WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Морфофункциональная характеристика размножения амфибий и рептилий из популяций, испытывающих влияние предприятия черной металлургии в степной зоне южного урала

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Филатова Любовь Николаевна

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗМНОЖЕНИЯ АМФИБИЙ И РЕПТИЛИЙ ИЗ ПОПУЛЯЦИЙ, ИСПЫТЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

03.03.04. Клеточная биология, цитология, гистология.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Оренбург - 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный педагогический университет» и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Шевлюк Николай Николаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Суворова Галина Николаевна;

доктор биологических наук, профессор

Сеитов Марат Султанович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»

Защита состоится « » сентября 2011 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 460000, Оренбург, ул. Советская, 6, зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Автореферат разослан « » июля 2011

Ученый секретарь

диссертационного совета,

профессор Шевлюк Н. Н.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Интенсивное развитие промышленности, сельского хозяйства и других форм хозяйственной деятельности человека в нашей стране и за рубежом привели и продолжают приводить к весьма значительным, часто необратимым изменениям природной обстановки, существенно влияющим на растительный и животный мир (Шилов И.А., 1977; Щипанов Н.А.,1998; Боев В.М. с соавт., 2002; Вершинин В.Л., 2007; Государственный доклад, 2008). Ни на одном этапе своей истории человек не подвергал свою среду обитания и среду обитания животных естественных биоценозов действию такого огромного количества токсичных и загрязняющих веществ (Никитин А.И., 2005).

Проблема рационального использования природных ресурсов и контроля за состоянием природной среды в условиях интенсивного освоения Южного Урала имеет особо острый характер (Демина Л.Л., 2002; Бухарин О.В., 2010). Оренбургская область, обладая крупным многоотраслевым промышленным и топливно-энергетическим комплексом, занимает одно из первых мест среди регионов Южного Урала и восьмое место в России по загрязнению окружающей среды (Государственный доклад, 2004; Топурия Г.М. с соавт., 2004; Куксанов В.Ф. и др., 2006). Загрязнение атмосферы области выше предельно допустимой концентрации наблюдается по ряду веществ, в том числе по диоксидам азота, серы, фенола, формальдегиду, превышающим ПДК в 2-17 раз (Боев В.М., Воляник М.Н., 1995; Топурия Г.М. и др., 2004; Сетко Н.П. с соавт., 2004). В регионе за последние десятилетия одно из первых мест по степени техногенных влияний принадлежит Новотроицкому металлургическому комбинату ОАО «Уральская сталь».

В настоящее время остро стоят вопросы сохранения здоровья и выживания людей в условиях глобального ухудшения экологической обстановки. По существующим представлениям глубина структурных изменений в тканях, органах и системах организма при действии патогенных факторов определяются возможностями их резервов. Повреждения наступают тогда, когда все механизмы защиты и адаптации задействованы, а резервы использованы (Пузырев А.А. с соавт., 1997).

Изучение закономерностей морфофункционального состояния системы размножения животных – одна из актуальных проблем биологии. Морфофункциональное состояние органов репродуктивной системы является одним из ведущих факторов, обеспечивающих оптимальное воспроизводство и эффективную адаптацию популяций к изменениям среды обитания. Анализ исследований по структурно-функциональной характеристике семенников амфибий и рептилий показал, что морфология этих органов и функциональные особенности во многом видоспецифичны и определяются физиологическим состоянием, возрастом животных, сезонными, антропогенными и другими факторами.

Несмотря на работы, опубликованные за последние десятилетия по различным аспектам воздействия техногенных факторов на репродуктивный потенциал популяций различных видов позвоночных животных (Кузьмин С.Л., 1995; Шевлюк Н.Н. и соавт., 2008; Шевлюк Н.Н., Стадников А.А., 2010 и др.), многие аспекты биологии размножения животных в условиях антропогенно трансформированных экосистем являются дискуссионными и нуждаются в дополнительном исследовании.

Сказанное определяет актуальность наших дальнейших исследований по изучению биологии размножения амфибий и рептилий в зоне влияния предприятия черной металлургии в степной зоне Южного Урала.



Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования: выяснение морфофункциональной характеристики размножения амфибий и рептилий из популяций, испытывающих влияние предприятия черной металлургии в степной зоне Южного Урала.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить морфофункциональную характеристику семенников амфибий, обитающих в зоне влияния Новотроицкого металлургического комбината ОАО «Уральская сталь» и сохранившихся ненарушенных территорий.

2. Дать сравнительную структурно-функциональную характеристику органам мужской репродуктивной системы рептилий, обитающих в техногенных и сохранившихся ненарушенных территориях;

3. Выяснить особенности репродукции амфибий и рептилий в экосистемах, подверженных влиянию комплекса негативных техногенных факторов металлургического предприятия.

Научная новизна. Получены новые сведения, касающиеся морфофункциональной характеристики органов репродуктивной системы озерной лягушки и прыткой ящерицы, обитающих в зоне влияния предприятия черной металлургии ОАО «Уральская сталь».

- Впервые установлены структурные эквиваленты и диапазон адаптивных и реактивных преобразований в органах мужской репродуктивной системы амфибий и рептилий в условиях длительного воздействия техногенных факторов предприятия черной металлургии в степной зоне Южного Урала.

- Выявлен комплекс неспецифических морфофункциональных сдвигов в семенниках амфибий и рептилий, проявляющийся в снижении массы гонад; уменьшении диаметра извитых семенных канальцев; повышении доли канальцев с деструкцией сперматогенного эпителия; снижение доли извитых семенных канальцев и возрастание доли интерстициальной ткани.

- Установлено, что популяция интерстициальных эндокриноцитов (клеток Лейдига) семенников амфибий и рептилий, обитающих в зоне влияния металлургического комбината, характеризуется большей устойчивостью к действию комплекса негативных факторов по сравнению со сперматогенным эпителием.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные по морфофункциональной характеристике органов репродуктивной системы амфибий и рептилий, обитающих в условиях техногенно измененных экосистемах, обосновывают эколого-морфологический принцип изучения биологии репродукции.

Полученные морфофизиологические показатели органов репродуктивной системы самцов озерной лягушки и прыткой ящерицы могут быть использованы в качестве фундаментальной основы при разработке критериев оценки экологического состояния популяций амфибий и рептилий, что имеет существенное значение для разработки стандартов санитарно-гигиенического благополучия населения в Южно-Уральском регионе.

Реализация результатов исследования. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Оренбургского государственного педагогического университета, Оренбургской государственной медицинской академии при проведении практических занятий по дисциплинам «Зоология позвоночных», «Общая экология», «Гистология, цитология и эмбриология».

Положения выносимые на защиту:

  1. В условиях длительного воздействия комплекса факторов металлургического предприятия ОАО «Уральская сталь» в популяциях озерной лягушки и прыткой ящерицы происходит интенсификация репродуктивной активности, которая не компенсирует повышенную смертность животных.
  2. В семенниках озерной лягушки и прыткой ящерицы, обитающих в зоне влияния металлургического комбината, выявляется комплекс системных неспецифических морфофункциональных изменений, проявляющийся в:

- снижении массы гонад;

- уменьшении диаметра извитых семенных канальцев;

- повышении доли канальцев с деструкцией сперматогенного эпителия;

- снижение доли извитых семенных канальцев и возрастание доли интерстициальной ткани.

Вышеотмеченные изменения наблюдаются на фоне значительной функциональной активности клеток Лейдига.

При этом глубина и степень нарушений более выражена у животных, отловленных вблизи предприятия.

  1. Интерстициальные эндокриноциты (клетки Лейдига) семенников озерной лягушки и прыткой ящерицы, из экосистем испытывающих влияние металлургического комбината ОАО «Уральская сталь», являются более устойчивыми к действию негативных техногенных факторов, в сравнении со сперматогенным эпителием извитых семенных канальцев.
  2. Выявленные изменения в органах репродуктивной системы мужской половой системы озерной лягушки и прыткой ящерицы указывают на напряженный характер репродукции в условиях длительного техногенного воздействия металлургического комбината ОАО «Уральская сталь».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на конференции «Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия в XXI веке» (Оренбург, 2009); на VI Всероссийском съезде морфологов, с международным участием (Саратов, 2009); региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области, секция «Актуальные проблемы морфологии» (Оренбург, 2011); 8-й всероссийской научной конференции «Бабухинские чтения в Орле» (Орел, 2011); на XVII научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2011»; на Международной (VI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2011).





Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ для публикаций материалов докторских и кандидатских диссертаций.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материалов и методов исследования, главы с изложением результатов собственного исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка использованной литературы, включающего 318 источников, в том числе 102 иностранных. Диссертация изложена на 139 страницах, иллюстрирована 12 таблицами, 38 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу работы положены объекты, собранные с мая по сентябрь 2009-2010 гг. в зоне влияния Орско-Халиловского металлургического комбината (ОХМК «Уральская сталь»): в районе поселка Аккермановка (находящегося на расстоянии 3 км от металлургического комбината), поселка Новорудный (находящегося на расстоянии 50 км от металлургического комбината) и контрольных участках Соль-Илекского и Сакмарского районов Оренбургской области.

Большинство амфибий и рептилий были отловлены вручную или с помощью гидробиологического сачка с частыми ячейками. В некоторых случаях был использована методика «ловчих ямок» Птушенко Е.С. (1934) для сбора амфибий, которые представляют собой небольшие четырехугольные ямки с вполне вертикальными стенками и горизонтальным дном, длиной и шириной 15 15 см и глубиной 40 см, они располагаются в 100-200 м одна от другой в шахматном порядке. В ходе полевых исследований было отловлено 163 особи позвоночных животных, из них 76 рептилии и 87 амфибии.

Все животные исследовались по общепринятой зоологической методике (Новиков Г.А., 1953).

Возраст животных определялся по комплексу признаков: массе тела, линейным размерам тела, состоянию репродуктивной системы. Измерение длины тела животных проводили при помощи штангенциркуля; измерение веса тела проводили с помощью электронных весов с точность до 0,1 г, а измерение массы семенников проводили с помощью электронных весов с точность до 0,01 г.

Суждение об особенностях размножения самцов проводилось по состоянию генеративных органов (масса и размер семенников и их гистологическая структура).

С целью анализа воздействия выбросов металлургических производств на эндокринные и герминативные структуры гонад проведен морфологический анализ семенников 128 половозрелых особей амфибий и рептилий: озерной лягушки (63 особи), прыткой ящерицы (65 особей). Животных брали для исследования с начала их пробуждения в апреле, июне и до ухода на зимовку в сентябре. Контролем служили семенники животных этих же видов, обитающих в экологически благополучных регионах Оренбургской области, которые были отловлены для исследования в те же календарные периоды года.

При исследовании семенников использовались обзорные гистологические, гистохимические и морфометрические методы.

Для светооптических исследований материал фиксировали в 12% водном растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином Майера и эозином, перйодатом калия и реактивом Шиффа по Мак Манусу (Пирс Э., 1962; Евгеньева Т.П., 1983; Семченко В.В. с соавт., 2006).

На срезах семенников определяли относительную площадь, занимаемую интерстициальной тканью и извитыми семенными канальцами (процентное соотношение). На гистологических препаратах проводили подсчет эндокриноцитов на условной единице площади (на площади квадрата со стороной 0,25 мкм3). Измеряли линейные и объемные показатели ядер эндокриноцитов. В зависимости от формы клеток и их ядер объемы интерстициальных эндокриноцитов и их ядер рассчитывали по формуле эллипса или шара (Хесин А.Е., 1967; Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф., 1983). При измерении объемных показателей отростчатые клетки не учитывались, Также проводили измерения диаметров извитых семенных канальцев (на строго поперечных срезах). Морфометрию эндокринных и герминативных структур семенника проводили с использованием стандартных окулярных сеток Г.Г. Автандилова и С.Б. Стефанова, а также окулярного винтового микрометра МОВ-1-1,5 x У 4,2.

Статистическая обработка данных морфометрии проводилась на персональном компьютере с использованием программы «Microsoft Excel» из пакета программ Microsoft Office XP. Определяли средние величины метрических показателей (М), среднее квадратическое отклонение (б) ошибку среднего (m), доверительный коэффициент или критерий Стьюдента (t). (Ташкэ К., 1980; Петухов В.Л. и др., 1985; Автандилов Г.Г., 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Структурно-функциональная характеристика семенников озерной лягушки из зон влияния металлургического комбината и контрольной территории

Сравнительный анализ веса тела и линейных размеров самцов озерной лягушки за весенне-летний период 2009-2010 гг. показал, что различия между контрольной и техногенной территориями по массе и длине тела значительны. Обращает на себя внимание тот факт, что амфибии, отловленные в зоне влияния металлургического предприятия имеют более крупную массу (табл. 1).

Сравнение веса семенников озерной лягушки из популяций, подверженных техногенной нагрузке (п. Аккермановка и п. Новорудный), с популяциями, обитающими в условиях экологически благоприятных экосистем Соль - Илекского и Сакмарского районов за 2009-2010 гг., показывает, что семенники самцов озерной лягушки, естественных биоценозов достоверно крупнее и отличаются более высокой массой, чем семенники лягушек из п. Новорудный и из п. Аккермановка (табл. 1).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


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.