Отношение байкальских и палеарктических амфипод к кислороду, как фактору среды и механизмы адаптации при снижении его уровня - Автореферат

Сибирский Институт Физиологии и Биохимии Растений СО РАН Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наукРабота выполнена в Сибирском Институте Физиологии и Биохимии Растений СО РАН, г. Научные руководители: доктор биологических наук, Тамара Павловна Побежимова; Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Евгений Анатольевич Зилов, НИИ Биологии при ИГУ, г. Иркутск кандидат биологических наук, Ирина Алексеевна Граскова, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, г. Защита диссертации состоится “17“ апреля 2007 г. на заседании диссертационного совета Д 212.074.07 при Иркутском Государственном Университете по адресу: 664003, г.Предполагается, что эволюционное развитие байкальской фауны происходило в изолированных условиях озера при постоянном и высоком насыщении воды кислородом, что привело к формированию видов со слабо выраженными механизмами адаптации к пониженному его содержанию (Колупаев, 1989). Для решения цели были поставлены следующие задачи: 1) Оценить влияние пониженного содержания кислорода на термо-и токсикорезистентность байкальских и палеарктических амфипод; 2) Исследовать влияние пониженного содержания кислорода на активность антиоксидантной системы у байкальских и палеарктических амфипод; 3) Изучить изменения белкового состава в условиях пониженного содержания кислорода у исследуемых видов; 4) Определить особенности анаэробного метаболизма у байкальских и палеарктических амфипод, выявить степень активации анаэробного гликолиза и других анаэробных процессов. Пониженное содержание кислорода (гипоксия) в окружающей среде вызывает снижение резистентных способностей у байкальских и палеарктических амфипод, степень устойчивости видов к гипоксии связана с их способностью к эффективной активации анаэробных механизмов и способностью к утилизации их продуктов. В экспериментах по изучению влияния гипоксии на содержание лактата в гемолимфе и недифференцированных тканях, а также содержания ацетона, ацетоуксусной кислоты, ?-оксимасляной кислоты, сукцината, активности пероксидазы и белкового состава, амфипод экспонировали в условиях гипоксии в течение 1-6 ч при температуре эксперимента 7-8°С. В условиях нормального насыщения воды кислородам при гипертермии 50% смертность у E. verrucosus отмечена между 7 и 8 ч, у остальных видов в данных условиях в течение 24 ч эксперимента гибели особей не отмечено.Пониженное содержание кислорода в окружающей среде вызывает снижение термо-и токсикорезистентных способностей у байкальских и палеарктического G. lacustris. В условиях пониженного содержания кислорода у байкальских видов амфипод наблюдается изменение общей пероксидазной активности, в то время как у палеарктического G. lacustris ее активность остается стабильной.

1. Пониженное содержание кислорода в окружающей среде вызывает снижение термо- и токсикорезистентных способностей у байкальских и палеарктического G. lacustris.

2. В условиях пониженного содержания кислорода у байкальских видов амфипод наблюдается изменение общей пероксидазной активности, в то время как у палеарктического G. lacustris ее активность остается стабильной.

3. Влияние пониженного содержания кислорода отражается на количественном содержании и качественном составе белков у исследованных видов амфипод.

4. В условиях пониженного содержания кислорода у всех исследованных амфипод происходит активация анаэробного метаболизма, включаются процессы анаэробных гликолиза, липолиза, образования сукцината.

5. Байкальские амфиподы и G. lacustris обладают способностью к утилизации продуктов анаэробного метаболизма - лактата, ацетона, ацетоуксусной кислоты, ?-оксимасляной кислоты и сукцината.

6. Устойчивость видов к гипоксии коррелирует со способностью к эффективной активации анаэробных механизмов и способностью утилизации их продуктов при возвращении к нормоксии.

1. Тимофеев М.А. К вопросу о существовании механизмов устойчивости к гипоксии у байкальских амфипод / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, А.В. Рохин // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН.-2003. - Т.7. - с. 152-155.

2. Тимофеев М.А. Экспериментальная оценка роли абиотических факторов в ограничении распространения эндемиков за пределы оз. Байкал, на примере амфипод / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко // Сибирский экологический журнал. - 2004. - Т.1. - С. 41-50.

3. Кириченко K.A. Индукция анаэробного метаболизма в ответ на снижение содержания кислорода в воде у байкальских амфипод / K.A. Кириченко, М.А. Тимофеев // Вестник Иркутского университета. Специальный выпуск. Материалы ежегодной научно-теоретической конференции молодых ученых. 2004 г. - Иркутск, 2004. - С. 13-14.

4. Кириченко К.А. Оценка влияния пониженного содержания растворенного кислорода на резистентные способности байкальских амфипод / К.А. Кириченко, Д.С. Бедулина, М.А. Тимофеев // Вестник Томского государственного университета. Сер. Естественные науки. - 2004. - №11. - С. 115-116.

5. Кириченко К.А. Индукция анаэробных процессов у байкальских эндемичных амфипод в условиях гипоксии / К.А. Кириченко, Д.С. Бедулина, М.А. Тимофеев // Вестник Томского государственного университета. Сер. Естественные науки. - 2004. - №11. - С. 116.

6. Особенности индукции анаэробных процессов у байкальских амфипод и палеарктического Gammarus lacustris в условиях гипоксии / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, К.П. Чернышова и др. // Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных: Материалы. Межд. Научн. Конф. 2005 г. - Саранск, 2005. - С. 237-238.

7. Снижение терморезистентных способностей байкальской амфиподы Eulimnogammarus verrucosus при гипоксии / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, К.П. Чернышова и др. // Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных: Материалы. Межд. Научн. Конф. 2005 г. - Саранск, 2005. - С. 239.

8. Кириченко К.А. Индукция анаэробных процессов при гипертермии / К.А. Кириченко, К.П. Чернышова // Вестник РГМУ. - 2005. - №3. - С. 173.

9. Тимофеев М.А. Сопоставительная оценка эффективности анаэробного метаболизма у байкальских амфипод Eulimnogammarus verrucosus, E. cyaneus и палеарктического Gammarus lacustris. / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко // Четвертая Верещагинская байкальская конференция: Тезисы докладов и стендовых сообщений. 26 сен. - 1 окт. 2005 г. - Иркутск, 2005. - С. 186.

10. Индукция анаэробных процессов у байкальских эндемиков Eulimnogammarus vittatus (Dyb.) и E. verrucosus (Dyb.) (AMPHIPODA, CRUSTACEA) / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, А.В. Рохин и др. // Журнал стресс-физиологии и биохимии. - 2006. - Вып. 2. - № 1. - С. 56-61.

11. Активация альтернативных путей энергопродукции у байкальского эндемичного вида Eulimnogammarus vittatus (Amphipoda, Crustacea) / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, Д.С. Бедулина и др. // Гидробиология водоемов юга Восточной Сибири. Биоразнообразие Байкальского региона: Труды Биолого-почвенного факультета ИГУ. - 2006. - Вып. 6. - С. 94-100.

12. Тимофеев М.А. Сравнительная оценка особенностей анаэробного метаболизма у байкальских амфипод Eulimnogammarus verrucosus (Gerstf.), E. cyaneus (Dyb.) и палеарктического Gammarus lacustris Sars. / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, Д.С. Бедулина // Сибирский экологический журнал. - 2006. - Т. 6. - С. 733-739.

Размещено на .ru