Екологічні особливості іксодових кліщів (ixodidae) в біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області - Автореферат

Широке розповсюдження кліщів родини Ixodidae в різних природних зонах України, мозаїчність їх просторового розподілу, адаптивне різноманіття життєвих циклів, потенційна небезпека іксодід як переносників збудників інфекційних хвороб людини та тварин, в тому числі мисливських, роблять актуальними завдання детального вивчення структури популяцій, особливостей біотопічного розподілу, життєвих циклів і динаміки чисельності іксодових кліщів в різних біогеоценозах лісових насаджень, де зареєстровано природні вогнища інфекційних хвороб (кліщового енцефаліту, чуми, туляремії, кліщового тифу, лихоманки КУ, Крим-Конго геморагічної гарячки тощо) (Данчилова, 2006; Емельянова, 2006; Балашов, 1992). Дисертація є частиною планової роботи, що виконувалася в межах наукових досліджень кафедри загальної та прикладної екології і зоології біологічного факультету Запорізького національного університету та Інституту сільського господарства степової зони Національної академії аграрних наук України, в рамках держбюджетної теми № 3-122-06 в Дніпропетровському національному університеті «Зооценоз як компонент екосистемних процесів саморегуляції в умовах трансформації довкілля» (№ держреєстрації 0106U000818 (2006-08 рр.)). Наукові дослідження було проведено в рамках гранту Президента України для підтримки наукових досліджень молодих учених, GP/F26/0008 на тему: “Санітарно-епідеміологічне значення кровосисних членистоногих заплавних дібров степового Придніпровя” (2009 рік). Для досягнення вказаної мети необхідно було вирішити наступні завдання: - визначити видовий склад, особливості морфології, гетерогенність популяцій іксодових кліщів біогеоценозів лісових насаджень. Проведений аналіз складу і структури фауни іксодід чотирьох видів дозволив стосовно умов біогеоценозів лісових насаджень Запорізької області вперше виявити їх еколого-морфологічні особливості, встановити вплив екологічних чинників на етологію, зясувати трофо-консортивні звязки іксодових кліщів у лісових біогеоценозах, а також їх роль в поширенні збудників природно-вогнищевих хвороб людини та тварин.Для аналізу циклічної динаміки чисельності були використані дані Запорізької ОБЛСЕС за період 1957-2007 рр. Фауну іксодових кліщів Запорізької області вивчали упродовж 2002-2009 років. Також було вивчено морфологію імаго кліщів чотирьох видів із чотирьох родів: Ixodes, Dermacentor, Rhipicephalus і Hyalomma за такими ознаками, як довжина та ширина: скутуму, гнатосоми та І-ІІІ члеників пальп. В біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області було зафіксовано шість видів іксодових кліщів: I. ricinus, Rh. rossicus, D. marginatus та H. plumbeum, H. punctata, D. silvarum. Кліщі цього виду реєструвалися нами упродовж 2002-2005 років в природних лісових біогеоценозах: у заплавному лісі зони впливу верхівя Каховського водосховища та на острові Хортиця (пробні ділянки № 1-6, 8); а також у штучних лісових біогеоценозах лісових насаджень: Старо-Бердянській (пробні ділянки № 9, 14-16) та Більманській (пробна ділянка № 12) лісових дачах, косі Обіточній (пробна ділянка № 10). При порівнянні фауни іксодових кліщів природних та штучних біогеоценозів дослідженого регіону було встановлено, що коефіцієнт Чекановського-Сєренсена складав по 0,9 для Більманської лісової дачі (пробні ділянки № 11-13) та коси Обіточної (пробна ділянка № 10), для Старо-Бердянської лісової дачі (пробні ділянки № 9, 14-17) та природних заплавних лісів зони впливу верхівя Каховського водосховища (пробні ділянки № 3-8).У дисертаційній роботі проведено аналіз складу і структури фауни іксодід в умовах біогеоценозів лісових насаджень Запорізької області, що дозволило вперше виявити їх еколого-морфологічні особливості, встановити вплив екологічних чинників на етологію, зясувати їх трофо-консортивні звязки, а також роль в поширенні збудників природно-вогнищевих хвороб людини і тварин, зокрема мисливських. Встановлено, що в біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області, що використовуються як мисливські угіддя, серед іксодових кліщів найбільш поширені Rh. rossicus і I. ricinus, рідше зустрічаються H. р. plumbeum, D. marginatus, зареєстровані поодинокі особі H. punctata та D. silvarum. Порівняння фауни іксодових кліщів показало, що коефіцієнт Чекановського-Сєренсена дорівнює (k=1) для Більманської лісової дачі та коси Обіточної. Аналіз морфологічних параметрів 4 видів іксодових кліщів та електрофоретичний аналіз білків у поліакридному гелі 2 видів: Rh. rossicus і I. ricinus довів, що більшість популяцій іксодових кліщів підпадає під дію дизруптивного добору, що свідчить про гетерогенність їх популяцій. Трофо-консортивні звязки іксодових кліщів з тваринами годувальниками в природних біогеоценозах Запорізької області, серед яких є і мисливські види, обумовлюють шляхи занесення і циркуляції збудників особливо-небезпечних хвороб: Лайм-бореліозу, Крим-Конго геморагічної гарячки, кліщового енцефаліту тощо.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ дисертації

У дисертаційній роботі проведено аналіз складу і структури фауни іксодід в умовах біогеоценозів лісових насаджень Запорізької області, що дозволило вперше виявити їх еколого-морфологічні особливості, встановити вплив екологічних чинників на етологію, зясувати їх трофо-консортивні звязки, а також роль в поширенні збудників природно-вогнищевих хвороб людини і тварин, зокрема мисливських.

1. Встановлено, що в біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області, що використовуються як мисливські угіддя, серед іксодових кліщів найбільш поширені Rh. rossicus і I. ricinus, рідше зустрічаються H. р. plumbeum, D. marginatus, зареєстровані поодинокі особі H. punctata та D. silvarum.

2. Встановлено, що на ксеромезофільних, гігромезофільних та мезогігрофільних ділянках за чисельністю домінував I. ricinus. На мезоксерофільних ділянках арени та гігромезофільних короткозаплавних лісів цей вид реєструвався з Rh. rossicus у співвідношенні 70,0 % та 30,0 % відповідно. В штучних лісових біогеоценозах I. ricinus - в заплаві, в плакорно-балочних біогеоценозах.

3. Мезогігрофільні ділянки короткозаплавних лісів сприяють появі в природних біогеоценозах D. marginatus. H. plumbeum надає перевагу заплавним ділянкам із засоленням, аренним і плакорно-подовим без засолення.

4. Порівняння фауни іксодових кліщів показало, що коефіцієнт Чекановського-Сєренсена дорівнює (k=1) для Більманської лісової дачі та коси Обіточної. Менш схожі за видовим складом виявились ділянки заплавного лісу р. Дніпро та коси Обіточної, Більманська лісова дача та острів Хортиця (k=0,8). За індексом Ренконена найбільш схожими є ділянки заплавного лісу річки Дніпро та Старо-Бердянської лісової дачі (k=91), а найменш схожими виявились заплавний ліс р. Дніпро і Більманська лісова дача (k=38,9).

5. Аналіз морфологічних параметрів 4 видів іксодових кліщів та електрофоретичний аналіз білків у поліакридному гелі 2 видів: Rh. rossicus і I. ricinus довів, що більшість популяцій іксодових кліщів підпадає під дію дизруптивного добору, що свідчить про гетерогенність їх популяцій. У самців I. ricinus відсутні дві фракції швидких білків, а у Rh. rossicus - одна. Самиці цих видів мінливі за трьома фракціями, дві з яких мають однакові значення Rt.

6. Встановлено, що за останні 50 років в Запорізький області спостерігається зменшення чисельності іксодових кліщів. Підйоми чисельності цих членистоногих у 2002 році (1936 екземплярів) зумовлені всіма зареєстрованими видами кліщів, а у 2005 році (1766 екземплярів) - тільки за рахунок Rh. rossicus.

7. Визначено, що з 10 зафіксованих «елементарних поведінкових актів» I. ricinus найбільш часто приймають позу пасивного очікування (94 %), здійснюють локомоцію до джерела запахової стимуляції (57 %) та локомоцію в зону контакту (46 %).

8. Доведено, що головним фактором, який визначає появу іксодових кліщів на рослинності, є перепад температур між поверхнею ґрунту та підстилки (r=0,68).

9. В сезонній динаміці I. ricinus виділено 2 піки: в квітні (121,4±0,5 екз./100 м) при середніх показниках температури 11,0±0,1°С, вологості повітря 84,8±3,4 % та освітленні 58,66±1,24 лк, та в серпні - (67±0,3 екз./100 м) при температурі 24,5±0,2°С, вологості повітря 50,26±1,04 % та освітленні 78,71±1,2 лк.

10. Трофо-консортивні звязки іксодових кліщів з тваринами годувальниками в природних біогеоценозах Запорізької області, серед яких є і мисливські види, обумовлюють шляхи занесення і циркуляції збудників особливо-небезпечних хвороб: Лайм-бореліозу, Крим-Конго геморагічної гарячки, кліщового енцефаліту тощо.

11. Виявлено, що I. ricinus - є переносником Лайм-бореліозу та Крим-Конго геморагічної гарячки, а Rh. rossicus - Крим-Конго геморагічної гарячки. Рівень серопозитивності здорового населення Запорізької області до збудників Лайм-бореліозу склав у середньому 6,8 %, до вірусу кліщового енцефаліту - 3,6 %. Антитіла до іксодового кліщового бореліозу виявлено у 15 (26,3 %) хворих, у т.ч. у 60,0 % з них - у діагностичних титрах, а антитіла до кліщового енцефаліту - у 5,3 %.

12. В роботі виявлені умови, які необхідно враховувати при плануванні та створенні господарств з утримання мисливських тварин у напіввільних умовах природних та штучних лісових насаджень Запорізької області, а також для проведення профілактичних заходів серед мисливців.

ПРАКТИЧНІ Рекомендації

Зважаючи на значне епідеміологічне значення іксодових кліщів в біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області рекомендується: 1. Проводити більш ретельні моніторингові дослідження стану популяцій іксодових кліщів, які є переносниками збудників хвороб різної етіології, оскільки в біогеоценозах лісових насаджень зафіксовано циркуляцію збудників особливо-небезпечних хвороб, а саме, Крим-Конго геморагічної гарячки, Лайм-бореліозу та кліщового енцефаліту.

2. Науковим установам та відділам особливо-небезпечних хвороб обласних СЕС запровадити контроль крові перельотних птахів та диких хребетних на наявність в них збудників трансмісивних хвороб, що передаються іксодовими кліщами.

3. Продовжити практику перевірки крові хворих із діагнозом “лихоманка з незясованою етіологією” та донорської крові у період з липня по вересень на наявність антитіл до арбовірусів, а також рекомендувати ПЛР-лабораторіям міста Запоріжжя закупку діагностикумів на кліщовий енцефаліт, Лайм-бореліоз, Західний Ніл, Крим-Конго геморагічну гарячку з метою більш якісної діагности цих захворювань.

4. З метою найбільш раціональної організації профілактичних заходів у період їх весняної активності проводити розяснювальну роботу серед мисливців, запланувати епідеміологічне обстеження населення міста та області, встановити ділянки і контингент підвищеного ризику.

Статті у фахових виданнях

1. Лугінін М.С. Місце іксодових кліщів (Ixodidae) в біогеоценозах Запорізької області / Н.В. Воронова, М.С. Лугінін, В.В. Горбань // Вісник Запорізького національного університету. - Запоріжжя. - 2006. - № 1 - С. 25-31. (Особистий внесок - 70 %: автором сформульовано мету, проведено польові та камеральні дослідження, статистичну обробку даних, написання статті).

2. Лугінін М.С. Вплив мікроклімату на розподіл Ixodes ricinus в умовах Старо-Бердянської лісової дачі / М.С. Лугінін, Н.В. Воронова, В.В. Горбань // Екологія та ноосферологія. - Дніпропетровськ. - 2006. - Том 17, № 3-4. - С.101-103. (Особистий внесок - 60 %: автром проведено польові та камеральні дослідження, зроблено висновки та узагальнення, оформлено роботу).

3. Лугінін М.С. Етологія Ixodes ricinus L. за умов степового Придніпровя /Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін, Н.В. Соловйова // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя. - 2006 - вип. 11, № 2. - С. 126-139. (Особистий внесок - 80 %: здобувачем сформульовано мету, проведено польові дослідження, збір матеріалу, проведення експерименту в лабораторних умовах, статистичну обробку даних, написання статті ).

4. Лугінін М.С. Еколого-морфологічні особливості стану популяції іксодових кліщів Запорізького регіону / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // Вісник Запорізького національного університету. - Запоріжжя. - 2007. - № 1 - С. 33-48. (Особистий внесок - 70 %: проведено польові дослідження, збір матеріалу, статистичну обробку даних, написання статті).

5. Лугінін М.С. Трофічні звязки іксодових кліщів з їх тваринами - годувальниками в зоні степового Придніпровя / В.В. Горбань, Н.В. Воронова, М.С. Лугінін // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя. - 2008 - вип. 13, № 2. - С. 143-151. (Особистий внесок - 60 %: проведено польові дослідження, збір матеріалу, обробку даних, зроблено висновки та узагальнення, оформлено роботу).

6. Лугінін М.С. Екологічні умови існування іксодових кліщів у природних лісових біогеоценозах Запорізької області / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // Вісник Запорізького національного університету. - Запоріжжя. - 2009. - № 1 - С. 25-29. (Особистий внесок - 60 %: проведено обробку даних, зроблено висновки та узагальнення, оформлено роботу).

7. Лугінін М.С. Епідеміологічне значення кровосисних членистоногих рекреаційних зон північно-західного Приазовя / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, Г.В. Білецька, О.С. Друль., М.С. Лугінін // Вісник Запорізького національного університету. - Запоріжжя. - 2009. - № 2 - С. 126-131. (Особистий внесок - 60 %: проведено польові дослідження, збір матеріалу, проаналізовано результати, оформлено роботу).

Тези та матеріали конференцій

8. Лугінін М.С. Кліщі родини Ixodidae степового Придніпровя / М.С. Лугінін // І Міжнародна конференція молодих вчених “Сучасні проблеми екології”, 28-30 вересня, 2005 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2005. - С. 23.

9. Лугінін М.С. Динаміка чисельності іксодових кліщів (Ixodidae) Запорізької області / М.С. Лугінін, Н.В. Воронова, В.В. Горбань // 46 обласна науково-практична конференція з напрямів впровадження досягнень науки в практику державного санітарно-епідеміологічного нагляду, 2006 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2006. - С. 11-12. (Особистий внесок - 70 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, зроблено висновки та узагальнення, написання тез доповіді).

10. Лугінін М.С. Еколого-морфологічні особливості стану популяції іксодових кліщів Запорізького регіону / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // Міжнародна конференція “Сучасні проблеми біології, екології та хімії”, 29 березня - 01 квітня, 2007 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2007 р. - С.117-118. (Особистий внесок - 70 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання тез доповіді).

11. Лугінін М.С. Морфологічні особливості популяцій іксодових кліщів Запорізької області / М.С. Лугінін, В.В. Горбань, Н.В. Воронова, // Біорізноманіття і роль тварин в екосистемах, 9-12 жовтня, 2007 р.- Дніпропетровськ, 2007 р. - С. 343-344. (Особистий внесок - 70 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, зроблено висновки та узагальнення, написання тез доповіді).

12. Лугінін М.С. Етологія іксодових кліщів Ixodes ricinus в період весняної активності / М.С. Лугінін // Збірник тез наукової конференції студентів, аспірантів та молодих вчених 2008 року: тези докл. - Запоріжжя, 2008. - С.13 - 17.

13. Лугінін М.С. Консортивні звязки іксодових кліщів в біогеоценозах лісових насаджень Запорізької області / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // ІІ Міжнародна конференція “Сучасні проблеми біології, екології та хімії”, 01-03 жовтня 2009 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2009. - С. 39. (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання тез доповіді).

14. Лугінін М.С. Взаємозвязки у природних вогнищах трансмісивних хвороб в умовах степового Придніпровя / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // Всеукраїнська науково-практична конференція «Екологічні дослідження у промислових регіонах України», м. Дніпропетровськ, 8 - 9 листопада, 2005 р.: тези докл. - Дніпропетровськ, 2005. - С. 95. (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання тез доповіді).

15. Лугінін М.С. Роль кровосисних комарів та кліщів у перенесенні збудників трансмісивних природно-вогнещневих хвороб у Запорізькій області / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, М.С. Лугінін // 45 обласна науково-практична конференція з напрямів впровадження досягнень науки в практику державного санітарно-епідеміологічного нагляду, 2005 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2005. - С. 8-9. (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання рукопису).

16. Лугінін М.С. Збереження біологічного різноманіття Запорізької області і проблеми циркуляції трансмісивних природно-вогнещеневих хвороб / М.С. Лугінін, Н.В. Воронова / Міжвузівська студентська наукова конференція: “Сучасні екологічні проблеми та молодь - ІІІ”, 2006 р.: тези докл. - Запоріжжя, 2006. - Ч.І. - С. 90-91. 91 (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання рукопису).

17. Лугинин Н.С. Роль кровососущих членистоногих в циркуляции возбудителей трансмиссивных заболеваний в степном Приднепровье / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, Н.С. Лугинин // Збірник тез наукової конференції студентів, аспірантів та молодих вчених, 2007р.: тези докл. - Запоріжжя, 2007. - С.11-12. (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання тез доповіді).

18. Лугинин Н.С. Роль кровососущих комаров и клещей в переносе возбудителей трансмиссивных заболеваний в степном Приднепровье / Н.В. Воронова, В.В. Горбань, Н.С. Лугинин // Паразитология в XXI веке - проблемы, методы, решения (IV Всероссийский Съезд Паразитологического общества при РАН), 20-25 октября, 2008 г.: тезисы докл. - Санкт-Петербург, 2008. - том 1. - С. 133-135. (Особистий внесок - 60 %: збір і визначення матеріалу, аналіз даних, написання рукопису).