжерин, 19926; Межжерин, Писанец, 1995; Межжерин, 2002; Трубицына, 2004; Алтухов и др., 2004].
Амфибии являются окончательными, промежуточными и резервуарными хозяевами многих видов гельминтов. Это отражает необходимость изучения данной группы животных в паразитологическом аспекте [Кричевская, 1961; Гинецинская, Голубева, 1990; Жигилева и др., 2002; Итоги и перспективы изучения..., 2004; Ресурсы экосистем..., 2008; Чихляев, 2008].
Цель работы: комплексная эколого-паразитологическая и генетическая характеристика состояния популяций остромордой лягушки {Rana arvalis Nilss.),
населяющей урбанизированные и естественные ландшафты.
В задачи исследования входило:
1.Провести сравнительный анализ морфофизиологических показателей R. arvalis в градиенте урбанизации;
2.Изучить показатели зараженности лягушек гельминтами в условиях антропогенно нарушенных и естественных ландшафтов;
3.Оценить изменение гельминтофауны R. arvalis в градиенте урбанизации у разных размерно-возрастных групп;
4.Исследовать генетическую структуру популяций остромордых лягушек естественных местообитаний и в условиях антропогенного прессинга.
5. Оценить связь зараженности R. arvalis гельминтами в зависимости от генотипа и степени урбанизации.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
В градиенте урбанизации среды упрощается структура сообществ гельминтов остромордой лягушки: снижается их видовое разнообразие и численность.
Видовой состав и структура доминирования гельминтофауны остромордой лягушки меняется у разных размерно-возрастных групп.
В популяциях R. arvalis урбанизированных территорий отмечается увеличение доли особей с гомозиготными генотипами.
Установлено преимущественное заражение гельминтами особей остромордой лягушки с гетерозиготными генотипами.
Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследования. Впервые изучены паразитологические и генетические аспекты в градиенте урбанизации на примере остромордой лягушки. Получены новые данные об изменении структуры гельминтофауны R. arvalis, обитающей на урбанизированных территориях, а также данные о влиянии ряда экологических факторов на генетическое разнообразие остромордых лягушек. Впервые на амфибиях была показана зависимость зараженности R. arvalis гельминтами в зависимости от генотипа и степени урбанизации.
Результаты настоящего исследования вносят вклад в развитие представлений о регуляции системы паразит-хозяин, а сообщества паразитов R.arvalis могут быть моделью для изучения закономерностей функционирования паразитарных систем в условиях урбанизации.
Практическая значимость. Результаты настоящего исследования могут
широко использоваться в целях мониторинга окружающей среды, а так же для оценки эпизоотического состояния естественных водоемов.
Материалы диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедр зоологии и ихтиологии и экологии и генетики Тюменского государственного университета при проведении лекционных и практических занятий по курсам «Зоология позвоночных», «Биоиндикация», «Герпетология и батрахология», «Частная паразитология», «Эколого-паразитологический мониторинг». Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедры биологии и методики ее преподавания в Ишимском государственном педагогическом институте им. Ершова при проведении лекционных и практических занятий по курсам «Зоология позвоночных», «Методы биологических исследований», «Популяционная экология», «Экологическая генетика».
Апробация работы. Материалы работы докладывались на: IV-om паразитологическом съезде (С-Петербург, 2008), третьей международной научно-практической конференции Урбоэкосистемы: Проблемы и перспективы развития (Ишим, 2008), конференции молодых ученых «Биосфера Земли: прошлое, настоящее и будущее» (Екатеринбург, 2008), IV-ой международной научно-практической конференции Урбоэкосистемы: «Проблемы и перспективы развития» (Ишим, 2009), Ш-ей Межрегиональной научной конференции паразитологов Сибири и Дальнего Востока, посвященной 80 - летию профессора Константина Петровича Федорова (Новосибирск, 2009), V-ой международной научно-практической конференции Урбоэкосистемы: «Проблемы и перспективы развития» (Ишим, 2010), конференции молодых ученых «от Южных гор до Северных морей» (Екатеринбург, 2010).
Личный вклад автора. Автор в период 2000-2007 гг. лично провел сбор и обработку материала. Работа по анализу, обобщению и интерпретации полученных данных, написанию текста диссертации выполнена автором самостоятельно. Доля участия автора в подготовке публикаций работ с соавторами составила 90-95%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, 2 из них - в журналах рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Основной текст диссертации включает 62
рисунка и 16 таблиц. Список литературы включает 339 источника, из них 57 на английском языке, 2 ссылки интернет ресурса.
