WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Оценка пестицидной интоксикации некоторых рыб и амфибий в период раннего онтогенеза

На правах рукописи

ПОЛУЯН АННА ЯКОВЛЕВНА

ОЦЕНКА ПЕСТИЦИДНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НЕКОТОРЫХ

РЫБ И АМФИБИЙ В ПЕРИОД РАННЕГО ОНТОГЕНЕЗА

03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2006

Работа выполнена в ФГУП «Азовский научно-исследовательский институт

рыбного хозяйства» (АзНИИРХ), г. Ростов-на-Дону

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Корниенко Галина Гавриловна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Кренева Софья Викторовна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Дементьев Михаил Сергеевич

Ведущая организация: ФГУП «Федеральный селекционно-

генетический центр рыбоводства»,

г. Краснодар

Защита состоится 15 декабря 2006 г. в 16.30 на заседании диссертационного совета К 212.208.07 при Ростовском государственном университете по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, РГУ, ауд. 304. (E-mail: ecology@bio.rsu.ru, факс: (863) 263-87-23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета: 344006 г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « » ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент О.Ф. Пелипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Пестициды являются одним из существенных антропогенных химических факторов, вызывающим неблагоприятные изменения экологической обстановки природной среды (Врочинский, 1975; Лукьяненко, 1987, 1989; Курляндский, 1996; Потапов, Ястребов, 1998; Соколов и др., 2001). Обладая высокой биологической активностью, они вносятся в окружающую среду, способны циркулировать и накапливаться в разных звеньях экосистемы (Kidd at al., 1995; Ракитский, 1990, 1997; Коропенко, 2004). Поступая в живые организмы с водой и пищей, пестициды воздействуют на физиолого-биохимические процессы, затрагивая при этом репродуктивные функции гидробионтов. Вследствие этого, изучение влияния пестицидов на ранние этапы развития живых организмов является необходимым условием обоснования безвредных уровней содержания в объектах окружающей среды, в том числе, в воде рыбохозяйственных водоемов.

Использование осетровых в лабораторной практике с каждым годом становится затруднительным в связи с проблемой их исчезновения из природных водоемов. Назрела необходимость поиска альтернативных тест-объектов, в соответствии с широко распространенной в научно-исследовательской практике концепции трех R (reduction, refinement, replacement): снижение, уточнение, замена (Катаскова, 1999; Glomot, 1999; Sterling, Rispin, 2002). При выборе тест-организмов необходимо учитывать такие критерии как массовость вида, короткий цикл онтогенеза, чувствительность к действию ксенобиотиков, наличие прикрепленной икры, простота отлова и анализа биологического материала (Строганов, 1971; GESAMP, 1995). Этим требованиям отвечают бычок-кругляк и ребристый тритон.

Амфибии активно включены в трофические связи водоемов, имеют большое значение в осуществлении связей различных биоценозов. Большинство видов хвостатых амфибий постоянно живет или размножается в воде, а многие наземные виды проводят в водоемах большую часть жизни. Однако, методическая схема установления рыбохозяйственных ПДК в стандартном наборе тест-объектов не предусматривает проведения исследований на амфибиях.

Исследования тератогенности водных сред на основе массового визуального анализа организмов позволяют выявить специфические уродства и нарушения, а в некоторых случаях достоверно определить химическую природу поллютантов, тем самым, сокращая трудоемкость биотестирования (Покоева, 2002, 2003). Изучение фенодевиантов и поиск специфических тератогенных эффектов является перспективным направлением в системе биоиндикации загрязняющих веществ

В этой связи актуальным является изучение уровня токсического воздействия пестицидов на стадии раннего онтогенеза различных представителей гидробионтов, а поиск доступных методов биоиндикации их токсического действия является приоритетным направлением современной науки. Эта задача является актуальной с экологических позиций.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы: дать оценку воздействия пестицидов на ранний онтогенез гидробионтов в условиях экотоксикологического эксперимента и обосновать тест-объекты при изучении токсического воздействия пестицидов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- Исследовать толерантность бычка-кругляка (на стадиях раннего онтогенеза) к водным средам разной солености в экспериментальных условиях.

- Установить токсикометрические параметры, дозоэффективные зависимости пестицидов: Адмирал (д.в. пирипроксифен), Батыр (д.в. тирам и д.в. тебуконазол), Бетанал (д.в. фенмедифам и д.в. десмедифам), Мерлин (д.в. изоксафлютол), Фуроре-супер (д.в. феноксапроп-П-этил) для икры русского осетра, бычка-кругляка и ребристого тритона; для предличинок русского осетра, мальков бычка-кругляка и личинок ребристого тритона.





- Провести сравнительный анализ токсикорезистентности к пестицидной интоксикации рыб и амфибий на ранних стадиях онтогенеза.

- Исследовать воздействие пестицидов на постэмбриональный период при хронической экспозиции.

- Исследовать тератогенность и выявить возможные специфические эффекты воздействия пестицидов на рыб и амфибий.

Личный вклад автора заключается в непосредственном выполнении экспериментальных исследований по всем разделам диссертационной работы, проведении анализа, систематизации и обобщении экспериментальных и литературных данных. Комплексные исследования проводились в отделе рыбохозяйственной токсикологии ФГУП «АзНИИРХ» совместно с к.б.н. Катасковой С.И., к.б.н. Щербаковой Н.И. По результатам исследований научным коллективом с участием автора опубликован ряд работ, где проанализирован полученный материал и включены основные результаты диссертации.

Научная новизна работы.

- В работе впервые проведен сравнительный анализ реакции бычка-кругляка, ребристого тритона и русского осетра на ранних стадиях развития при пестицидной интоксикации.

- Исследована толерантность бычка-кругляка в период раннего онтогенеза к соленой и пресной воде в условиях лабораторного эксперимента.

- Разработаны методологические основы постановки хронического эксперимента для диагностики состояния рыб в ранний постэмбриональный период.

- Выявлены характерные и специфические тератогенные эффекты некоторых пестицидов, что позволяет установить качественные показатели загрязнения при мониторинге природных вод.

Теоретическая и практическая значимость. Проведенные исследования позволяют предложить эвригалинного бычка-кругляка для лабораторных исследований как в пресной, так и в солоноватой воде. Полученные данные о достаточно высокой токсикорезистентности бычка-кругляка определяют возможность использования его в качестве тест-объекта при разработке ПДК для воды пресных и морских объектов.

Данные по изучению реактивности ребристого тритона в период раннего онтогенеза позволяют рекомендовать его в качестве тест-объекта для проведения токсикологических исследований.

Исследования хронической пестицидной интоксикации различной экспозиции для раннего постэмбрионального развития рыб позволили усовершенствовать методический подход.

Выявленные тератогенные эффекты позволяют использовать рыб и амфибий на ранних стадиях онтогенеза для биотестирования загрязнения природных вод. В результате таких исследований возможно определение качественного состава поллютантов и, тем самым, сокращать трудоемкость биотестирования.

Практическая значимость работы заключается в следующем: определены токсикометрические параметры и дозоэффективные зависимости воздействия изученных пестицидов для осетра, бычка-кругляка и тритона. Установлена чувствительность рыб и амфибий к пестицидному загрязнению на эмбриональном и раннем постэмбриональном этапах онтогенеза. Выявлены специфические тератогенные эффекты воздействия пестицидов.

Комплексными исследованиями сотрудников отдела рыбохозяйственной токсикологии ФГУП «АзНИИРХ» установлены ПДК 13 пестицидов («Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение», М.:ВНИРО, 1999).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Бычок-кругляк на ранних стадиях развития является чувствительным к интоксикации видом рыб и может использоваться в качестве тест-объекта при разработке ПДК загрязняющих веществ для воды пресных и морских водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение.

2. Ребристый тритон на ранних стадиях развития является чувствительным к интоксикации видом и может быть рекомендован для использования в качестве тест-объекта при разработке ПДК загрязняющих веществ для пресноводных водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение.

3. Токсический эффект изученных пестицидов для гидробионтов определяется длительностью воздействия, этапами интоксикации, химической природой действующего вещества и биологическими особенностями гидробионтов.

4. Специфический тератогенный эффект у тест-объектов при воздействии пестицидов, выявленный в лабораторных экспериментах, может использоваться как информативный маркер при индикации загрязнения природных водоемов.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 13 научных конференциях и съездах, среди которых: IV Международная конференция Балканской Ассоциации по защите окружающей среды «Глобальное загрязнение» (Эдирн, Турция, 2001); Международная научно-практическая конференция «Стратегия развития аквакультуры в условиях XXI века» (Минск, Беларусь, 2004); Международная научная конференция «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных» (Саранск, Россия, 2005); Международная научная конференция «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, Россия, 2006).

Публикации: по изучаемой проблеме опубликовано 25 научных работ. Объем публикаций – 1,409 п.л., доля участия автора – 59%.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 159 страницах печатного текста, состоит из введения, четырех глав, обсуждения полученных результатов, практических рекомендаций, выводов, списка литературы. Работа содержит 81 таблицу, 6 рисунков. Список литературы включает 194 наименований, в том числе 49 зарубежных источников.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ ПЕСТИЦИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ВОДНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Освещены вопросы воздействия пестицидного загрязнения на водные экосистемы. Изложены данные литературы о негативном влиянии пестицидов на основные показатели жизнедеятельности рыб и амфибий в период раннего онтогенеза. Приведены сведения об использовании в экотоксикологических исследованиях различных представителей гидрофауны в качестве тест-объектов. Показано значение тератологического анализа при проведении биотестирования загрязнения природных водоемов. Обсуждаются вопросы использования установленных специфических нарушений развития в качестве биомаркеров и перспективы данного направления исследований.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа проводилась в отделе рыбохозяйственной токсикологии ФГУП «АзНИИРХ» в соответствии с научно-исследовательскими работами Министерства сельского хозяйства РФ, Федерального Агентства по рыболовству согласно Государственной программе «Научно-техническое обеспечение развития рыбного хозяйства России», проект «Экология» в 1997-2006.

Объектами исследования явились представители разных систематических групп водных организмов, на которых оценивали воздействие токсических веществ:

1) хрящевые ганоиды - икра и предличинки русского осетра (Asipenser quldenstatti),

2) костистые рыбы - икра и мальки бычка кругляка (Neogobius melanostomus),

3) хвостатые амфибии - икра и личинки ребристого тритона (Pleurodeles waltli).

Исследовали 13 пестицидов отечественного и импортного производства (Адмирал, Батыр, Бетанал, Вираж, Карате-зеон, Клинер, Кортес, Ланцет, Матч, Мерлин, Премис, Силк, Фуроре-супер), из них:

- для определения и сравнения ответной реакции осетра, бычка кругляка и тритона изучено 5 препаратов;

- для установления зависимости токсического эффекта пролонгации хронического эксперимента для бычка-кругляка – 6, для осетра - 9 пестицидов.

Оценивали воздействие пестицидов по 8 биологическим показателям и проведено 8576 анализов, для чего использовано более 150 тыс. биологических объектов. Основные направления и объем исследований представлены в табл.1.

Предварительным этапом исследований было определение степени адаптации бычка-кругляка (на стадиях раннего онтогенеза) к воде разной солености. Определение возможности использования этого вида рыб для исследований в лабораторных условиях оценивали по следующим показателям: выживаемость эмбрионов и мальков, продолжительность инкубационного периода, продолжительность выклева, морфологические параметры мальков.

Определение степени токсического воздействия пестицидов на эмбриональное и раннее постэмбриональное развитие рыб и амфибий проводили согласно методическим рекомендациям («Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение», 1998). На основании данных по выживаемости эмбрионов, предличинок, мальков и личинок рассчитывали токсикометрические параметры (ЛК16, ЛК50, ЛК84).

Данные тератологического анализа подвергались статистической обработке для выявления недействующих (ЕС0, мг/л) и пороговых эффективных концентраций (ЕС16, мг/л) с использованием регрессионного анализа в соответствии с методическим руководством («Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов», 2002).

Оценку токсического эффекта пестицидов для раннего постэмбрионального развития рыб в зависимости от постановки хронического эксперимента проводили в двух вариантах: 1 вариант – исследования на мальках бычка-кругляка и предличинках осетра, инкубированных в токсических средах пестицидов от стадии ранней бластулы до рассасывания желточного мешка; 2 вариант - исследования на мальках бычка-кругляка и предличинках осетра, инкубированных в токсических средах пестицидов от выклева до рассасывания желточного мешка.

Степень токсичности пестицидов для раннего постэмбрионального развития рыб в зависимости от варианта хронического эксперимента оценивали по выживаемости, патоморфологическим признакам, физиолого-биохимическим показателям - длине и массе тела, содержанию общих липидов по методу Фолча (Folch at al., 1957). Показатели состояния тест-организмов подвергали статистической обработке с привлечением t- критерия Стьюдента (Лакин, 1973).

Тератогенный анализ токсического дествия препаратов проводили на ключевых стадиях раннего онтогенеза, когда нарушения развития проявляются наиболее четко – на выклеве и на стадии рассасывания желточного мешка. Рассчитывали процент уродливых особей (Гинзбург, Детлаф,1969; Гинзбург, Шмальгаузен, 1981). Результаты подвергали корреляционно- регрессионному анализу в соответствии с разработанными методами (Методические указания…, 1998; Руководство…, 2002).

Таблица 1.

Основные направления и объем исследований

№п/п Направление исследований Объекты исследований Водная среда Показатели Обьем исследований (кол-во анализов)
1. Оценка парамет-ров развития бычка-кругляка на ранних ста-диях онтогенеза при инкубации в воде разной солености
Икра и мальки бычка- кругляка Пресная, 11‰, 19‰ 1.Выживаемость эмбрионов и мальков 2.Длительность инкуба-ционного периода, продол-жительность выклева 3.Морфометрические параметры мальков: а.длина тела б.масса тела 32 38 453 453

2. Оценка токсико-резистентности русского осетра, бычка-кругляка и ребристого тритона 1.Икра и мальки бычка-кругляка 2.Икра и предличинки русского осетра 3. Икра и личинки ребристого тритона Пестициды Адмирал Батыр Бетанал Мерлин Фуроре-супер 1.Выживаемость эмбрионов, предличинок, личинок и мальков 2.Токсикометрические параметры 3.Длительность инкуба-ционного периода, скорость прохождения стадий, про-должительность выклева 4.Морфометрические параметры мальков, личи-нок и предличинок: а.длина тела б.масса тела 5.Корреляционно-регрессионный анализ 6.Тератологический анализ 630 125 630 594 594 28 690

3. Определение зависимости токсического эффекта пестицидов от варианта постановки хронического эксперимента Мальки бычка-кругляка Пестициды Адмирал Батыр Бетанал Кортес Мерлин Фуроре-супер 1.Выживаемость эмбрионов, предличинок и мальков 2.Токсикометрические параметры 3.Морфометрические параметры предличинок и мальков: а.длина тела б.масса тела 4.Биохимические показатели: а. общее содержание липидов 5.Тератологический анализ 630 150 1110 1110 594 690

Предличинки русского осетра Пестициды Вираж Карате-зеон Клинер Кортес Ланцет Матч Премис Силк Фуроре-супер




Для оценки перспективности использования бычка-кругляка и тритона ребристого на ранних стадиях онтогенеза в качестве тест-объектов в токсикологических исследованиях проведен корреляционно-регрессионный анализ данных токсикорезистентности. Для статистической обработки результатов исследований использованы программы STATISTICA и Microsoft ExcelХР в среде WindowsХР.

Автор выражает глубокую благодарность д.б.н., профессору Гвозденко С.И., к.б.н. Катасковой С.И., к.б.н. Щербаковой Н.И и к.б.н. Шепило В.Ю, оказавших большую помощь в подготовке и проведении экспериментов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Токсическое воздействие водных растворов пестицидов на гидробионтов в период раннего онтогенеза.

Определена степень адаптации бычка-кругляка (на стадиях раннего онтогенеза) к воде разной солености; установлена возможность использования этого вида рыб для исследований в лабораторных условиях. Основные параметры развития бычка-кругляка представлены в табл. 2.

Таблица 2

Параметры развития бычка-кругляка в экспериментальных условиях

Инкубация Инкубация в воде соленостью
Параметры в пресной воде 11‰ 19‰
Икра
Гибель, % 10,4 ± 4,069 5,2 ± 2,059 7,2 ± 1,356
Инкубационный период, сут 12-14 12-14 12-14
Продолжительность выклева, сут 2,7 ± 0,255 3,4 ± 0,187 3,8 ± 0,479
Патоморфологические признаки отсутствие
Мальки (5 суток)
Гибель, % отсутствие
Длина, мм 8,712 ± 0,032 8,432 ± 0,072 8,400 ± 0,083
Вес, мг 4,521 ± 0,045 4,281 ± 0,030 4,234 ± 0,082
Патоморфологические признаки отсутствие

Выживаемость эмбрионов бычка-кругляка в соленой воде была выше, чем в пресной. Процент естественной гибели эмбрионов содержащихся в пресной воде не превышал возможный для лабораторных и токсикологических исследований. Гибели мальков и патоморфологических признаков не отмечалось. Средние значения морфометрических показателей мальков уменьшались с возрастанием солености среды. Вариации морфологических показателей личинок, вызванные действием солености в период инкубации, определяются как структурные адаптации, возникающие в ответ на осмотический стресс; причина – эффект дегидратации (Шекк и др., 1991; Рыкова, 1998; McKenzie et. al., 2001).

Результаты исследования степени адаптивности бычка-кругляка к средам различной солености показали, что данный вид рыб может применяться в качестве тест-организма для проведения лабораторных испытаний в пресной и соленой воде. Бычок-кругляк является перспективным видом рыб для нормирования загрязняющих веществ в воде пресных и морских водных объектах.

1.1.Токсикологическая оценка пестицидного воздействия на ранний онтогенез рыб и амфибий.

Результаты проведенного исследования токсичности пестицидов свидетельствуют об угнетении обмена веществ у осетра, бычка кругляка и тритона в период раннего онтогенеза, что может привести к общей депрессии всех жизненных функций. Это выражается в приостановке роста, уменьшении массы рыб.

Величина токсических эффектов положительно коррелировала с увеличением дозы токсиканта. Максимальное угнетение пестицидами нормального развития отмечено у осетра и тритона. Исследования воздействия препаратов на жизнеспособность и физиологические показатели икры оценивали по проценту выживаемости, токсикометрическим параметрам, динамике выклева. Наблюдения за выживаемостью определили наиболее токсичный для всех эмбрионов препарат – фунгицид Батыр. Из всех изученных пестицидов наименьшая гибель эмбрионов осетра наблюдалась в растворах инсектицида Адмирал, а бычка и тритона в токсических средах гербицида Мерлин.

Исследования влияния препаратов на выклев организмов показали, что пороговые концентрации для тритона по этому показателю были в 2,2 – 7,4 раз меньше, чем пороговые концентрации по выживаемости. Таким образом, для эмбрионов тритона момент выхода из зародышевых оболочек является наиболее критическим в эмбриональном периоде.

По показателям выклева бычка только в растворах гербицида Фуроре-супер отмечалось немного большее токсическое действие, чем по данным выживаемости. В остальных токсических растворах значения пороговых концентраций по выклеву были выше в 1,3 – 12,9 раз соответствующих параметров выживаемости бычка. Следовательно, выход из зародышевых оболочек не является критическим периодом. Это объясняется особенностями раннего онтогенеза бычка-кругляка: из оболочек выклевывается малек, имеющий вполне сформированные системы жизнеобеспечения. Наибольшей чувствительностью к воздействию внешней среды кругляк обладает в процессе формирования организма в зародышевых оболочках.

Эмбрионы осетра проявили избирательную резистентность к растворам пестицидов в момент выклева. Токсические среды пестицидов Батыр, Бетанал и Фуроре-супер в большей степени влияли на выклев эмбрионов, чем на их выживаемость. В растворах пестицидов Адмирал и Мерлин отмечена обратная тенденция. Результаты, представленные на рис. 1 и 2, дают наглядное представление о токсическом воздействии пестицидов и степени токсикорезистентности гидробионтов на стадии икры.

Рис.1. Влияние токсических растворов пестицидов на выживаемость эмбрионов

Рис.2. Влияние токсических растворов пестицидов на выклев эмбрионов

Исследования воздействия препаратов на жизнеспособность и физиологические показатели гидробионтов в ранний постэмриональный период определили, что наиболее токсичный для всех тест-организмов является фунгицид Батыр. Из всех изученных пестицидов наименьшая гибель наблюдалась в растворах гербицида Мерлин (рис.3). Анализ параметров длины и массы тела показал, что пороговые концентрации токсикантов по морфометрическим параметрам находились на уровне недействующих концентраций по выживаемости (рис.4). Это подтверждает высокую информативность этих линейных показателей о негативных процессах, протекающих в организме гидробионтов.

Исследования пестицидной интоксикации показали, что все изученные препараты обладают выраженным токсическим действием на рыб и амфибий. Выживаемость подопытных животных находилась в обратной зависимости от концентраций токсинов. По степени уменьшения токсичности препараты располагаются в ряду: Батыр > Фуроре-супер > Адмирал > Бетанал > Мерлин.

Сравнительный анализ токсикорезистентности рыб и амфибий позволил установить, что наименьшей устойчивостью к растворам пестицидов обладают осетр и тритон. Рассчитанные эффективные и пороговые концентрации препаратов подтверждают многочисленные литературные и собственные натурные данные о значительной реактивности осетра к действию растворов пестицидов. Эмбрионы и мальки бычка-кругляка более резистентны к токсическому воздействию поллютантов. Результаты исследования представлены в табл. 3.

Рис.3. Влияние токсических растворов пестицидов на выживаемость гидробионтов в ранний постэмбриональный период

Рис.4. Влияние токсических растворов пестицидов на морфометрические показатели гидробионтов в ранний постэмбриональный период

По результатам проведенного анализа токсичности пестицидов были установлены лимитирующие концентрации веществ (Lim) для тест-объектов. Данные величины используются для нормировании пестицидов при разработке рыбохозяйственных ПДК.

На основании проведенных исследований установлены корреляционно-регрессионные зависимости между пороговыми и лимитирующими концентрациями пестицидов для бычка и тритона и соответствующими параметрами осетра. Корреляционно-регрессионный анализ, проведенный между величинами lоg10 выявил достоверную прямолинейную зависимость. Диапазон коэффициентов корреляции для связи осетр/бычок составил от 0,78 до 0,92, для связи осетр/тритон – от 0,71 до 0,96. Данные исследования представлены в табл. 3.

Таблица 3 Параметры токсичности пестицидов в период раннего онтогенеза рыб и амфибий
Наименование пестицида Эмбриональное развитие Раннее постэмбриональное развитие lim
Выживаемость Выклев Выживаемость Морфометрические показатели
NOEC ЛК16 NOEC ЕС16 NOEC ЛК16 NOEC LOEC
Адмирал осетр бычок тритон 5,0 5,0 10,0 9,19 12,26 11,58 5,0 15,0 1,0 15,92 16,29 2,15 2,5 2,5 5,0 6,13 3,33 13,57 1,0 1,0 0,1 2,5 2,5 0,5 2,5 2,5 0,5
Батыр осетр бычок тритон 0,1 0,05 0,025 0,28 0,13 0,08 0,025 0,1 0,01 0,027 >0,1 0,023 0,05 1,0 0,25 0,13 1,63 0,28 0,05 0,1 0,025 0,1 0,5 0,05 0,027 0,13 0,023
Бетанал осетр бычок тритон 2,5 1,0 5,0 5,28 5,15 19,34 2,5 10,0 1,0 2,52 25,93 2,61 1,0 10,0 25,0 2,78 11,58 27,93 0,1 5,0 10,0 0,5 10,0 25,0 0,5 5,15 2,61
Мерлин осетр бычок тритон 1,0 25,0 750,0 7,01 77,78 >750,0 5,0 1000,0 250,0 12,01 >1000,0 505,97 10,0 250,0 750,0 34,90 370,0 >750,0 5,0
10,0 100,0 10,0 25,0 250,0 7,01 25,0 250,0
Фуроре-супер осетр бычок тритон 5,0 4,0 5,0 8,36 7,62 7,23 1,0 5,0 2,0 1,08 5,98 3,29 0,5 3,0 5,0 0,88 3,98 6,48 0,5 2,0 0,5 1,0 3,0 1,0 0,88 3,0 1,0
Коэффициент корреляции осетр /бычок осетр/тритон 0,69 0,55 0,89 0,78 0,86 0,81 0,88 0,81 0,81 0,91 0,79 0,96 0,65 0,56 0,78 0,71 0,92 0,84

1.2. Оценка токсического действия пестицидов на раннее постэмбриональное развитие рыб при различной хронической экспозиции. Методическими рекомендациями предусматривается проведение исследований по нормированию пестицидов на этапах раннего онтогенеза рыб. В рекомендациях нет четкого указания на способ постановки эксперимента. Следует ли исследовать ранний онтогенез рыб от оплодотворения до перехода в стадию активной личинки как один опыт; или же следует разделять периоды эмбрионального и раннего постэмбрионального развития. Нашими исследованиями впервые были установлены зависимости пороговых и недействующих концентраций от варианта постановки хронического эксперимента.

Для оценки влияния пестицидов на раннее постэмбриональное развитие бычка-кругляка и осетра русского было проведено два варианта опытов различной длительности:

1 вариант – воздействие пестицидов на рыб от ранней бластулы (икра) до перехода мальков бычка (18 суток) и предличинок осетра (13 суток) на смешанное питание;

2 вариант – воздействие пестицидов на мальков бычка (5 суток) и предличинок осетра (7 суток) от выклева до перехода на смешанное питание.

Наблюдения за выживаемостью мальков бычка в растворах пестицидов позволили рассчитать токсикометрические параметры. При сравнительном анализе данных для каждого препарата был определен метод, использование которого позволяет установить меньшие токсические дозы. В растворах пестицидов Батыр, Кортес и Мерлин гибель 16% мальков из первого варианта опыта была в 7,8; 1,4 и 1,8 раз больше, чем из второго. Степень токсичности пестицидов Адмирал, Бетанал и Фуроре-супер по выживаемости мальков бычка была выше во второй серии хронического эксперимента. Аналогичные результаты получены при изучении влияния токсикантов на морфометрические параметры бычка (табл.4).

Таблица 4

Пороговые концентрации пестицидов для мальков бычка-кругляка

при выдерживании в растворах токсикантов, мг/л

Наименование пестицида Выживаемость (ЛК16) Морфометрические параметры (LOEC)
1 вариант (18 сут) 2 вариант (5 суток) 1 вариант (18 сут) 2 вариант (5 суток)
Адмирал 14,85 3,33 5,0 2,5
Батыр 0,21 1,63 0,05 0,5
Бетанал 25,31 11,58 25,0 > 10,0< 25,0
Кортес 573,52 785,33 500,0 750,0
Мерлин 206,97 370,0 25,0 25,0
Фуроре-супер 21,63 3,98 5,0 3,0

По степени хронической токсичности пестицидов для мальков бычка-кругляка препараты распределяются в ряду уменьшения Батыр (1 в.о.) > Адмирал (2 в.о.) > Фуроре-супер (2 в.о.) > Бетанал (2 в.о.) > Мерлин (1 в.о.) > Кортес (1 в.о.). Следовательно, уровень токсического воздействия высокотоксичного (согласно классификации Лесникова Л.А. и Врочинского К.К., 1973) и, наоборот, малотоксичных препаратов выше при затравке тест-организмов на стадии дробления зародыша, т.е. на стадии икры.

Определение степени токсичности пестицидов в зависимости от варианта постановки хронического эксперимента проводили и на предличинках осетра. Наблюдения за выживаемостью тест-организмов показали, что для осетра более губительны были растворы пестицидов при затравке на стадии свободных эмбрионов. Только в растворах гербицида Кортес выживаемость предличинок из второго варианта опыта была выше, чем из первого. Однако по показателям физиологического состояния пороговые концентрации второй серии более чем в 3 раза ниже (табл.5). Установлено, что при затравке осетра на стадии выхода из зародышевых оболочек препараты обладают большей токсичностью.

Таблица 5

Пороговые концентрации пестицидов для предличинок осетра

при выдерживании в растворах токсикантов, мг/л

Наименование пестицида Выживаемость Морфометрические параметры
1 вариант (13 сут) 2 вариант (7 суток) 1 вариант (13 сут) 2 вариант (7 суток)
Вираж 115,79 112,69 50,0 50,0
Карате-зеон 0,21 0,09 0,05 0,01
Клинер 6,24 2,91 5,0 1,25
Кортес 134,92 >750,00 125,0 35,0
Ланцет 22,42 20,99 25,0 10,0
Матч 24,67 1,77 0,5 0,5
Премис 26,33 10,75 5,0 5,0
Силк 33,27 28,60 10,0 1,0
Фуроре-супер 8,45 0,88 1,0 1,0

Это объясняется тем, что в процессе эмбриогенеза в растворах токсикантов, именно в период развития в оболочках (икра), формируется устойчивость организмов к изменению среды. Эмбрион менее подвержен влиянию изменившейся среды, благодаря своей защищенности от внешнего воздействия наличием оболочек. Своеобразие раннего постэмбрионального периода развития заключается в смене зародышевых приспособлений и функций на дефинитивные. В процессе такой смены изменяются отношения развивающегося организма со средой. Своеобразие этого периода явилось причиной выделения в развитии осетровых особого предличиночного периода. В этот период развития интенсивно идут процессы формообразования и дифференцировки, а значит это один из самых критических периодов в раннем онтогенезе осетровых (Детлаф и др., 1981). При затравке организмов в возрасте предличинок (свободных эмбрионов) наблюдались отклонения от контроля по всем показателям, следовательно, в данный период развития осетровых адаптационные способности снижены, т.е. предличинки обладают более узкой амплитудой защитных приспособлений.

Многочисленные исследования показали, что организм рыб адаптируется не к фактору, а к интенсивности его воздействия. Результаты наших исследований и литературные данные позволяют предположить, что стрессовые воздействия обусловливают адаптацию рыб к острым летальным воздействиям различных факторов среды, при одновременном снижении адаптивных возможностей к хроническим летальным воздействиям тех же факторов. При тренировке наблюдается обратная картина (Лукьяненко, 1983, 1987; Метелев и др., 1971; Михайленко, 1997; Катаскова, 1999; Катаскова и др, 2000; Полуян, 2001, 2002; Poluyan, 2003).

Таким образом, при использовании предличинок осетра в качестве тест-объекта при нормировании поллютантов предпочтительно применять второй вариант постановки хронического эксперимента.

Данные, представленные в табл. 5, подтверждают вывод о необходимости использования второго варианта постановки хронического эксперимента. При разработке ПДК загрязняющих веществ указанным способом норматив, лимитирующий содержание токсиканта в природной воде, будет жестче.

Таким образом, величины пороговых и недействующих концентраций при оценке токсического действия пестицидов на раннее постэмбриональное развитие рыб, могут зависеть от биологических особенностей тест-объекта, что и предусматривает и соответствующий методический подход.

2. Оценка тератогенной активности пестицидов в период раннего онтогенеза гидробионтов. Водные организмы на изменения внешней среды, в том числе, на проявление ею токсических свойств, реагируют множеством реакций, протекающих на разных уровнях организации организма – молекулярном, субклеточном, клеточном, органотканевом, организменном, популяционном и т.д. (Мельников и др., 1995). Патоморфологические признаки развития являются показателями на органотканевом уровне организации материи.

При воздействии пестицидов отклонения от нормы на стадиях раннего онтогенеза могут усугубляться на последующих этапах развития и приводить к снижению жизнеспособности и гибели организмов. Практически все аномалии и уродства закладываются на ранних, наиболее чувствительных стадиях развития, которые проходят в воде насыщенной разными загрязнителями и ядами. Аномалии в развитии личинок, исследуемых на этапе вылупления и при переходе на активное питание, не приводят напрямую к их гибели, но такие личинки составляют группу риска и под воздействием неблагоприятных факторов среды могут погибнуть в первую очередь. Следовательно, изучение тератогенности поллютантов является неотъемлемой частью экотоксикологических исследований.

Общепризнано, что среди существующих в настоящее время методов индикации качества воды и экологического состояния водоемов ведущая роль принадлежит методам биоиндикации, с использованием в качестве объектов-биоиндикаторов рыб как консументов высшего трофического звена, особенно чувствительных к нарушению нормальных условий обитания в водоемах. Поскольку многие показатели различных сторон биологии рыб достаточно адекватно отражают характер и степень загрязнения водоемов, состояние водных экосистем в целом, при осуществлении программ биомониторинга водных экосистем одной из его составных частей должны являться методы ихтиоиндикации (Лукин, 1995; Попов, Попова, 1995; Лепилина, Романов, 1997). При этом особое внимание следует обратить на методы, позволяющие выявить специфические тератогенные эффекты загрязняющих веществ.

2.1.Тератогенное воздействие пестицидов на ранний онтогенез рыб и амфибий. Изучение действия химических токсикантов на эмбриональное развитие разных тест-объектов с целью установления их тератогенности проводятся многими исследователями (Крылова, 1991; Berrill и др., 1995; Fort и др., 1999, Lehtinen и др, 1999; Горюнова и др., 1997; Земков, 2000 и др.). Однако исследования тератогенности пестицидов в сравнительном аспекте представлены недостаточно.

В результате наших исследований были определены степень тератогенной активности для осетра, бычка и тритона, что позволило установить корреляцию между активностью химической структуры и видовой принадлежностью тест-организма. А также провести сравнительный анализ резистентности рыб и амфибий к возникновению различных патологий. Данные исследования представлены в табл. 6.

Результаты изучения тератогенности пестицидов показали, что все изученные препараты обладают токсическим действием на рыб и амфибий. Однако не все гидробионты были реактивны по отношению к пестицидам. Так, в растворах инсектицида Адмирал не отмечалось появление уродливых особей бычка-кругляка ни на одном из этапов раннего онтогенеза. Мальки бычка, инкубированные в токсических средах гербицида Бетанал не имели патологий. В токсических растворах фунгицида Батыр только на предличинках осетра не проявилось тератогенное действие данного фунгицида. Однако во всех случаях выявленных тератогенных эффектов установлено, что интенсивность проявления патологических изменений рыб и амфибий носило дозозависимый характер. По степени уменьшения тератогенности препараты располагаются в ряду: Батыр > Адмирал > Фуроре-супер > Мерлин > Бетанал.

Сравнительный анализ токсикорезистентности рыб и амфибий показал, что наименьшей устойчивостью к растворам пестицидов обладают тритон. Эмбрионы и мальки бычка-кругляка были более устойчивы к тератогенному воздействию поллютантов.

Нами были выявлены некоторые характерные и специфические патологии, индуцированные разными пестицидами. Инкубация осетра и тритона в растворах инсектицида Адмирал привела к формированию различных патологий. Однако следует отметить, что характерной аномалией для этих тест-объектов стало нарушение водного обмена, выраженное в скоплении жидкости в перикардиальной полости.

В результате инкубации гидробионтов в растворах гербицида Бетанал наблюдали характерное влияние препарата на развитие головного отдела. В максимальных концентрациях развивались зародыши бычка-кругляка практически не имеющие головы и в дальнейшем погибшие в оболочках; у личинок тритона - недоразвитие передней части головного отдела; у выклюнувшихся мальков бычка - единично отмечалось недоразвитие головы, зафиксирован один выклюнувшийся двухголовый малек.

Морфологическое проявление токсичности гербицида Мерлин проявлялось в очень сильной общей водянке, при которой желточный мешок и другие органы практически отделены от брюшной стороны скопившейся жидкостью и прижаты к спинной стороне тела. Организмы приобретали вид «лампочек». Указанная патология явилась многочисленной для личинок тритона, эмбрионов осетра и бычка, единично для икры тритона и предличинок осетра.

В результате анализа тератогенности гербицида Фуроре-супер установлено, что препарат оказывает патогенное действие на гидробионтов, индуцируя широкий спектр аномалий. В ранний постэмбриональный период развития гидробионтов зафиксирована характерная направленность патологического процесса, выраженная в подавлении формирования пигментного комплекса.

Наиболее интенсивным патологическим действием обладал фунгицид Батыр. В токсических растворах фунгицида Батыр у эмбрионов осетра на 28 стадии (прямой удлиненной сердечной трубки) наблюдалось чрезмерное накопление жидкости во внутренних полостях эмбрионов: в собирающих почечных каналах, полости продолговатого мозга и перикардиальной полости. В ходе дальнейшей инкубации икры осетра, начиная с 30 стадии, происходила деформация хорды - она приобретала характерный «гофрированный» вид. Аналогичные нарушения водного обмена, приводящие к деформации осевого скелета отмечены у зародышей бычка: это специфическая «гофрированность», укорочение, молотообразное утолщение хвостового стебля эмбрионов. Дальнейшее содержание в растворах Батыра стало летальным для зародышей бычка. Исследование влияния фунгицида Батыр на тритона выявило многочисленные нарушения водного обмена, но специфической деформации осевых структур не обнаружено. Следовательно, специфическое тератогенное действие фунгицида Батыр характерно для рыб.

По результатам проведенного анализа тератогенности пестицидов были установлены лимитирующие дозы веществ для тест-объектов. Данные величины используются для нормировании пестицидов при разработке рыбохозяйственных ПДК. Очевидно, что при включении в схему экотоксикологических исследований тритона в качестве тест-объекта, нормируемые величины Адмирала, Батыра и Фуроре-супер были бы жестче.

На основании проведенных исследований установлены корреляционно-регрессионные зависимости между эффективными и недействующими концентрациями пестицидов для бычка и тритона и соответствующими параметрами осетра. Корреляционно-регрессионный анализ, проведенный между величинами lgЕС0, lgЕС16 и lgLim выявил прямую линейную зависимость между пороговыми и лимитирующими величинами тритона и осетра. Так же достаточно высокий коэффициент корреляции установлен для лимитирующих величин бычка и осетра. Это математически подтверждает возможность использования бычка-кругляка и ребристого тритона в период раннего онтогенеза в качестве тест-объектов при установлении рыбохозяйственных ПДК.

Таблица 6

Параметры тератогенности пестицидов в период

раннего онтогенеза рыб и амфибий

Наименование пестицида Эмбриональное развитие Раннее постэмбриональное развитие Lim, мг/л
ЕСо, мг/л ЕС16, мг/л ЕСо, мг/л ЕС16, мг/л
Адмирал осетр бычок тритон 5,0 нет 1,0 12,30 нет 10,09 1,0 нет 0,1 3,28 нет 0,54 3,28 - 0,54
Батыр осетр бычок тритон 0,05 0,05 0,025 0,1 9,18 0,11 нет 0,1 0,03 нет 0,37 0,05 0,10 0,37 0,05
Бетанал осетр бычок тритон 2,5 1,0 2,49 5,0 18,02 19,72 2,5 нет 2,5 4,86 нет 8,26 4,86 18,02 8,26
Мерлин осетр бычок тритон 1,0 100,0 100,52 3,28 396,94 166,42 5,0 100,0 25,0 15,77 469,84 35,54 3,28 396,94 35,54
Фуроре-супер осетр бычок тритон 5,0 1,0 5,0 9,76 4,43 10,87 1,0 3,0 1,0 3,03 3,78 2,49 3,03 3,78 2,49
Коэф. корреляции осетр /бычок осетр/тритон 0,48 0,59 0,11 0,82 - 0,91 - 0,87 0,74 0,84

2.2. Оценка тератогенного воздействия пестицидов на раннее постэмбриональное развитие рыб при различной хронической экспозиции. По окончании эксперимента по установлении степени токсичности пестицидов на раннее постэмбриональное развитие рыб в зависимости от пролонгации хронического опыта нами оценивался тератогенный эффект препаратов. При анализе учитывались только живые аномальные особи, погибшие уродливые эмбрионы в расчет не входили. Результаты сравнительного исследования тератогенных эффектов пестицидов для раннего постэмбрионального развития рыб представлены в табл. 7 и 8.

Для мальков бычка по степени уменьшения тератогенности пестициды располагаются в ряду: Батыр (2 в.о.) > Фуроре-супер (2 в.о.) > Бетанал (1 в.о.) > Адмирал (1 в.о.) > Кортес (1 в.о.) > Мерлин (1 в.о.). Следовательно, при увеличении времени выдержки увеличивается степень тератогенности менее токсичных пестицидов. Это явление объясняется биологическими особенностями раннего онтогенеза бычка. У кругляка отсутствует присущий большинству костистых рыб период свободной личинки, который считается одним из самых чувствительных этапов развития. Этап развития соответствующий личиночному протекает у бычка кругляка в зародышевых оболочках и, таким образом, защищен от негативных воздействий.

Таблица 7

Тератогенность пестицидов для мальков бычка-кругляка

при выдерживании в растворах токсикантов

Наименование пестицида 1 вариант (18 суток) 2 вариант (5 суток) Lim, мг/л
ЕС0, мг/л ЕС16, мг/л ЕСо, мг/л ЕС16, мг/л
Адмирал 10,0 21,78 нет 21,78
Батыр нет 0,1 0,37 0,37
Бетанал 10,0 15,52 нет 15,52
Кортес 100,0 262,37 нет 262,37
Мерлин 100,0 398,36 100,0 469,84 398,36
Фуроре-супер 3,0 3,98 3,0 3,78 3,78

Таблица 8

Тератогенность пестицидов для предличинок осетра

при выдерживании в растворах токсикантов

Наименование пестицида 1 вариант (18 суток) 2 вариант (5 суток) Lim, мг/л
ЕС0, мг/л ЕС16, мг/л ЕСо, мг/л ЕС16, мг/л
Вираж нет 10,0 66,59 66,59
Карате-зеон 0,013 0,027 0,05 0,072 0,027
Клинер 10,0 70,02 нет 70,02
Кортес 35,0 68,94 19,08 52,72 52,72
Ланцет нет 10,0 52,78 52,78
Матч 0,27 0,72 0,1 0,99 0,72
Премис 1,18 2,28 нет 2,28
Силк 5,0 17,80 5,0 13,92 13,92
Фуроре-супер 0,5 2,19 1,0 3,03 2,19

Раннее постэмбриональное развитие осетровых, наоборот, характеризуется неполной сформированностью кровеносной, пищеварительной и дефинитивных систем. Токсические вещества в наименьшей степени накапливаются в теле эмбрионов, защищенных оболочками, в наибольшей – в теле предличинок в первые 24-48 часов их жизни (Galassi, Galamari, 1983; Лепилина, 1991). Поэтому у осетра при увеличении сроков инкубации тератогенность более токсичных пестицидов усиливается. Для предличинок осетра по степени уменьшения тератогенности пестициды располагаются в ряду: Карате-зеон (1 в.о.) > Матч (1 в.о.) > Фуроре-супер (1 в.о.) > Премис (1 в.о.) > Силк (2 в.о.) > Кортес (2 в.о.) > Ланцет (2 в.о.) > Вираж (2 в.о.) > Клинер (1 в.о.). Следовательно, менее токсичные пестициды проявляют бульшую тератогенность только при затравке свободных эмбрионов, т.е. в наиболее «уязвимый» момент раннего развития.

При анализе хронического патологического процесса, протекающего в растворах гербицида Кортес, наблюдали предличинок осетра с различными нарушениями системы пищеварения. Вне зависимости от варианта постановки эксперимента наблюдаемые нарушения органогенеза носили дозозависимый и направленный характер. У предличинок зафиксировано оводнение желточного мешка с характерной «пузырчатостью» его поверхности, причем процент случаев такой аномалии был в два раза выше у особей из второго варианта. Отмеченный в наших экспериментах с гербицидом Кортес характерная патология предличинок осетра требует дальнейших исследований данного класса гербицидов.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Проведенные исследования позволяют предложить эвригалинного бычка-кругляка для лабораторных исследований как в пресной, так и в солоноватой воде. Полученные результаты достаточно высокой чувствительности бычка-кругляка к пестицидной интоксикации определяют возможность использования его в качестве тест-объекта при разработке нормативов (ПДК и ОБУВ) для воды пресных и морских водоемов.

2. Результаты изучения реактивности ребристого тритона к пестицидному воздействию в период раннего онтогенеза позволяют рекомендовать его в качестве тест-объекта для проведения токсикологических исследований.

3. Выявленные характерные и специфические тератогенные эффекты пестицидного воздействия рекомендуются для использования рыб и амфибий на ранних стадиях онтогенеза как биомаркеров при биотестировании загрязнения водных экосистем.

4. В связи с поступлением новых пестицидов в водоемы рекомендуем для установления ПДК использовать разработанный методический подход и новые тест-объекты (бычка-кругляка, тритона ребристого), т.к. разработанные ранее методики и руководства недостаточны для объективной оценки экотоксикологического состояния водных экосистем.

ВЫВОДЫ

1. Гибель эмбрионов бычка-кругляка в пресной воде и соленостью 11‰ и 19 ‰ находится в пределах 5,2-10,4%, что не превышает показатели возможные для лабораторных и токсикологических исследований; гибели мальков не зафиксировано. Отмечена высокая адаптивная способность бычка-кругляка к средам различной солености, патоморфологические признаки формирования организмов отсутствуют, физиологическое состояние соответствуют естественным параметрам развития.

2. Исследования токсичности пестицидов свидетельствуют об угнетении обмена веществ у русского осетра, бычка-кругляка и тритона ребристого в период раннего онтогенеза, что проявляется в замедлении роста и уменьшении массы гидробионтов. Пороговые концентрации исследованных пестицидов составили: для осетра 0,027-34,90 мг/л, для бычка – 0,13->1000,00 мг/л, для тритона – 0,023->750,00 мг/л. Токсикорезистентность гидробионтов к воздействию пестицидов уменьшается в ряду бычок – тритон – осетр.

3. Установлены зависимости пороговых и недействующих концентраций пестицидов от варианта постановки хронического эксперимента. Пороговые концентрации пестицидов Батыр, Кортес и Мерлин для бычка, инкубированного со стадии икры (18 суток), до 8 раз меньше, чем из опыта продолжительностью 13 суток при затравке после выклева. Степень токсичности пестицидов Адмирал, Бетанал и Фуроре-супер для мальков бычка выше при меньших сроках интоксикации. В растворах всех изученных пестицидов при затравке осетра в стадии свободных предличинок (ст.36) отмечены отклонения от контроля по показателям выживаемости и развития.

4. Установлено, что изученные препараты обладают тератогенным действием. По степени уменьшения тератогенности препараты располагаются в ряду Батыр>Адмирал>Фуроре-супер>Мерлин>Бетанал. Резистентность гидробионтов к возникновению различных патологий развития уменьшалась в ряду бычок – осетр - тритон. Количество патологических признаков и степень их проявления у рыб и амфибий носят дозозависимый характер.

5. При моделировании хронического токсикоза установлено, что у мальков бычка при увеличении продолжительности опыта повышается степень тератогенности менее токсичных пестицидов. При увеличении сроков инкубации осетра тератогенность более токсичных пестицидов усиливается, менее токсичные пестициды проявляют большую тератогенность только при затравке свободных эмбрионов, наиболее «уязвимого» периода раннего онтогенеза.

6. Отмечены патологические процессы для препаратов Мерлин, Кортес и Адмирал, выражающиеся в нарушениях водного обмена различной интенсивности; для гербицида Бетанал – в нарушениях в формировании головного отдела; для гербицида Фуроре-супер - в подавлении формирования пигментного комплекса

7. Установлено интенсивное патологическое действие фунгицида Батыр на гидробионты. У эмбрионов осетра в результате нарушения процесса выведения жидкости из полости гастроцеля в перивителлиновое пространство происходит накопление избытка воды, что приводит к «гофрированной» деформации хорды. Нарушение водного обмена, приводящее к деформации осевого скелета, отмечены также у зародышей бычка: «гофрированность», укорочение, молотообразное утолщение хвостового стебля. У зародышей и личинок тритона наблюдались многочисленные нарушения водного обмена, но специфической деформации осевых структур не обнаружено. Выявленный единый симптомокомплекс для рыб в период эмбрионального развития определяет специфичность тератогенного эффекта и возможность его использования при биоиндикации и оценки экологического состояния среды обитания.

8. Установлены корреляционно-регрессионные зависимости токсичности между log10 пороговых и лимитирующих концентраций пестицидов для бычка-кругляка и тритона ребристого и соответствующими параметрами русского осетра; выявлена прямолинейная зависимость для связей осетр/бычок (r=0,78-0,92) и осетр/тритон (r=0,71-0,96). Корреляционно-регресионный анализ тератогенности пестицидов установил прямолинейную зависимость между log10 лимитирующих величин для связей осетр/бычок (r=0,74) и осетр/тритон (r=0,84). Высокая коррелятивная связь параметров токсичности позволяет рекомендовать бычка кругляка и тритона ребристого в качестве тест-объектов при разработке ПДК загрязняющих веществ для воды рыбохозяйственных водоемов.

9. Разработан новый методический подход для оценки экологического состояния водных экосистем и определения ПДК для 13 пестицидов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Полуян А.Я. (Костелянчик А.Я.)

  1. Гвозденко С.И., Катаскова С.И., Карпушова Т.Н., Костелянчик А.Я. Оценка чувствительности некоторых гидробионтов к действию фунгицида "Монцарен" / 1 Конгр. ихтиологов России, Астрахань, сент., 1997: Тезисы докл. - Астрахань, 1997. С. 261.
  2. Гвозденко С.И., Катаскова С.И., Костелянчик А.Я., Тимофеева И.Г., Карпушова Т.Н. Особенности чувствительности эмбрионов и предличинок осетровых рыб к воздействию препарата "Бульдок" / 1 Конгр. ихтиологов России, Астрахань, сент., 1997: Тезисы докл. - Астрахань, 1997. С. 271.
  3. Катаскова С.И., Полуян А.Я., Щербакова Н.И. Зависимость пороговых и недействующих концентраций пестицидов от биологических особенностей тест-объекта / Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сборник науч. трудов АзНИИРХ.-Ростов-на-Дону, 2000. С.341-343.
  4. Катаскова С.И., Полуян А.Я., Тесова Л.Г., Щербакова Н.И. Сравнительная токсикологическая оценка гербицидов разных химических классов для гидробионтов / Материалы междунар. науч. конф. «Проблемы сохранения экосистем и рационального использования биоресурсов Азово-Черноморского бассейна». - Ростов-на-Дону, 2001. С.163-165.
  5. Карпушова Т.Н., Полуян А.Я., Тесова Л.Г. Сравнительная оценка токсических эффектов гербицида Кортес и его действующего вещества хлорсульфурона / Тезисы докл. конф. молодых ученых «Пробл. экологии Азово-Черноморского бас.: совр. состояние и прогноз».-Севастополь, 2001. С.11-12.
  6. Полуян А.Я. Оценка токсического эффекта пестицидов в зависимости от экспозиции опыта / Тезисы докл. XI Межд. симп. по биоиндикаторам «Совр. пробл. биоиндикации и биомониторинга»,- Сыктывкар, 2001. С.78-79.
  7. A.Ya Poluyan. Dependence of the toxic effect of pesticides on their chemical composition, the exposition time and biological characteristics of test-objects / Материалы IV Междунар. конф. Балканской Ассоциации по защите окруж. среды «Глобальное загрязнение»,-Эдирне, Турция, 2001. С.135.
  8. Полуян А.Я. Оценка токсического эффекта пестицидов в зависимости от экспозиции опыта / Тезисы докл. Всерос. конф. молодых ученых,-Мурманск, 2002. С.164-165.
  9. Карпушова Т.Н., Полуян А.Я., Тесова Л.Г. Определение чувствительности некоторых тест-объектов водной среды к сульфонилмочевинным гербицидам / Тезисы докл. Всерос. конф. молодых ученых,-Мурманск, 2002. С.92-93.
  10. Щербакова Н.И., Полуян А.Я., Катаскова С.И. Изучение тератогенного и мутагенного эффектоа при нормировании пестицидов / Тезисы докл. научн. конф. молодых ученых,- Мурманск: ПИНРО, 2003. С.83.
  11. A.Ya. Poluyan An assessment of the toxic effect of pesticides on their chemical c

     


Похожие работы:

«Сабарайкина Светлана Михайловна ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КРАСНЫХ СМОРОДИН ПОДРОДА RIBESIA L. В УСЛОВИЯХ ЯКУТИИ 03.00.05 – ботаника 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Саратов – 2009 Работа выполнена в филиале Ботанический сад Института биологических проблем криолитозоны СО РАН. Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сорокопудов Владимир Николаевич кандидат...»

«ШИШКИН ЯКОВ СЕРГЕЕВИЧ Снижение экологической нагрузки полигонов ТБО на объекты гидросферы на завершающих этапах жизненного цикла 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Пермь 2007 Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Глушанкова Ирина Самуиловна Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Басов Вадим Наумович кандидат...»

«Макатов Толеген Капанович ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ЖИВОТНЫХ ОТ КРОВОСОСУЩИХ МОШЕК (DIPTERA, SIMULIIDAE) В ПАВЛОДАРСКОМ ПРИИРТЫШЬЕ специальность 03.00.19 – Паразитология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук...»

«ЛАМЕХОВ Юрий Геннадьевич ПРОСТРАНСТВЕННО – ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА КОЛОНИЙ ПТИЦ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАННЕГО ОНТОГЕНЕЗА 03.02.04 – зоология 03.02.08 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Казань – 2010 Работа выполнена на кафедре зоологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Пермский государственный педагогический университет Научный консультант: доктор биологических наук,...»

«Миняев Михаил Владимирович Комплексное моделирование процесса измерения биохимического потребления кислорода в жидких инкубационных средах 03.00.04 - биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Тверь - 2007 Работа выполнена на кафедре биомедицины Тверского государственного университета Научный руководитель доктор химических наук, профессор Ворончихина Людмила Ивановна Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Лапина...»

«Гоголева Ольга Александровна КАТАЛАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИХ БАКТЕРИЙ 03.02.03 – Микробиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Оренбург – 2012 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения РАН Научный руководитель:...»

«Нестеров Алексей Вячеславович Очистка нефтесодержащих сточных вод сочетанием экстракционных и адсорбционных методов Специальность 03.00.16 – Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иваново 2008 г. Работа выполнена на кафедре химии ГОУВПО Брянская государственная инженерно-технологическая академия Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Пашаян Арарат Александрович Официальные оппоненты: доктор технических наук,...»

«Тюрикова Юлия Борисовна Влияние антропогенно измененной среды обитания и фактического питания на показатели МИКРО- и Макро элементного статуса студентов Специальность – 03.02.08 Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Орел - 2011 Работа выполнена в ГОУ ВПО Орловский государственный университет

«Пашаян Александр Араратович Регенерационная утилизация гальванических растворов, содержащих катионы меди (II) Специальность 03.00.16 – Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Иваново 2008 г. Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Брянский государственный университет им. И. Г. Петровского Научный руководитель: Доктор химических наук, профессор Роева Наталья Николаевна...»

«Григорьева Екатерина Сергеевна Механизмы нарушения цитокинопосредованной регуляции апоптоза эозинофилов при больших эозинофилиях крови 14.00.16 – патологическая физиология 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Томск – 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Федерального...»

«Ибатуллина Римма Петровна ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН 03.02.08 - экология (биологические науки) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань – 2011 Работа выполнена на кафедрах биохимии и микробиологии биолого-почвенного факультета ФГАОУВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет и ООО НПИ Биопрепараты. Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Алимова Фарида...»

«ЛЕВЧЕНКО МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВЫХ ИНСЕКТИЦИДОВ И ОПРЫСКИВАЮЩЕЙ ТЕХНИКИ ПРИ ДЕЗИНСЕКЦИИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ПРОТИВ МУХ Специальность 03.00.19 – паразитология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук Тюмень 2009 Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной энтомологии и арахнологии СО Россельхозакадемии Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор...»

«Бутин Андрей Александрович СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОСОСУДИСТОЙ СЕТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА БЕЛЫХ КРЫС В ПОСТИШЕМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ И ИХ КОРРЕКЦИЯ ПЕРФТОРАНОМ 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Томск - 2005 Работа выполнена в ГОУ ВПО Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Научный руководитель: доктор...»

«Шрамко Павел Александрович РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТУБЕРКУЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ОТБОРА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВАКЦИННЫХ ШТАММОВ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS Специальности: 03.02.03 – микробиология 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук ОБОЛЕНСК-2012 Работа выполнена в лаборатории аэробиологических испытаний Федерального бюджетного учреждения науки Государственный...»

«ИДРИСОВА СВЕТЛАНА ФАНИСОВНА ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ специальность 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Иваново – 2009 Работа выполнена на кафедре промышленной экологии ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет Научный руководитель: Доктор химических наук, профессор Гриневич Владимир Иванович Официальные оппоненты: Доктор химических наук, профессор...»

«ГАЛЯМОВА Гульмира Калелбаевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ДРЕВЕСНЫХ КУЛЬТУР Г. УСТЬ-КАМЕНОГОРСКА 03.02.08 – Экология (биология) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Астрахань 2013 Работа выполнена в РГП на ПХВ Семипалатинский государственный педагогический институт ФГБОУ ВПО Астраханский государственный технический университет Научный руководитель : Панин Михайл Семенович, доктор биологических наук, профессор Научный...»

«ЧЕРЕПАНОВА ЕКАТЕРИНА АНАТОЛЬЕВНА КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПЛАЦЕНТАРНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ЮНЫХ ЖЕНЩИН 14.00.01 - акушерство и гинекология 03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Томск - 2006 Работа выполнена в ГОУ ВПО Красноярская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Научные руководители: доктор медицинских наук Захарова Татьяна...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии ФГУН ГНЦ ПМБ ИГНАТОВ СЕРГЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОНАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Оболенск – 2010 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Государственный научный...»

«НАСЛЕДНИКОВА Ирина Олеговна ИММУНОПАТОГЕНЕЗ ПЕРСИСТЕНТНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ 14.00.16 – патологическая физиология 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук Томск-2005 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Научные...»

«САБИРОВА АЛЬБИНА РУШАНОВНА СТРУКТУРА ГЕНА НОВОЙ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ BACILLUS INTERMEDIUS И РЕГУЛЯЦИЯ ЕГО ЭКСПРЕССИИ 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань – 2011 Работа выполнена в лаборатории биосинтеза и биоинженерии ферментов кафедры микробиологии биолого-почвенного факультета ФГАОУВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет. Научный...»






 
2014 www.avtoreferat.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.