О саранче как о насекомом и вредителе сельскохозяйственных культур писали многие ученые (Б.П. Уваров, С.А. Предтеченский, Н.С. Щербиновский, Г.Я. Бей-Биенко, Л.М. Мищенко, М.Б. Столяров и др.).
Резкие изменения численности саранчовых происходит как под воздействием климатических факторов, так и под влиянием интенсивной деятельности человека. За последние 30 лет под посевы освоены большие территории целинных и залежных земель. Посевы сельскохозяйственных культур оказались в непосредственной близости от резерваций массовых видов саранчовых. Это в сочетании с благоприятными для развития погодными условиями последних лет, привело к повышению плотности заселения саранчовыми больших территорий, в том числе и в Ставропольском крае.
Литературные данные и наши исследования в разных биотопах Ставропольской возвышенности позволили определить видовой состав и экологические особенности саранчовых, наносимый вред различным культурным и дикорастущим растениям. К ним относятся виды семейства Acrididae, принадлежащие к 5 родам: Dociostaurus Fieb., Calliptamus Sew., Eracromius Uv., Chorthippus Fieb., Heteracris Walku . 1 род -- Asiotmethis Uv. из семейства Pamphiloidae.
Виды рода Chorthippus -- обитатели толщи травянистого покрова -настоящие хортобионты, употребляют в пищу большой набор как злаков, так и разнотравья.
Ch. brunneus Thnb. -- конек изменчивый -- полифаг и употребляет в пищу из злаков -- овес, ячмень, мятлик, тимофеевку; из широколитственных трав -люцерну, вику, цикорий. Ch. dichrous -- южный конек и Ch. parallelus -короткокрылый конек, встречаются на лугах, в дельтах рек (Кубани, Терека) и значительно вредят пастбищам и лугам.
Heteracris pterosticha -- бахчовая кобылка держится преимущественно у воды (вдоль каналов, арыков), вредит иногда бахчевым культурам.
Epacromius targestinus -- солончаковая летунья -- обочины каналов, полей с сорной растительностью, солончаки и засоленные почвы с злаковыми и осоковыми растительными культурами.
Род Calliptamus -- прусы на территории Ставропольской возвышенности представлен двум видами (C. itilicus L., C. barbarus barbarus) Г.Я. Бей-Биенко отнес эти виды к травоядным хортобионтам, имеющим обширный ареал и заселяющие почти все растительные группировки. Обитая на открытых участках почвы, прусы для питания используют как злаковую растительность, так и разнотравье и кустарники. В кормовом рационе отмечены: сурепка, солянки, виноград, шиповник, бобовые, картофель, подсолнечник, зерновые злаки, полынь и др.
Предкавказье являлось с давних времен районом массовых размножений двух опасных видов саранчи Dociostaurus maroccanus Thnb. D. brvicollis Ev. Эти виды обитают в травянистом покрове, но не избегают открытых участков почвы. Имеют смешанный тип питания. Т.Токгаев (1966) является практически всеядным видом. отмечает для нее около 70 видов различных кормовых растений. Предпочитает злаки, маковые, крестоцветные, некоторые бобовые и др. Из культурных -- хлебные злаки.
Горкунова В.В.
СГУ, кафедра зоологии
Науч. руководитель: Дементьев М.С.
ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ЖИВОТНЫХ.
Стремление к познанию физиологии животных в естественных условиях для установления физиологического состояния организма и деятельности отдельных его систем быстро возрастает.
Непрерывный рост населения земного шара, задачи превышения жизненного уровня миллионов людей требуют хозяйственного освоения новых территорий, ранее почти не использованных человеком -Арктики , Антарктиды , жарких пустынь - аридной зоны , а также биологической продуктивности уже давно населенных человеком территорий .Это требует прежде всего знаний по физиологии животных, которые дают нам эколого-физиологические исследования .
Для существования и нормального функционирования живого организма нужна энергия. Всю энергию, необходимую для этого, животное получает в виде химической энергии, заключенной в пище .Общее потребление энергии, или энергетический обмен, называют интенсивностью метаболизма. Удобно с достаточной точностью измерять интенсивность энергетического метаболизма как скорость потребления кислорода! Общее потребление кислорода -интегральный показатель кислородного баланса организма, отражающий специфическую для каждого вида живых существ интенсивность обмена веществ. выявив удельную интенсивность метаболизма можно составить с достаточной точностью рацион питания и провести подсчет продуктивности всех трофических уровней отдельно взятой пищевой цепи.
Установление закономерностей изменения метаболизма в токсичной среде способствует решению проблемы прогноза продуктивности экосистем в условиях антропогенного загрязнения.
Физиологический анализ особенностей животных различных популяций чрезвычайно важен для решения ряда практических вопросов, так как представитель отдельной популяции характеризует и представляет данный вид в его естественных отношениях к другим видам, к тем или другим факторам среды. Поэтому интересен анализ тех факторов, которые определяют особенности животного данной популяции.
Эколого-физиологическое исследование требует не только специальных приемов экспериментирования, но и разработки специальной аппаратуры . Последняя должна отвечать требованиям современной физиологической науки и обеспечивать сохранение специфических для данного вида организмов реакций , действующих на организм факторов и форм поведения непосредственно для этой работы моделируется респирационная камера , изображенная на рис.1
Рисунок 1 Модель респирационной камеры. Методические приемы эколого-физиологических исследований приобретают за последние годы все большее разнообразие, а сами исследования большую глубину.
Губарева Е.В.
СГУ, каф. зоологии
ВЛИЯНИЕ СУЛЬФИДА КАДМИЯ КАК ФАКТОРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ГЕНЕРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ, ТЕЧЕНИЕ И ИСХОД БЕРЕМЕННОСТИ САМОК КРЫС.
В последнее время произошло расширение сферы использования сульфида кадмия и значительное увеличение антропогенного вклада в загрязнение им окружающей среды, что привело к превышению ПДК кадмия в ряде регионов нашей страны и за рубежом в воде, воздухе и продуктах питания. Это ставит перед исследователями задачу более тщательного изучения его влияния на организм, особенно в критические периоды его развития. Одним из таких периодов является беременность.
В связи с этим, целью настоящих исследований было изучение влияния пороговой дозы сульфида кадмия на морфоструктуру и функциональное состояние генеративных органов и репродуктивные возможности самок крыс. О морфологических и функциональных изменениях в генеративных органах судили по гистопрепаратам яичника и матки (окраска гематоксилин-эозин, ув. 80 и 400) крыс, запылившихся пороговой дозой сульфида кадмия в течение одного месяца. О репродуктивных возможностях судили по наступлению беременности, до- и пост имплантационной гибели плодов и числу родившихся живых детенышей.
Согласно полученным данным, хроническое воздействие сульфидом кадмия в течение 1 месяца приводило к не вынашиванию беременности у самок крыс. Учитывая, что сульфид кадмия обладает высоким кумулятивным эффектом, часть крыс спаривали 1 месяц спустя после запыления. У крыс этой группы вынашивание беременности наблюдали у 33,3 % , что в 2 раза меньше, чем у контрольных животных. Высокий уровень до- и пост имплантационной гибели плодов приводил к значительному снижению числа крысят в помете. При этом в матке наблюдали дистрофические изменения, особенно выраженные в области плацентарных площадок. В частности, в слизистом слое матки отмечали снижение количества функционирующих желез по сравнению с самками контрольной группы. Маточные железы гипертрофированны, имеет место сильная десквамация эпителия внутрь желез. В отдельных участках эндометрия наблюдали образование кистоподобных структур. В ряде случаев в эндометрии матки наблюдали наличие инфильтратов. Среди клеточных элементов цитогенной формы встречаются эозинофилы, лимфоциты, моноциты, тучные клетки, плазматические клетки, фибробласты.
Имелась тенденция к запустеванию сосудов, сужению сосудистого слоя, особенно в области плацентраных площадок, сосуды менее полнокровны, чем у животных контрольной группы. Указанные изменения могут быть причиной гипотрофии и гипоксии плода, нарушения обменных процессов в его организме и как следствие - причиной не вынашивания плода.
Снижение плодовитости может быть обусловлено также дегенеративными изменениями в яичниках. У крыс подопытной группы отмечали наличие гибнущих фолликулов, персистирующие желтые тела. В пузырчатых фолликулах зернистая оболочка изменена, нарушена структура фолликулярных клеток. Отмечали выраженный отек коры и мозгового вещества яичников, отек рыхлой волокнистой соединительной ткани.
Таким образом, при загрязнении окружающей среды сульфидом кадмия существенная роль в снижении плодовитости и патогенезе невынашиваемости плода принадлежит дегенеративным изменениям в яичниках и матке. "Ценой адаптации" женского организма к действию антропогенного фактора среды является жертва потомством ради сохранения особи.
Кривошеева Т.Н.
СГУ, каф. химии
Науч. руководитель: д.х.н. Брыкалов А.В.
РАЗРАБОТКА ЭНТЕРОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КОСМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ
В настоящее время интенсивно развивается такая наука как космическая биология, которая изучает особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства.
Системными исследованиями космической биологии и медицины установлено, что воздействие невесомости, ионизирующих излучений и других факторов космического пространства приводит к изменению процессов обмена веществ в клетках живых организмов, что во многом является причиной различных нежелательных явлений, приводящих к снижению уровня жизнедеятельности космонавтов.
С целью обеспечения нормальной жизнедеятельности космонавтов, прибывающих в длительных космических полетах, используются различные фармпрепараты, в том числе и энтеросорбенты. Известно, что накопление желчных кислот и холестерина в организме при различных патологических состояниях вызывает эндогенную интоксикацию. Метод энтеросорбции необходим как эффективное профилактическое средство при применении в космической медицине.
Целью представленной экспериментальной работы является разработка технологии получения энтеросорбентов, которые способны поглощать токсические вещества, накапливающиеся в организме человека в избыточных количествах; например, холестерин и желчные кислоты.
Технология получения композиционных энтеросорбентов основана на методе формирования пористой структуры кремнеземной матрицы в присутствии полимеров. Их преимущество в том, что одновременно позволяет направленно создавать заданную геометрическую структуру сорбента, а также осуществлять активирование его поверхности органическим веществом. Получение энтеросорбентов осуществляли с использованием кремнезема аэросила А-380 в присутствии органических компонентов: полисахаридного полимера декстрана (-аминопропилтриэтоксисилана (АГМ-9), поливинилового спирта. Технология включает 4 стадии: образование гидрогеля из аэросила А-380 и органических компонентов (декстран и др.), созревание гидрогеля, его термообработку с образованием ксерогеля, механическое размельчение сорбента.
Полученные 4 образца энтеросорбентов состоят из композиционных аморфных частиц. Механизм образования сорбентов можно представить как сложный процесс, сопровождающийся формированием корпускулярной структуры кремнеземного скелета из непористых частиц аэросила и включение в данный остов полимера (декстрана и др.) за счет многоточечной адсорбции на катионообменных центрах кремнезема. Проведены физико-химические исследования разработанных энтеросорбентов. На сканирующем электронном микроскопе 1М2-Т3000 исследовали микроструктуру поверхности сорбентов. Установлено, что топография поверхности представлена в виде обширных участков сплошной непористой массы с губчатой структурой, с размером сросшихся корпускулярных частиц около 15-20 нм.
Для исследования свойств энтеросорбентов применяли метод адсорбции холестерина и желчных кислот в модельной системе по связыванию данных веществ из медицинской желчи.
Определение холестерина и желчных кислот проводили спектрофотометрическим методом. Холестерин определяли спектрофотометрированием при (490 нм, а желчные кислоты при (365 нм. По калибровочному графику рассчитывали количество адсорбированных холестерина и желчных кислот на 1 г энтеросорбента. Результаты исследования кинетики сорбции позволили установить, что равновесный процесс наблюдается через 30-40 мин. Свойства энтеросорбентов Выводы Впервые разработана технология композиционных энтеросорбентов, обладающих значительной активностью по отношению к холестерину и желчным кислотам. Исследованы структурные характеристики энтеросорбентов, микроструктура поверхности, спектры диффузного отражения. Энтеросорбенты имеют удобную фармацевтическую форму препарата, не токсичны, обладают высоким уровнем сорбционной активности к холестерину и желчным кислотам, отличаются отсутствием отрицательных органолептических свойств.
Ларин Р. , Ромашкин К.
СГУ, кафедра анатомии, физиологии и гигиены человека
Научный руководитель: к.б. н. Панкова В.И..
ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО -- СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩИХСЯ ЛИЦЕЙСКИХ КЛАССОВ.
Научными исследованиями установлено, что кровеносная система обеспечивает адаптацию организма к различным видам деятельности. Функциональное состояние системы кровообращения зависит от возраста, пола, физического развития, тренированности.
Целью нашего исследования было определение функционального состояния сердечно-сосудистой системы учащихся лицейских классов (14-17 лет).
Новизна исследования состоит в изучении функциональных возможностей кровеносной системы, находящейся под "давлением" статических и эмоциональных нагрузок за счет удвоенной программы с изучением дополнительных дисциплин. На этом основании можно предположить, что у лицеистов адаптационный механизм подвергается дополнительной нагрузке. В эксперименте принимали участие 30 человек.
С целью решения поставленной задачи вычислялся адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы каждого лицеиста по методике ,разработанной П. А. Филеши и Н.Н. Сиваковой (1994 г.) Для этого у испытуемых измерялся рост ,определялись масса тела , артериальное давление и пульс ,также был установлен фактический возраст каждого испытуемого. Кроме этого было определено физическое развитие по антропометрическим показателям по методике Т.В. Морозовой и П.П. Болдурчиди. Результаты были подвергнуты статистической обработке.