WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Экология таежного клеща (ixodes persulcatus schulze, 1930) в условиях изменения климата евразии

-- [ Страница 1 ] --

Учреждение Российской академии медицинских наук

Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов

имени М.П. Чумакова РАМН

На правах рукописи

Коротков Юрий Степанович


ЭКОЛОГИЯ ТАЕЖНОГО КЛЕЩА

(Ixodes persulcatus schulze, 1930) В УСЛОВИЯХ

ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЕВРАЗИИ


03.00.19 - паразитология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

МОСКВА – 2009

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук ФИЛИППОВА Наталья Александровна

доктор медицинских наук, профессор КОЗЛОВ Сергей Сергеевич

доктор биологических наук, профессор КОРЕНБЕРГ Эдуард Исаевич

Ведущая организация:

Институт медицинской паразитологии и тропической медицины

им. Е.И. Марциновского московской медицинской академии

им. И.М. Сеченова

Защита диссертации состоится «15» декабря 2009 г. в ___ часов на заседании Диссертационного совета Д 002.223.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук при Учреждении российской академии наук Зоологический институт РАН по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 1, актовый зал.

факс (812) 328-29-41

E-mail: brach@zin.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Зоологического института РАН

Автореферат разослан «____» _______________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук ОВЧИННИКОВА

Ольга Георгиевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Таежный клещ Ixodes persulcatus Schulze (1930) является переносчиком возбудителей многих опасных инфекций человека, к числу наиболее тяжелых из которых относится клещевой энцефалит (КЭ). Интенсивное изучение этого вида клеща началось с конца 30-х годов, когда была установлена его ведущая роль в качестве переносчика возбудителя КЭ (Зильбер, 1939, 1945; Павловский, 1939, 1964; Чумаков, 1940, 1943). Позже была показана его роль в качестве переносчика других инфекций, возбудителями которых являются риккетсии, бактерии, простейшие (Коренберг и др., 1986; Алексеев, 1993).

Успешное решение многих практических задач совершенствования эпидпрогноза и профилактики КЭ напрямую зависит от глубины теоретической проработки вопросов биологии переносчиков вируса КЭ (ВКЭ). Исследованию отдельных элементов популяционной структуры таежного клеща посвящена обширная литература, обобщенная в ряде монографий. Наиболее полная сводка по биологии клеща I.persulcatus представлена в монографии под редакцией Н.А. Филипповой (Таежный клещ …, 1985). С момента выхода этой книги прошло почти четверть века. За прошедшие годы накопились многолетние данные, охватывающие 50-60-летние отрезки времени, указывающие на значительно бльшую сложность пространственно-временной организации природных очагов КЭ, чем это представлялось ранее. Возникла потребность в оценке причин появления многолетних нелинейных трендов и макроциклов в динамике численности таежного клеща. Стало ясным, что относительные показатели численности клещей и их прокормителей не способны адекватно отражать ход демографических процессов. Оставался неясным вопрос о распределении отдельных особей по территории, на что указывает многолетняя дискуссия по данному вопросу (Коренберг, 1979; Наумов, 1979, 1995).

Одной из форм популяционного исследования является демографический анализ, который оценивает смертность животных в ходе онтогенеза. Формально такие данные представляют в виде «таблицы выживания» (Коли, 1979). Принципиальная схема демографического анализа иксодовых клещей была разработана в конце 40-х годов прошлого века (Сердюкова, 1948) и сохранялась без значительных изменений все последующие годы. Она включает оценку сроков индукции морфогенетической диапаузы и численности всех фаз развития таежного клеща. Предпринимавшиеся ранее попытки оценить количественные особенности онтогенеза клещей в природных условиях на основе относительных показателей численности клещей заканчивались неудачно. Получаемые данные отличались несбалансированностью, которая проявлялась, в частности, в более высокой расчетной численности голодных взрослых клещей по сравнению с численностью напитавшихся нимф (Бабенко, Рубина, 1961, 1968). Причиной этому служили как недостаточная разработка методов полевого наблюдения за ходом онтогенеза, так и методов относительного и абсолютного учета численности клещей. В динамике численности таежного клеща, так же как и в динамике других компонентов паразитарной системы КЭ, стали проявляться черты полицикличности, которые ранее либо не выявлялись, либо не получали аргументированного обсуждения.

Цель исследования изучение влияния глобального потепления климата на функционирование, демографическую структуру и динамику численности таежного клеща; оценка влияния численности переносчика ВКЭ на напряженность эпидемического процесса в очагах КЭ.

Для выполнения исследования были поставлены следующие задачи.



  1. Модификация системы мониторинга природных очагов КЭ на основе адаптированных нами методов исследования полициклических процессов.
  2. Оценка индивидуального распределения голодных взрослых особей таежного клеща в пространстве.
  3. Изучение гетерогенности популяций таежного клеща по срокам индукции морфогенетической диапаузы напитавшихся личинок и нимф.
  4. Анализ демографической структуры таежного клеща на основе «таблиц выживания».
  5. Изучение механизмов адаптации таежного клеща и напряженности эпидемического процесса к периодической и длительной смене внешних условий.

Научная новизна работы. Впервые получены сходящиеся по признаку реалистичности ряды данных, характеризующие изменение абсолютной численности таежного клеща по ходу онтогенеза – от яйца до половозрелой особи.

Впервые составлены демографические таблицы таежного клеща для очагов двух регионов России: Предуралье (Удмуртская республика) и Сибирь (Красноярский край).

Впервые дана характеристика клинальной изменчивости фотопериодической реакции напитавшихся личинок и нимф таежного клеща.

Показано, что появление среднесрочных и долгосрочных колебаний в динамике численности таежного клеща и эпидемического процесса тесно связаны с долгосрочным изменением климата, в ходе которого наблюдаются периоды длительного потепления/похолодания или его структурные изменения (распределение тепла и влаги по отдельным сезонам года).

Установлено, что рост численности переносчиков ВКЭ и заболеваемости населения КЭ в последней четверти XX века и его снижение в начале XXI века согласуется с законом толерантности Шелфорда (Schelford, 1963). Длительное повышение температуры и количества выпадающих осадков сначала благоприятно отражалось на функционировании природных очагов КЭ. Продолжающееся потепление в последние 9-12 лет стало выступать уже в качестве лимитирующего фактора, что привело к снижению численности клещей и заболеваемости людей КЭ на огромном пространстве – от Карелии до Западной Сибири.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные позволяют с новых позиций оценивать причины колебания численности переносчиков и эпидемической напряженности очагов КЭ, прежде всего, с учетом полицикличности этих процессов. Проведена оценка уровня и причин смертности клещей при переходе их из одной фазы развития в другую. Получены объективные доказательства, указывающие на превалирование в различных условиях либо биотических, либо абиотических факторов среды в динамике численности клещей.

Получены доказательства высокой значимости диапаузирующих личинок и нимф в жизненном цикле таежного клеща, что расширяет теоретическую базу для совершенствования прогнозов численности переносчика ВКЭ и расчета числа поколений в постгляциальный геологический период.

Показано, что стабильность паразитарной системы КЭ достигается в значительной степени за счет запаздывания ответа на воздействующий фактор, что ведет к нарушению прямых функциональных связей между отдельными компонентами системы. Такое состояние ограничивает пределы колебаний, что позволяет избегать резонанса и полного краха в экстремумах циклического изменения условий окружающей среды.

Адаптированы методы спектрального и кросскорреляционного анализа для исследования полициклических процессов в динамике отдельных компонентов паразитарной системы в «длинных» рядах наблюдений. Показано, что наиболее существенная часть дисперсии в этих рядах приходится на трендовые и низкочастотные составляющие, которые обусловлены аналогичными колебаниями климата.

Практическое значение приобретают данные, указывающие на возможность использования закономерностей макроциклических колебаний для долгосрочного прогнозирования численности клещей и напряженности эпидемического процесса в очагах КЭ. Выделение макроциклов служит дополнительной основой при оценке эффективности профилактических мероприятий, которая может различаться на волне естественного подъема или спада напряженности очагов.

Разработанные нами подходы к оценке полициклических процессов в динамике паразитарной системы КЭ нашли применение при анализе динамики других природноочаговых инфекций таких, как ГЛПС и Лайм-боррелиоз, а также при изучении причин колебания численности отдельных видов животных (Бернштейн и др., 2001а, 2001б, 2003, 2004; Ермолаева и др., 1999, 2000; Кисленко и др., 2002; Bernshtein et al., 1999).

Внедрение

Материалы исследований использованы при составлении Санитарно-эпидемиологических правил (СП 3.1.3.2352-07) «Профилактика клещевого вирусного энцефалита», включены в программу лекций на кафедре вирусологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Результаты работы частично отражены в коллективной монографии «Таежный клещ …, 1985», используемой в качестве справочного и учебного пособия.

Основные положения, выносимые на защиту

  • Агрегированная структура территориального размещения таежного клеща сохраняется на протяжении всего цикла его развития от яйца до взрослой особи и подчиняется закону геометрической прогрессии. Число скоплений голодных взрослых клещей на единицу площади характеризует число яйцекладок, прошедших успешное развитие до половозрелой особи.
  • Морфогенетическая диапауза напитавшихся личинок и нимф возникает и прекращается вне прямой зависимости от экологических условий, в которых она индуцируется. Ее начало регулируется за счет фотопериодической реакции (ФПР) клещей на изменение длины дня; фотопериодический порог в пределах ареала таежного клеща варьирует в соответствии с законом клинальной изменчивости видов.
  • Сроки индукции морфогенетической диапаузы личинок и нимф определяют абсолютный возраст половозрелых особей, прошедших 3, 4, 5 и 6-летний цикл развития. Абсолютный возраст также варьирует по закону клинальной изменчивости.
  • Демографический анализ позволяет разделить влияние биотических и абиотических условий на численность потомков таежного клеща по ходу онтогенеза.
  • Динамика численности таежного клеща представляет собой сложный, нестационарный, полициклический процесс, включающий трендовые, циклические и случайные компоненты. Циклические составляющие представлены краткосрочными и среднесрочными колебаниями с периодами в 3-5 и 10-17 лет.
  • Макроциклические колебания численности таежного клеща и эпидемической напряженности очагов КЭ обусловлены аналогичными колебаниями климата. Лимитирующее влияние на функционирование природных очагов КЭ могут оказывать как недостаток тепла и влаги, так и их избыток. Глобальное потепление климата, интенсивность которого усилилась в последние десятилетия, привело сначала к увеличению численности клещей и интенсификации эпизоотического процесса в природных очагах КЭ, а затем и к их снижению.
  • Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих совещаниях и конгрессах: 17, 19, 20, 21-я сессии Института полиомиелита и вирусных энцефалитов, М., 1972, 1981, 1985, 1999; 3-е Всесоюзное совещание по теоретической и прикладной акарологии, Ташкент, 1976; Симпозиум по изучению трансконтинентальных птиц и их роли в распространении арбовирусов, Новосибирск, 1976; 10-й симпозиум «Экология арбовирусов», Баку, 1976; 1-й Всесоюзный съезд паразитоценологов, Киев, 1978; 11-я Всесоюзная конференция по природной очаговости, М., 1984; Республиканская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы изучения клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки в их природных очагах», Ижевск, 1990; 2-й, 4-й съезды Паразитологического общества, СПб., 1997, 2008; 7, 8-е акарологическое совещание, СПб., 1999, 2004; Проблемная комиссия «Клещевой и другие вирусные энцефалиты» РАМН, М., 2003; 5-я Всероссийская научно-практическая конференция «Генодиагностика инфекционных болезней», М., 2004; Международный семинар «Изучение климата и здоровье человека в XXI веке» М., 2004; 2-я межрегиональная н.-практическая конференция «Паразитологические исследования в Сибири и на Дальнем Востоке», Новосибирск, 2005; Юбилейная научная конференция, посвященная 175-летию со дня рождения С.П. Боткина. СПб., 2007; Third international congress of acarology, Praha, 1971; 3-rd symposium on medical and veterinary acaroentomology, Gdansk, 1975; IX International Jena symposium, Jena, 2007; X International Jena symposium, Weimar, 2009.

Структура и объем диссертации. Предлагаемая диссертационная работа состоит из 8 глав, заключения, выводов, и списка используемой литературы (281 отечественный автор и 72 зарубежных). Объем работы составляет 270 страниц компьютерного текста, включающего 26 таблиц и 33 рисунка.





Публикации. Всего диссертантом опубликовано 132 работы, из них 41 по теме диссертации. 39 работ представлены в рецензируемых журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК. В совместных публикациях соискатель выступает ведущим автором с долей личного участия 50-80 %.

Благодарности. Автор благодарен за помощь и поддержку в работе администрации и коллегам по Институту полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН – учреждению, в котором выполнена данная работа, а также сотрудникам учреждений санитарно-эпидемиологической службы различных регионов страны, биологам и медикам научных учреждений, с которыми автор сотрудничал в ходе выполнения работы. Особую благодарность выражаю Г.С. Кисленко, с которым мы проработали в совместных экспедициях свыше 20 лет.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования.

Глава 2. Обзор литературы

В обзоре литературы мы исходили из того, что многочисленные источники по биологии таежного клеща, вышедшие до 1983 г., отражены в монографии «Таежный клещ …, 1985». Основное внимание уделили работам, опубликованным в последние 25 лет. В этой главе изложены литературные материалы, необходимые для решения задач, поставленных в данном исследовании.

Глава 3. Материал и методы

Материал собран в соответствии с планами научно-исследовательских работ Института полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН в очагах КЭ во время экспедиционных работ в Кемеровской области (1966-1982), Хабаровском (1975), Приморском (1982-1983) и Красноярском краях (1986-1991), Удмуртской республике (1982-1984), Московской области (1996-2008), Республике Карелия (2006-2008). В исследование включены также архивные материалы многолетних эпидемиологических и эпизоотологических наблюдений, собранных сотрудниками региональных органов санэпиднадзора. Исследованные временные ряды насчитывают от 12 до 55 лет. Эти материалы нашли отражение в совместных публикациях (Коротков и др., 1989, 1992, 1999, 2006, 2007, 2008.).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

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.