ИСТИНА

Проект направлен на изучение слабых антропогенных воздействий химической и физической природы на примере их влияния на гидробионтов. В рамках работы будут рассмотрены влияния слабых электромагнитных излучений (ЭМИ) оптического диапазона низких интенсивностей и низких концентраций химических веществ различной природы на биологические объекты. Будут применены подходы, позволяющие оценить действие электромагнитного излучения и влияния химических веществ на различные физиологические параметры водорослей и ракообразных, как на самых ранних стадиях эмбрионального развития, так и на этапах развития последующих поколений. Будут исследованы такие ответные реакции, как продолжительность жизни, плодовитость, качество потомства у ракообразных, плотность и структура популяции у водорослей. Исследования будут проводиться на популяционном, морфологическом и цитологическом уровнях, что позволит комплексно оценить влияние указанных факторов.

В результате выполненной работы исследовано воздействие потенциальных токсикантов различной химической природы, а также действие электромагнитных излучений оптического диапазона низких интенсивностей на показатели продолжительности жизни и репродуктивную функцию рачков C. affinis и D. magna и микроводорослей M. arcuatum. Исследованные воздействия в различной степени влияют на функциональное состояние гидробионтов: 1. Коллоидное серебро и хлорид калия не могут быть рекомендованы в качестве стимулирующего агента для постоянного воздействия на кормовую культуру ракообразных с целью увеличения прироста их биомассы. Увеличение биомассы может быть получено при воздействии хлорида калия в концентрации 0,1 мг/л при его однократном применении в исходном поколении ракообразных. Маточная культура, таким образом, подвергаться воздействию хлорида калия не должна. 2. Этиловый спирт в концентрации 0,002 мг/л стабильно увеличивал продолжительность жизни ракообразных в родительском поколении на 8-106% по сравнению с контролем, что в конечном итоге увеличивало суммарную плодовитость гидробионтов. Исследованная концентрация этилового спирта может быть рекомендована к использованию в качестве стимулирующего агента или адаптогена для однократного применения при выращивании кормовых культур ракообразных. При постоянном применении в ряду поколений химические стимулирующие агенты, согласно данным проведенных нами исследований, могу привести к истощению популяции. 3. Стоит учитывать, что при естественно высоком уровне средней продолжительности жизни цериодафний в контроле стимулирующий эффект этанола и хлорида калия выражен слабее по сравнению с эффектом в периоды депрессии у ракообразных в лабораторной культуре. Максимальный эффект увеличения продолжительности жизни ракообразных наблюдался при минимальной продолжительности их жизни в контрольных испытаниях. Таким образом, можно предполагать наличие природного фактора ограничения продолжительности жизни рачков. В периоды сезонных депрессий потенциальные токсиканты выполняют функции адаптогенов, увеличивая сниженную внешними и внутренними факторами продолжительность жизни рачков до нормального уровня. 4. В результате выполнения работы были определены стимулирующие концентрации веществ различной химической природы – органического (этиловый спирт), неорганического (хлорид калия) и наноматериала коллоидного серебра, воздействие которых приводит к увеличению продолжительности жизни ракообразных Ceriodaphnia affinis в лабораторной культуре. 5. Показана стимуляция репродуктивной функции при воздействии химических веществ (этиловый спирт и хлорид калия) в концентрациях, увеличивающих продолжительность жизни ракообразных Ceriodaphnia affinis. 6. Однократное облучение когерентным лазерным светом способно оказывать значимое влияние на интегральные показатели жизнедеятельности гидробионтов, а именно изменять плодовитость, размеры тела, а также приводить к рождению аномальной и быстро погибающей молоди, как у облученных особей, так и у необлученного потомства вплоть до третьего поколения. 7. Выявлено, что однократное предварительное облучение некогерентным красным светом способно оказывать протекторное действие на рачков, находящихся в растворах химических веществ различной химической природы. При этом выраженность протекторного эффекта зависит как от концентрации веществ, так и от сезона года. 8. НЧ Ag в концентрации 0,1 мг/л оказали токсический эффект на культуру M. arcuatum, который проявился уже на 2 сутки, и только после 15 суток эксперимента наблюдалось увеличение численности клеток. 9. Развитие водорослей на фильтратах зависело от времени развития исходной культуры. Наиболее благоприятными для роста культур были фильтраты, полученные на 2, 5, 7 сутки. На фильтратах, полученных на 10 и 20 сутки, рост культур существенно замедлялся, что может объясняться возобновлением загрязнения вследствие разложения клеток, первоначально поглотивших металл. 10. Формирование культуры клетками, отсаженных в чистую среду из среды с серебром на 2, 5, 7 и 10 сутки, характеризовалось наличием длительной лаг-фазы (от 5 до 12 суток), однако к концу эксперимента численность была близкой к контрольной. У культуры, сформировавшейся из клеток, отсаженных на 21 сутки, лаг-фаза отсутствовала, но к 30 суткам численность была ниже, чем в контроле, в 1,3 раза. 11. Исследовано влияния факторов окружающей среды, сезонности и состояния тест-организмов на степень проявления стимулирующих эффектов. Стимулирующий эффект воздействия малых концентраций повторялся не во всех сериях опытов в равной степени даже при стабильности таких показателей среды, как температура, освещение, режим кормления, источник воды, а при некоторых повторениях не проявлялся вообще. Очевидно, для объяснения этого явления следует иметь в виду, что организм, как неравновесная система, способен переходить из одного временного равновесного состояния в другое под действием незначительных внешних и внутренних факторов, в том числе и случайных. В частности, известна сезонная вариабельность чувствительности Daphnia magna к бихромату калия. Таким образом, итоговый результат воздействия определится тем, в каком состоянии находилась система организма в период воздействия и каким путем вещество поступает в организм. При естественно высоком уровне продолжительности жизни рачков стимулирующий эффект проявляется менее выражено, чем при низком уровне продолжительности жизни в лабораторной культуре. Выявленную зависимость необходимо учитывать при точном подборе стимулирующих концентраций и разработке режима применения стимулирующих веществ. Умелое использование средств стимуляции может служить эффективным средством управления водными сообществами, в частности - в аквакультуре. Работа выполнена в запланированном объеме. Определен диапазон действующих концентраций веществ различной химической природы а также влияние ЭМИ видимого спектрального диапазона на гидробионтов – кормовых объектов аквакультуры. Изменение степени проявления стимулирующих эффектов в зависимости от сопутствующих факторов окружающей среды, сезонности и состояния тест-организмов требует более глубокого исследования и планируется в ходе дальнейшей работы. Определены стимулирующие концентрации веществ различной химической природы для гидробионтов – кормовых объектов аквакультуры. Исследованы отдаленные последствия применения химической стимуляции в ряду поколений ракообразных. Определена степень проявления стимулирующих эффектов в зависимости от сезона и состояния тест-организмов.