Введение к работе
Актуальность проведения исследования обусловлена тем, что на ры'бохозяйственннх водоемах страны слож їлась такая эколого-ге-нетическая обстановка, при которой антропогенное воздействие, вы-.знвда(цее загрязнение факторов среды я наносшее многомиллионный утдерб окружающей среде, создало реальну) угрозу всему живому, включая здоровье людей /Рапопорт, 1970; Дубинин, 1988; Яблоков, 1989; Антипенко и др., 1989, 1990/.
Рост загрязнения воды и живых организмов пестицидами, нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами и другими мутагенами представляет серьезную опасность для селекционно-племенной работы, часто сводя на нет усияипг селекцнонероз /Дубинин, 198«; Иезер, 1988; Кирпичников/ 1979, 13R7/. Л.Ф.Иванов еще в 191В, 1922 гг. в своих работах писая, что рост, развитие и'формирование организма животных тесно связаны с состоянием внешней среды, и в первуо очередь с качеством корма.
Основная цель работы - выявление и изучение закономерностей изменчивости мутагенной активности загрязнений корма, воды и ры-бохозяйственной продукции, а также разработка средств-десмутаге-нов в условиях развития аквакультурн. 3 этой связи необходимо было решить следун'дче задачи: 1. Рассмотреть возможности использования пенетрантности я экспрессивности (їяноцезиантов карповых,' осетровых и лососевых видов рыб для первичной оценки зколого-гене-тической ситуации на рнбохозяйствечных водоемах. 2. Изучить зависимость между спонтанным уровнем мутагенеза стандартной линии дрозофилы меланогастер Д-32 и температурок воздуха. 3. Показать перспективность использования модифицированного кетот~. "Меллео-5" для оценки мутагенности факторов среды в Астраханской области и других регионах страны. 4. Проанализировать зависимость между степенью загрязнения природной воды и корма ртутью и уровнем их мутагенной активности. 5. С помощью новейших ичстпумектальных физико-химических методов исследование разработать зкспресс-метод первичной диагностики зколого-генетической ситуации в мостах размещения хозяйств аквакультуры. fi. Рассмотреть генетические аспекты определения ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов "чтагечамч. 7. Обосновать региональны!*, .Ъоновчй уровень мутагенности Факторов сведи в условиях Астраханской области. 8. Используя мутагенность как критерий качества, среды, который может служить показателем социальной угрозы загрязнений и потому должен фигурировать н природоохранных документах, проанализировать причины ухудшения зкшпго-генетической обстановки на рыбохо-
зяйственных водоемах страны и обосновать способы их устранения. 9. Провести поиск, обоснование и внедрение средств-десмутагенов в качестве эффективного природоохранного мероприятия профилактического характера.
Новизна проведенных исследований. 1/ Впервые в производственных условиях шбоводных хозяйств Астраханско;} области /на кар пе, осетре/ и Армении /на гегаркуни/ бил проведен хронологически?} анализ печетрантности фенодевиантов. 2/ Рассмотрен вопрос о возможности использования для качественной оценки эколого-гене-тического состояния на рыбохозяйственннх водоемах значений пенэ-трантности и экспрессивности фенодевиантов .у трех важнейших семейств рыб: карповые, лососевые и осетровче. 3/ Изучена дчнамяче екая зависимость между уровнем спонтанного мутагенеза стандартно линии дрозофилы меланогастер Д-32 и значениями температуры воздуха. 4/ Показана перспективность использования модифицированного метода "Меллер-5" для качественной и количественной оценки эколого-генетической обстановки на рыбохозяйственных водоемах страны. 5/ Был осуществлен многолетний мониторинг мутагенной активности загрязнений воды, корма и ряда рыбохозяйственной продур ции в условиях Астраханской области и подвергнуты анализу его результаты в сравнении с другими регионам страна, fi/ Установлены минимальные пороговые концентрации в природной воде и рыбохо-зяйственной "продукции такого мутагена, как ртуть. 7/Проведено математическое моделирование зависимости ме.-кду содержанием' ртуті в факторах: среды и уровнем их мутагенности. 8/ Разработан метод первичной экспресс-длагностики эколого-генетического состояния в местах размещения хозяйств-марикультур. Э/ Проведены расчета., дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов мутагенами в натуральной и стоимостной формах. 10/ Установлены региональные фоновые уровни мутагенност.' факторов среды. 11/ Выявлен критический уровень мутагенности факторов среды, свидетельствующий о социальной угрозе загрязнений природной среды. 12/ Установлена зависимость между изменени ями уровня мутагенности загрязнений воцн и рыбопродуктивностью водоема. 13/ Проанализирована зависимость между ростом мутагенности факторов среда /вода и корм/ и уменьшением размеров и мае сы тела карповых, осетровых я лососовых видов рыб. 14/ Показана зф]іективность применения средств-десмутагенов /бытового фильтра "Родник-4М" и специально синтезированного комплексона серии К/, которые мокно рассматривать в качестве природоохранных меропри-
ятий профилактического характера. 15/ При проведении эколого-генетического исследования были применены специально составленные программы ЭВМ на языке Бейсик.
Практическая ценность работы обусловлена: 1. Обоснованием необходимости скорейшего внедрения в природоохранные документы мутагенности факторов среды как комплексного критерия их качества, так и степени социально:" угроза от загрязнение. 2. Доказательством возможности использования пянетрантностн и экспрессивности фенодевиантов рыб, а такхе хронологически изменчивостью коэффициентов Ш-1/0,5^/ и ffl-2/і.Ой/ для оценки околого-генетич'е-ской ситуации в местах размещения хозяйотв-аквакультур. 3. Прогнозированием спонтанного уровня мутагенеза стандартной линии дрозофилы мелапогастер Д-32 в зависимости от температури воздуха за счет построения математической модели. 4. Установлением с помощью модифицированного метода "Меллер-5" нижнего и верхнего предельных (Тоновых уровней /региональных/ мутагенности среды и уровня мутагенной активности загрязнений воды, гицробионтов и рыбохозяйстзенной продукции в условиях Астраханской области за период с 197Э по 1985 гг., а такке колеЗани" мутагенности загрязнений водной среды з различных районах страны за последние 3 года /1987-1989 гг./ в сравнительном аспекте. 5. Выявлением двух основных вспышек увеличения мутагенности водной среды в Волго-Каспийском бассейне как результата нового мощного антропогенного влияния в данном регионе. 6. Построением математических моделей, позволяющих прогнозировать уровень мутагенности Факторов среды, исхода из концентрации ртути в природной воде и рыбных кормах, а также обоснованием предельной пороговой концентрации ртути в воде и корме, сводящей до минимума отрицательный генетический эффект данного мутагена. 7. Доказательством линейной зависимости между повышением мутагенности факторов среды и падением рыбопродуктивности водоема в пределах колеЗанп:' мутагенности от 0,37!! до 0,77^, что обусловлено падением темпов роста рыб и мотет быть использовано при определении дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйству от загрязнений годных объектов. 8. Разработкой экспресс-метода диагностики эколого-генетической ситуации на водоемах, основанного на установленной, нами модельной зависимости между временем релаксации загрязнений воды и их мутагенной активностью. 9. Обоснованием критического уровня мутагенности факторов среды, превышение которого вызывает необратимые нарушения процессов жизнедеятельности *ивкх форм. 10/ Разработкой и
внедрением эффективных средств-десмутагенов в пиде кормовых добавок специально синтезированного комплексона серии К, основой которого является этилендиаминтетраацетат и бытового фильтра "Родник-4М". 11. Составлением специальных програми для ЭШ на языке Бейсик, в десятки раз облегчающих и ускоряющих биометрическую обработку экспериментальных данных.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложен; и обсуждены на областных, региональных, всесоюзных и международных съездах, симпозиумах, конференциях и совещаниях, начиная с 1Э7Э года по настоящее время.
Публикации. Ло теме диссертации опубликовано 56 работ в центральной печати.
Структура работы. Диссертация изложена на 270 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора літератури, ма териалов и методов исследований, результатов и обсуждения, заключения, выводов и предложений-рекомендаций. Работа иллэстрлро-вана 54 'рисунками и 48 таблицами. Список литературы содержит 433 источников, из них И иностранных.