Отдаленные эффекты токсичного загрязнения среды на солоноводных беспозвоночных в культуре

Самойлова, Татьяна Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Отдаленные эффекты токсичного загрязнения среды на солоноводных беспозвоночных в культуре
ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Отдаленные эффекты токсичного загрязнения среды на солоноводных беспозвоночных в культуре"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

003067276

Самойлова Татьяна Александровна

ОТДАЛЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ТОКСИЧНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ НА СОЛОНОВОДНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В КУЛЬТУРЕ

03.00.18. - гидробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2006

003067276

Работа выполнена на кафедре гидробиологии Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Филенко Олег Федорович

Научный консультант:

кандидат биологических наук Исакова Евгения Филипповна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Симаков Юрий Георгиевич

кандидат биологических наук Ларин Владимир Евгеньевич

Ведущее учреждение:

ФГУП «АзНИИРХ»

Защита состоится « '22- » /^бУ^гл/-^ 2007 г. В /]> час. на заседании

-»я -,--------.......

Диссертационного совета Д 501.001.55 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119889, г. Москва, Ленинские Горы, д. 1, кор. 12, МГУ им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, ауд. 389.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ. Автореферат разослан «_»_2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

Кандидат биологических наук

Н.В. Карташева

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Проблема исследования загрязнения морской среды приобрела актуальность в связи с расширением хозяйственной деятельности человека в прибрежных районах, а также с развитием морского транспорта и нефтедобычи на шельфе. Кроме того, за последние десятилетия увеличился объем сточных вод, содержащих промышленные и бьгговые стоки. В связи с этим возникла необходимость разработки методик биотестирования для морской среды.

Методики исследования токсичности загрязняющих веществ на морских тест-организмах начали разрабатываться сравнительно недавно. В основе этих разработок лежат схемы проведения токсикологических исследований на пресноводных организмах, получившие широкое распространение благодаря большей востребованности по сравнению с морскими биотестами.

Для биотестирования морской среды в качестве тест-объектов обычно используют организмы, собранные в природных водоемах и адаптированные к лабораторным условиям. Однако предпочтительнее использование лабораторных культур гидробионтов, что позволяет проводить биотестирование независимо от доступности выборок природных тест-объектов и их состояния.

К числу немногих культивируемых солоноводяых тест-объектов принадлежат коловратка Brachionus plicatilis Muller и жаброногий рачок Artemia salina L.

Способность тест-объектов переносить токсические нагрузки при загрязнении среды зависит от сопутствующих условий существования. В частности, считается признанным повышение токсичности тяжелых металлов для морских беспозвоночных при понижении солености воды, зачастую без учета экологических особенностей организма.

В связи с изложенным очевидна актуальность исследования хронического действия токсикантов различной химической природы, а также влияния факторов среды (солености) на токсический эффект тяжелых металлов для солоноводных организмов, относящихся к разным систематическим группам, Brachionus plicatilis и Artemia salina.

Цель исследования:

Выявить особенности хронических эффектов действия токсикантов различной химической природы на солоноводные организмы Brachionus plicatilis и Artemia salina в ряду поколений и в модельных популяциях, при разных условиях токсического воздействия.

Задачи исследования:

1. Исследовать закономерности развития Aríemia salina и роста популяций Brachionus plicatílis в лабораторных условиях;

2. Исследовать влияние факторов среды (разной солености) на токсический эффект тяжелых металлов (хрома и меди) на Brachionus plicatílis и Artemia salina;

3. Исследовать действие органических веществ (буровых препаратов и спиртов) на Brachionus plicatílis и Artemia salina в остром и хроническом эксперименте;

4. Исследовать особенности токсического действия хрома на цитологические показатели тканей Artemia salina;

5. Исследовать отдаленные последствия кратковременного действия высоких концентраций хрома на Artemia salina.

Научная новизна работы.

Впервые проведены исследования токсического эффекта металлов и органических веществ (используемых при нефте- и газодобыче) на серии поколений Brachionusplícatilis, а также отдаленных последствий хронического воздействия хрома на Artemia salina с учетом морфологических изменений и цитологических характеристик тканей артемии.

Установлен разный исход токсического эффекта на выборки и модельные популяции гидробионтов и исследованы возможные причины этого.

Выявлено различие влияния солености на токсическое действие тяжелых металлов на Brachionus plicatílis и Artemia salina, которое объясняется, в частности, особенностями естественных условий обитания этих видов.

Показана опасность значительных экологических последствий, проявляющихся в ряду поколений после кратковременных воздействий токсических веществ, не вызывающих заметных эффектов непосредственно в период экспозиции.

Практическая значимость работы.

Установлены условия, при которых Brachionus plicatílis и Artemia salina могут применяться для целей биотестирования и экологического нормирования в хроническом режиме.

Разработаны методики исследования хронического действия веществ на Brachionus plicatílis в серии поколений и в условиях модельных популяций, на Artemia salina в серии поколений, а также методика оценки последствий кратковременного действия токсикантов на Artemia salina. Данные методики применяли при разработке ПДК препаратов, используемых при бурении.

Разработана и утверждена «Методика определения токсичности высокоминератизованных поверхностных и сточных вод, почв и отходов по выживаемости солоноватоводных рачков Artemia salina L» ФР 1.39.2006.02505.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научной конференции «Водные экосистемы и организмы - 2» (Москва, 2000), на съезде токсикологов России (Москва, 2003), на Международной конференции «Современные проблемы водной токсикологии (Борок, 2005).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 зарегистрированная методика.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 119 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», заключения, выводов, списка литературы. Список литературы содержит 137 источников, из которых 103 иностранных. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 49 таблицами.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Обзор литературы включает рассмотрение особенностей биотестирования в морской среде, источники поступления загрязняющих веществ в морские водоемы и различные аспекты применения солоноводных беспозвоночных в качестве тест-объектов в биотестировании морской среды, в том числе разнообразие видов беспозвоночных, применяемых в качестве тест-объектов, проблему их доступности и задачи культивирования. Рассмотрены экологические особенности Brachionus plicatilis и Artemia salina. Обсуждается сравнительная чувствительность тест-объектов и влияние на нее фактора возраста организма и уровня организации тест-системы. Приводится обзор разнообразных показателей токсичности, применяемых в биотестировании. Обсуждаются факторы среды, влияющие на токсичность загрязняющих веществ в морской среде.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования служили коловратка Brachionus plicatilis Muller и жаброногий рачок Artemia salina L.

В работе использовали лабораторные партеногенетические популяции Brachionus plicatilis, адаптированные к разной солености (10, 20 и 30%о) в течение длительного времени. Исходным материалом для экспериментов на особях служили коловратки в

возрасте до 24 часов, на модельных популяциях - культура коловраток плотностью около 20-30 особей/мл, состоящая преимущественно из ювенильных особей.

Исходным материалом в опытах на Artemia salina служили науплии в возрасте до 24 часов, полученные в лаборатории из покоящихся яиц. Кроме того, для изучения жизненных показателей рачков, таких как сроки созревания, вели синхронную культуру артемии параллельно при солености 20 и 40%о.

Для культивирования коловраток искусственную морскую воду готовили на основе синтетической морской соли марки Tropic marine, для культивирования артемии - на основе hw-Marinemix (фирмы Wiegandt). Выбор соли был обусловлен специфичностью требований к среде артемий и коловраток.

В качестве корма для коловраток и артемии использовали одноклеточные зеленые водоросли Chlorella sp., которые культивировали на среде Гольдберга при искусственном круглосуточном освещении и аэрации. В дополнение к водорослям животных кормили суспензией пекарских дрожжей.

Исследовали действие тяжелых металлов на примере хрома (в форме бихромата калия K2Cr207) и меди (в форме хлорида меди СиСЬ); органических веществ различной природы - спиртов (метанола и изопропанола) и препаратов, применяющихся при бурении, условно обозначенныхе АИФ, АДМ и АБФ: АИФ - Алкоксилированный 4,4'-изопропилиден-бис-фенол, АДМ - Алкоксилированный 1,3'-диизоционата метилбензол, АБФ - Алкоксилированный 4-трет-бутилфенол;

Влияние условий солености на токсический эффект хрома и меди исследовали при солености 10,20 и 30%о.

Хронические эксперименты на Artemia salina проводили при солености 20%о.

Исследования токсичности спиртов и буровых препаратов проводили при солености 30%о, кроме исследования действия метанола и препарата АДМ на модельные популяции Brachionus plicatilis и хронического действия препарата АДМ на Artemia salina, которые проводили при солености 20%о.

Выбранный диапазон солености служит моделью условий природных вод - от эстуарных с соленостью 7-10%о до морских с соленостью 30-38%о.

Для решения поставленных задач бьии проведены острые и хронические эксперименты с Brachionus plicatilis, на уровне особи и популяции, и острые и хронические эксперименты с Artemia salina, включающие учет цитологических и морфологических показателей (схема проведенных исследований представлена в таблице

О-

Таблица 1. Общая схема и объем проведенных исследований.

Вид Эксперимент Уровень организации объекта Длительность наблюдения Показатели Токсикант Соленость

Brachionus plicatUis Острый выборки 48 ч выживаемость Хром, медь 10,20, 30%о

Метанол, изогтропанол 30%а

Буровые препараты АИФ, АДМ, АБФ 30%о

хронический выборки 1 поколение Выживаемость, плодовитость Хром, медь 10,20, 30%»

Метанол, изопропанол 30%«

Буровые препараты АИФ, АДМ, АБФ 30%«

3 поколения Выживаемость, плодовитость Хром, медь 20%о

Буровые препараты АИФ, АДМ, АБФ 30%о

популяции 8 суток Плотность, доля размножающихся самок Хром, медь 10, 30%«

метанол 20%о

Буровой препарат АДМ 20%о

Artemia salina Острый выборки 72 ч выживаемость Хром, медь 10, 20, 30%о

Метанол, изопропанол 30%о

Буровые препараты АИФ, АДМ, АБФ 30%о

Кратковременное действие токсиканта (24 ч) выборки 2 поколения Выживаемость, плодовитость, морфология Хром 20%»

- Цитологические характеристики тканей Хром 20%о

хронический выборки 1 поколение Выживаемость, плодовитость Хром, медь 2 0%>

Буровой препарат АДМ 20%о

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Особенности биологии Brachionus plicatUis nArtemia salina в культуре при разных условиях

Для определения оптимальных условий лабораторного культивирования исследовали рост модельных популяций коловраток и выживаемость артемии в искусственной морской воде, приготовленной из соли двух марок: Tropic marine и hw-Marinemix, отличающейся от первой наличием органических добавок (витаминов и др.).

На рисунке 1 представлен рост модельных популяций коловраток в искусственной морской воде разного состава. В двух средах динамика плотности модельных популяций коловраток практически не отличалась. Таким образом для культивирования коловраток пригодны обе соли.

Рис. 1. Рост модельных популяций коловраток в искусственной морской воде разного состава.

Рис. 2. Выживаемость Artemia salina в искусственной морской воде Tropic marine и hw-Marinemix.

Выживаемость артемий в период до 4-х суток не зависела от состава среды (рис. 2), а в дальнейшем выживаемость в «Tropic marine» была значительно снижена. Рачки не достигали половозрелости, гибель составляла 30% на 20-е сутки опыта. В среде «hw-Marinemix» выживаемость рачков была высокой на протяжении всего опыта (на 20-е сутки опыта она составила 96,7%), рачки нормально росли и развивались.

Таким образом, для культивирования коловраток, а также артемии в пределах 4 суток, пригодна искусственная морская вода с минимальным набором элементов, соответствующих составу природных вод, такая как «Tropic marine». Для артемии в дальнейшем необходима среда, полностью обеспечивающая потребности рачков - такая как «hw-Marinemix», которую и использовали в дальнейших экспериментах.

При культивировании коловраток и артемии в разных условиях солености не было выявлено достоверных различий динамики плотности модельных популяций коловраток при солености 10,20 и 30%о (рис. 3).

If О 10%о ~ ( □ 20«. • 30%о

Рис. 3. Динамика плотности модельных популяций коловраток при разной солености.

I 3

с ^

Также не было выявлено различий выживаемости артемии в двух параллельных культурах при 20 и 40%о.

Исследование репродуктивных показателей в этих культурах показало, что в среднем при солености 20%о половозрелость наступала к 39 суткам, а при 40%о - к 28 суткам. Очевидно, это связано с тем, что Artemia salina является гипергалинньш видом, и условия повышенной солености более комфортны для этих рачков. Такая зависимость отмечена в литературе и для природных популяций артемии.

Таким образом, полученные данные выявили высокую пластичность коловратки Brachionus plicatilis к осмотическим и химическим условиям среды, а также влияние солености на развитие Artemia salina. В связи с этим одной из поставленных задач было исследовать влияние солености на проявление токсического эффекта (на примере тяжелых металлов) на коловраток и артемии.

Сравнение токсичности исследованных веществ

Сравнение токсичности исследованных веществ показывает, что наибольшей токсичностью для Brachionus plicatilis по параметру JIK5o(96) обладали тяжелые металлы; токсичность органических веществ была в несколько раз ниже (таб. 3).

Для артемий наибольшей токсичностью по параметру ЛК50(72) обладали буровые препараты; а метанол и изопропанол в исследованных концентрациях не вызывали токсического эффекта на выживаемость в остром опыте.

По показателю размножения токсичность исследованных веществ также значительно различалась для коловраток и артемий. Хром и медь были более токсичны для артемий, чем для коловраток, а препарат АДМ не вызывал репродуктивных нарушений у A. salina, но подавлял размножение В. plicatilis.

Таблица 3. Сравнение токсичности исследованных веществ для Brachionus plicatilis и Artemia salina.

Вещество Brachionus plicatilis Artemia salina

ЛК50(96), мг/л (30%о) Размножение, МДК, мг/л (30°/оо) ЛК50(72), мг/л (30%о) Размножение, МДК, мг/л (20%о)

Хром 0,001 0,3 2,6 0,035

Медь <0,01 0,01 5,06 0,0001

Метанол 0,26 1,0 >10,0 -

Изопропанол 1,29 0,01 >10,0 -

АИФ 0,98 0,1 0,72 -

АДМ 10,0 1,0 0,78 >2,5

А Б Ф 0,52 0,01 0,51 -

Сравнение токсичности хрома и меди для Brachionusplicatilis и Artemia salina в остром и хроническом эксперименте

Сравнительная токсичность хрома и меди для Brachionus plicatilis и Artemia salina различалась в остром и хроническом эксперименте. Для В. plicatilis медь была более токсична, чем хром по показателям выживаемости и плодовитости независимо от срока наблюдения. Для A. salina медь была менее токсична, чем хром, в остром опыте и более токсична, чем хром, в хроническом.

Отмечено угнетающее действие меди на функцию размножения у В. plicatilis и А. salina в концентрациях, не снижающих выживаемости.

Изменение относительной чувствительности A. salina к тяжелым металлам в зависимости от срока наблюдения очевидно связано с тем, что медь и хром имеют разные функции - мишени, играющие определяющую роль на разных стадиях жизненного цикла и по-разному влияющие на показатели выживаемости и плодовитости. Так, в условиях хронического воздействия меди решающим фактором оказывается нарушение размножения.

Исследование действия токсикантов на Brachionus plicatilis на протяжении 3

поколений

При действии хрома выживаемость коловраток была снижена только в F2. В концентрациях, практически не влияющих на выживаемость, хром вызывал стимуляцию плодовитости в Fi (рис. 4).

Медь значительно снижала выживаемость коловраток и подавляла размножение, токсический эффект усиливался в ряду поколений. В наименьшей концентрации наблюдали восстановление величины плодовитости до уровня контроля в первом поколении с последующим ее снижением во втором поколении которое показывает, что кажущаяся адаптация коловраток к меди в концентрациях порядка 0,0001 мгСи/л сопровождается функциональными нарушениями и может привести к вырождению популяции.

Токсический эффект препарата АДМ (наиболее токсичного из трех буровых препаратов) усиливался в Fi и F2, проявляясь в снижении выживаемости и плодовитости коловраток.

выживаемость

плодовитость

поюлсння ПОММВПИ

Рис. 4. Действие токсикантов на выборки ВгасЫопт рИсапИз в серии поколений, выживаемость н плодовитость, % от контроля.

Таким образом, выявленные эффекты усиления токсичности в ряду поколений, в том числе стимуляция с последующим угнетением при действии хрома и меди, свидетельствуют об опасности прогрессирующих нарушений в природных сообществах в условиях хронического загрязнения.

Сравнение чувствительности коловраток на уровне особи и популяции

Сравнение данных по выживаемости, полученных на выборках за 48 часов, с данными плотности популяций за тот же срок показало, что хром в концентрациях, не действующих на популяции (0,3 мг/л), вызывает достоверное снижение выживаемости в выборках особей.

Медь в концентрациях 0,01-0,1 мг/л вызывает большее снижение выживаемости на уровне особи, чем снижение плотности популяций (в % от контроля) (таб. 4).

Таким образом, популяции коловраток более устойчивы к хрому и меди, чем выборки.

Таблица 4. Выживаемость и плотность популяций В. рИсаНГи за 48 часов, ___% от контроля._

Конц-ия меди, мг/л 10%о 30%.

выборки популяции выборки популяции

0,01 91,67±11,3 101,55±6,62 62,50± 19,79 99,12±1,27

0,1 83,33±15,23 79,38±8,81 0 72,32±5,25

0,5 0 0 0 0

Для объяснения этого явления было сделано предположение, что главным отличием условий в опытах на выборках и популяциях был объем среды, приходящимся на одну особь. В опытах на выборках этот объем составлял 0,3 мл (объем ячейки), а в опытах на популяциях - от 0,05 мл в начале опыта (при плотности 20 особей/мл) и затем уменьшался с увеличением плотности популяции. Соответственно различалось количество токсиканта, приходившееся на одну особь.

Расчет количества токсиканта, приходившегося на одну особь, показал, что популяции устойчивее выборок по концентрации более чем в 60 раз, а по дозе токсиканта - в 10 раз (таб. 5).

Таблица 5. Сравнение эффекта хрома (за 48 ч) на выборки и популяции В. рИсаИШ

относительно концентраций и порций токсиканта (соленость 10%о).

Условия опыта Уровень показателя, % от контроля Концентрация хрома, мг/л Количество хрома, мкг/особь

Выборки 54,17±20,36 20 6

Популяции 81,56±5,56 20 0,95

Выборки 79,17±16,6 0,3 0,09

Это свидетельствует о том, что различия в количестве токсиканта на одну особь в разных вариантах опыта не служит единственной причиной более высокой устойчивости популяций.

Различные условия содержания влияли и на репродуктивные показатели коловраток. В опытах на популяциях на 2-е сутки происходило увеличение плотности в 2-3 раза (в контроле) за счет рождения молоди, тогда как в опытах на выборках за этот срок коловратки не размножались.

Сравнение эффекта хрома в концентрации 20 мг/л на изменение сроков созревания и плодовитости проводили при солености 20 и 30%о в выборках и 10%о в популяциях.

Нарушение созревания коловраток в выборках выражалось в полном подавлении созревания и размножения, а в популяциях - в стимуляции созревания с последующим возвращением к уровню контроля. Таким образом, по этому параметру популяции оказались более устойчивыми, чем выборки.

Влияние хрома на плодовитость (рождаемость) коловраток в выборках проявлялось как в угнетении, так и в стимуляции. В популяциях, где прямая оценка рождаемости не проводилась, рассчитали рождаемость на основании соотношения численности размножающихся особей и общей плотности популяции, которая в концентрации 20 мг/л при солености 30%о составила 1,4 особи молоди на исходную особь.

Рассчитанная величина рождаемости (плодовитости) сопоставима с ранее полученными данными о плодовитости коловраток. Кроме того, ранее была показана возможность стимуляции плодовитости под действием хрома (по данным хронического опыта на выборках). Поэтому низкая чувствительность популяций по сравнению с выборками может объясняться тем, что гибель в результате токсического воздействия компенсируется повышенной рождаемостью в результате стимуляции.

Таким образом, условия проведения эксперимента играют решающую роль в формировании ответа на токсическое воздействие на уровне особи и популяции. Условия содержания влияют на репродуктивную функцию коловраток, а плотность особей в среде определяет количество токсиканта, приходящегося на каждую особь. Результатом действия этих факторов и является пониженная чувствительность популяций коловраток по сравнению с выборками.

Влияние солености на чувствительность В. plicatilis и A. salina к хрому и меди

Влияние солености на чувствительность В. plicatilis и A. salina к хрому и меди проявлялось в следующем. Повышение солености приводило к уменьшению токсичности хрома и меди для A. salina и в популяциях - для В. plicatilis. Но в выборках В. plicatilis токсический эффект хрома возрастал с повышением солености воды (таб. 6, рис. 5, 6).

Таблица б. Влияние солености на токсичность хрома и меди.

Соленость ВгасЫопш рНсаиНэ ЛК5о48,мг/л Аг1ет1а ¡аИпа Ж5072, мг/л

Сг Си Сг Си

10%о 53,9 7,06 1,34 1,46

20%о 0,25 0,07 2,9 6,21

30%о 0,1 0,01 2,6 5,06

150

I |100

н 50

ч. С

♦—, —1

! -

§ 5

N°

150 ' 100

50 -0

0 1 2 3 4 5 6 7 время, сутки

контроль И 0,35 мг/л —4—3,5 мг/л 5 мг/л —О—20 мг/л

контроль мг/л —О—20 мг/л

3 4 5 6 время,сутки

0,35 мг/л —»—3,5 мг/л

5. Эффект хрома на рост модельных популяций ВгасМопия рИсаНИя при солености 10%о.

6. Эффект хрома на рост модельных популяций ВгасЫопш рИсаНШ при солености 30%о.

Положение оптимума солености для солоноватоводного вида В. рИсаИИз относительно исследованного диапазона солености свидетельствует о том, что соленость 10%о близка к оптимуму, а условия высокой солености (20 и 30%о) являются неблагоприятными для этого вида. Очевидно, эффекты токсической (хром) и физиологической (соленость) нагрузки, наблюдаемые в популяциях, являются суммарным результатом процессов регуляции плотности, адаптации и отбора, не учитывавшихся непосредственно, как физиологические параметры отдельных особей в выборках. Такие механизмы надорганизменного уровня обеспечивают популяции большей устойчивостью не только к токсикантам, но и к неблагоприятным условиям среды. Таким образом, фактор физиологической нагрузки (солености) больше сказывается при действии хрома на выборки коловраток, повышая токсический эффект при высокой солености, а при действии на популяции влияние солености на токсический эффект обусловлено в большей степени гидрохимическими особенностями поведения хрома в морской воде в зависимости от солености и приводит к усилению эффекта при низкой солености.

При действии меди в популяциях токсический эффект по показателю плотности усиливался при повышении солености, а по репродуктивному показателю был выявлен только при низкой солености (рис. 7-10).

-контроль -0,1 ыгСи/л

3 4 5

время, сутки

-0,01 мгСи/п —♦—0,05 мгСи/п -0.5 мгСи/л

3 4 5 6 время, сутки

-0,05MrCuín

7. Эффект меди на рост модельных популяций ВгасЫопиз рИсаШгя при солености )09&>.

8. Эффект меди на рост модельных популяций ВгасЫопи$ рИсаШЬ при солености 3096о,

—♦-Контроль —0—0,01 мг/л й 0,05иг/л —»-Контроль -0-0,1 мг/л —Л-0,5иг/л

Рис. 9. Доля размножающихся особей в популяциях Рис. 10. Доля размножающихся особей в популяциях Brachionus plicatilis при действии меди (в % от Brachionus plicaíilis при действии меди (в % от

общей плотности) при солености 10%о. общей плотности) при солености 30%о.

(крупными значками отмечены значения, достоверно отличающиеся от контрольных)

Так как медь была более токсичной, чем хром по показателю Ж5о и угнетала размножение коловраток значительно сильнее, при действии меди неблагоприятные условия солености сказывались не только в выборках, но и в более устойчивых популяциях. В связи с этим в экспериментах с медью коловратки находились в условиях большей экстремальной нагрузки, чем при действии хрома, поэтому сильнее проявился физиологический стресс. По репродуктивному показателю более шикая чувствительность популяций по сравнению с выборками выразилась в том, что токсический эффект меди на этот показатель в популяциях выявлен только при низкой солености.

Очевидно, у A. salina обнаруженная тенденция уменьшения токсичности хрома и меди с повышением солености также определяется химическими причинами и соответствует обшей тенденции, отмеченной в литературе для эффекта тяжелых металлов в морской воде.

Последствия кратковременного действия хрома míArtemia salina

Исследование последствий 24-часовой экспозиции хрома на Artemia salina показало снижение выживаемости, нарушение размножения и роста рачков в первом поколении по сравнению с исходным.

Помимо этого, в первом поколении у рачков были обнаружены морфологические отклонения строения фурки (рис. 11), которые сопровождались замедленным ростом и нарушением созревания.

асимметричные фурки без щетинок с нормальная фурка

недоразвитыми искривленными ветвями

Рис. 9. Изменения формы фурки Artemia salina после кратковременного действия хрома

Для артемии характерна изменчивость числа щетинок фурки в нормальных условиях. Однако хром вызвал более глубокие нарушения, приведшие к недоразвитию и уродливой форме фурки.

Полученные результаты свидетельствуют о сохранении нарушений, вызванных хромом, в ряду поколений. Морфологические признаки, такие как отклонения в строении фурки, могут быть использованы в качестве диагностических признаков отравления популяции.

Для выявления механизмов этих нарушений исследовали цитологические показатели тканей артемии.

Последствия кратковременного воздействия бихроматом калия на цитологические показатели тканей Artemia salina

Было обнаружено, что общий уровень митотической активности тканей Artemia salina, оцененный с помощью митотического индекса (МИ), зависит от возраста рачков (рис. 12). При этом закономерной суточной динамики МИ не установлено (рис. 13). Вероятно, в первые часы после выклева суточные ритмы не играют большой роли для науплиев артемии, и уровень МИ определяется высокой интенсивностью роста рачков.

o Mean ~Т" ±0,95 Conf. Interval

Рис. 12. Величины митотического индекса у науплиев Artemia salina разного возраста.

время, ч

Рис. 13. Изменение митотического индекса Artemia salina в течение суток.

Действие хрома на митоз артемии изучали в двух экспериментах, проведенных в апреле и мае в идентичных условиях. Исследовали последствия кратковременного (24 часа) действия хрома в концентрациях 0,5, 5,0,10,0 и 20,0 мг/л. Митотический индекс контрольных рачков в двух опытах различался - значение МИ в первом опыте составило 107,49%о, во втором - 68,12%о (рис. 14).

Влияние хрома на общий уровень МИ не выявлено, величины митотического индекса были близки к контрольным во всех концентрациях хрома (отличия недостоверны).

H=107,49

0,5 мг/л МИ=Э6,07

1*1*

20 м г/л МИ=95,ЙЭ

ггй

20 мг/п МИ=66,75

aWH про ими мета ВМИ ана рМИ тепо

Рис. 14. Соотношение фал мнтотнческого 1ИК па в клетках на} :: щев Ar/enjia salina после воздействия хрома. Условные обозначения:

профаза - МИ про, метафаза МИ анзфазя - МИ ана, тс.'юфаэа - МИ тело.

Соотношение фаз митоза прн меньшем МИ контроль

МИ=68,12 /Д1 \

Coo l ношение фаз контроль

митоза прн большем МИ

В клетках науплиев артемии не было обнаружено хромосомных аберраций. Действие хрома на митотический цикл у артемии проявлялось в изменении соотношения фаз митоза и зависело от общей митотической активности. На рис. 14 показано изменение относительной длительности пофазы и метафазы. При меньшей митотической активности эффект хрома усиливается с повышением концентрации, при большей - проявляется только в концентрации 5 мг/л, что свидетельствует о большей устойчивости митоза к действию хрома при большей митотической активности.

В обоих случаях доля анафаз и телофаз была снижена по сравнению с контролем, однако большая вариабельность данных не позволяет считать эти различия значимыми.

Таким образом, была показана возможность обнаружения цитологических нарушений в условиях, не приводящих к гибели или физиологическим нарушениям пи кратковременном воздействии хрома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования позволяют сделать некоторые обобщения по вопросам лабораторного культивирования и использования коловраток и артемий для оценок токсичности загрязняемой солоноводной среды. Установлены условия, при которых коловратки Brachionus plicatilis и рачки Artemia salina адаптируются к широкому диапазону солености воды, культивируются на искусственных морских средах, и могут использоваться в токсикологических исследованиях. Каждый из видов имеет собственный оптимум условий и свой ассортимент тест - реакций, по которым оценивается состояние объекта. В зависимости от условий содержания результат токсического воздействия на тест - объекты может быть также разным. Артемии более требовательны к присутствию в воде микроэлементов, ростовых веществ и витаминов, существенно влияющих на выживаемость рачков и их способность к размножению. Как свидетельствуют литературные сведения и наши наблюдения, коловратки и артемии чувствуют себя комфортно при различающихся уровнях солености.

Влияние солености на чувствительность В. plicatilis и A. salina к хрому и меди проявлялось в следующем. Повышение солености приводило к уменьшению токсичности хрома и меди для A. salina и в популяциях - для В. plicatilis. Но в выборках В. plicatilis токсический эффект возрастал с повышением солености воды.

Очевидно, фактор физиологической нагрузки (солености) больше сказывается при действии хрома на выборки коловраток, повышая токсический эффект при высокой солености, а при действии на популяции влияние солености на токсический эффект обусловлено в большей степени гидрохимическими особенностями поведения хрома в морской воде в зависимости от солености и приводит к усилению эффекта при низкой солености.

Очевидно, у A. salina обнаруженная тенденция уменьшения токсичности хрома и меди с повышением солености также определяется химическими причинами и соответствует общей тенденции, отмеченной для тяжелых металлов в морской воде.

Сравнение полулетальных концентраций хрома и меди для В. plicatilis и A. salina в остром опыте показало, что относительная чувствительность этих видов также зависит от солености. При низкой солености более чувствительным видом является A. salina, при высокой солености - В. plicatilis.

Таким образом, при проведении токсикологических испытаний с использованием этих видов необходимо учитывать их экологические особенности в отношении солености. Обнаружены такие эффекты, как уменьшение сроков созревания у A. salina при повышении солености воды, снижение чувствительности артемий по сравнению с коловратками при повышении солености, а также разнонаправленное влияние солености на чувствительность обоих видов к тяжелым металлам. В связи с этим рекомендуется применение этих тест-объектов в условиях, приближенных к их оптимуму в отношении солености - A. salina для контроля загрязнения вод с высокой соленостью, а В. plicatilis -солоноватых вод.

Показано, что нарушения, вызванные хромом у A. salina, могут сохраняться в ряду поколений. Наряду с непосредственным токсическим эффектом на исходное поколение рачков, выявлено отдаленное действие хрома на потомство рачков, подвергшихся кратковременному действию токсиканта. Отдаленный эффект хрома проявлялся в снижении выживаемости, замедлении роста и развития рачков, а также в отклонениях репродуктивных и морфологических показателей. Морфологические признаки, такие как отклонения в строении фурки, могут быть использованы в качестве диагностических признаков неблагоприятного воздействия на популяцию.

При кратковременном действии хрома обнаружены изменения цитологических показателей тканей науплиев A. salina, при этом чувствительность к хрому зависит от митотической активности тканей. При меньших значениях митотического индекса хром вызывает больший эффект и на более ранних стадиях, чем при большей митотической активности.

Полученные результаты подтверждают необходимость экспериметального моделирования в лабораторных условиях различных режимов поступления токсичного загрязнения в водную среду. В частности, ситуации хронического загрязнения малыми концентрациями токсиканта и залповых сбросов, то есть кратковременного действия высоких концентраций загрязняющих веществ, могут приводить к различным последствиям. Как показали эксперименты с Artemia salina, в первом случае есть опасность сохранения нарушений в ряду поколений рачков, а также отдаленного действия токсиканта после прекращения его непосредственного воздействия, во втором -вероятность появления цитологических изменений в тканях рачков раньше, чем проявятся физиологические и морфологические нарушения. Эти цитологические изменения могут служить диагностическим признаком для быстрого выявления токсического действия.

ВЫВОДЫ

1. При культивировании в лабораторных условиях на искусственных морских средах рачок Artemia salina более требователен к составу среды, чем коловратка Brachionus plicatilis.

2. Сравнительная токсичность хрома (в виде бихромата калия) и меди (в виде хлорида меди) для Artemia salina различается в разные сроки наблюдения. В остром опыте медь менее токсична, чем хром, в хроническом - более токсична, в связи с тем, что решающим фактором в определении токсического эффекта меди в этих условиях является нарушение размножения. Для Brachionus plicatilis медь более токсична, чем хром независимо от срока наблюдения. Угнетающее действие меди на функцию размножения у В. plicatilis и А. salina выявлено в концентрациях, не снижающих выживаемость.

3. Brachionus plicatilis и Artemia salina обладают различной относительной чувствительностью к тяжелым металлам и органическим веществам (буровым препаратам) по показателю размножения. Артемии более чувствительны к хрому и меди, чем коловратки. Буровой препарат Алкоксилированный 1,3'-диизоционата метилбензол не вызывает нарушений плодовитости и жизнеспособности потомства у A. salina, но подавляет размножение В. plicatilis.

4. Повышение солености воды в диапазоне 10-30%о снижает токсичность хрома и меди для A. salina и для популяций В. plicatilis и увеличивает токсичность металлов для В. plicatilis в выборках, что обусловлено существованием оптимума солености для каждого из двух видов, определяющего чувствительность тест-объекта в определенном диапазоне солености. При проведении токсикологических испытаний необходимо учитывать особенности экологии этих видов, применяя Artemia salina для контроля загрязнения вод с высокой соленостью, a Brachionus plicatilis - солоноватых вод.

5. При хроническом действии на Brachionus plicatilis тяжелых металлов и органических веществ (буровых препаратов) на протяжении 3 поколений выявлено усиление токсического эффекта в ряду поколений, в том числе стимуляция с последующим угнетением при действии хрома и меди. Полученные данные свидетельствуют об опасности прогрессирующих нарушений в природных сообществах в условиях хронического загрязнения.

6. При кратковременном действии хрома в концентрациях 0,5-20 мгСг/л на A. salina на клеточном уровне выявлено нарушение соотношения фаз митоза в тканях науплиев артемии при отсутствии хромосомных аберраций и изменений общего митотического индекса. Профазный митотический индекс может применяться в качестве теста, более чувствительного, чем выживаемость, т. к. эффект по этому показателю отмечен в концентрациях, не вызывающих гибели рачков в остром опыте.

7. Отдаленные последствия кратковременного воздействия хрома на Artemia salina выражаются в снижении жизнеспособности и нарушениях размножения, сохраняющихся в ряду поколений, а также морфологических изменениях, что свидетельствует о возможности значительных экологических последствий кратковременных воздействий токсических веществ, не вызывающих заметных эффектов непосредственно в период экспозиции.

8. Полученные результаты подтверждают необходимость моделирования в токсикологическом эксперименте реальных ситуаций в загрязняемых природных водоемах, в частности, хронического загрязнения малыми концентрациями токсиканта и залповых сбросов, то есть кратковременного действия высоких концентраций загрязняющих веществ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Е. Ф. Исакова, Н. В. Карташева, Т. А. Самойлова. Влияние солености на токсикорезистентность модельных популяций солоноводных коловраток к бихромату калия. Водные экосистемы и организмы - 2: материалы научной конференции, 23-24 июня 2000 г., Москва. - М.: МАКС Пресс, 2000. С. 41.

2. Е. Ф. Исакова, О. Ф. Филенко, Е. Е. Коломенская, Т. А. Самойлова, А. В. Черномордина. Отдаленные эффекты токсического загрязнения на выборки и контролируемые популяции водных беспозвоночных. Тезисы докладов VIII съезда Гидробиологического общества РАН, 16-23 сентября 2001 г., Калининград. -Калининград, 2001 ,том 2. С. 133-134.

3. Филенко О.Ф., Дмитриева А. Г., Исакова Е.Ф., Ипатова В.И., Прохоцкая В.Ю., Самойлова Т.А., Черномордина A.B. О вторичных механизмах действия токсикантов на водные организмы и сообщества //Тез. Докл. 2 съезда токсикологов России 10-13 ноября 2003 г., Москва. С. 267-268.

4. Самойлова Т.А. Действие бихромата калия на модельные популяции коловраток Brachionus plicatilis при разной солености. // "Экологические системы и приборы" №6, 2004. С. 31-34.

5. Самойлова Т.А. Характеристики роста тканей Artemia salina как показатель токсичности среды. Научные труды международного биотехнологического центра МГУ им. М.В. Ломоносова. Биотехнология - охране окружающей среды. Изд. «Спорт и Культура», М. 2004. С. 145 -146.

6. Механизмы реагирования водных организмов на воздействие токсичных веществ. Филенко О.Ф., Дмитриева А.Г., Исакова Е.Ф., Ипатова В.И., Прохоцкая В.Ю., Самойлова Т. А., Черномордина A.B. В книге: Антропогенные влияния на водные экосистемы (По материалам конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н. С. Строганова). Сборник статей. Под редакцией д.б.н. О. Ф. Филенко. М.: Т-во научных изданий КМК 2005. С.70-93.

7. Самойлова Т.А. Влияние солености на токсичность тяжелых металлов для коловратки Brachionus plicatilis Muller.// Тез. Докл. Международной конференции «Современные проблемы водной токсикологии», 20-24 сентября 2005 г. Борок. С. 121-122.

8. Методика определения токсичности высокоминерализованных поверхностных и сточных вод, почв и отходов по выживаемости солоноватоводных рачков Artemia salina L. ФР 1.39.2006.02505. Москва, МГУ, 2006.26 с.

Подписано в печать 09.01.2007 Формат 60x88 1/16. Объем 1.5 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 589 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Самойлова, Татьяна Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Особенности биотестирования в морской среде.

2. Источники поступления загрязняющих веществ в морские водоемы.

3. Солоноводные организмы как тест-объекты в биотестировании морской среды.

3.1. Виды беспозвоночных, применяемые в качестве тест-объектов.

3.2. Проблема доступности тест-объектов и задачи культивирования.

3.3. Экологические особенности Brachionusplicatilis.

3.4. Экологические особенности Anemia salina.

3.5. Сравнительная чувствительность тест-объеетов. Фактор возраста организма и уровня организации тест-системы.

4. Показатели токсичности.

5. Факторы среды, влияющие на токсичность загрязняющих веществ в морской среде.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

1. Объекты исследования.

2. Культивирование Brachionus plicatilis и Artemia salina.

2.1. Условия культивирования.

2.2. Приготовление искусственной морской воды.

2.3. Получение культуры микроводорослей.

3. Условия проведения экспериментов.

3.1. Токсиканты.

3.2. Соленость воды.

3.3. Постановка эксперимента.

3.3.1. Постановка экспериментов с Brachionus plicatilis.

3.3.2. Постановка экспериментов с Artemia salina.

4. Обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

1. Особенности биологии Brachionus plicatilis в культуре при разных условиях.

1.1. Влияние состава среды на рост популяций Brachionus plicatilis.

1.2. Влияние осмотичности среды на рост популяций Brachionus plicatilis.

2. Исследование эффекта бихромата калия на Brachionus plicatilis.

2.1. Определение острого эффекта бихромата калия на Brachionus plicatilis при разной солености.

2.2. Определение эффекта бихромата калия на Brachionus plicatilis в течение поколения при разной солености.

2.3. Определение эффекта бихромата калия на Brachionus plicatilis в серии поколений.

2.4. Определение эффекта бихромата калия на модельные популяции

Brachionus plicatilis.

3. Исследование эффекта хлорида меди на Brachionus plicatilis.

3.1. Определение острого эффекта хлорида меди на Brachionus plicatilis 55 при разной солености.

3.2. Определение эффекта хлорида меди на Brachionus plicatilis в течение поколения.

3.3. Определение эффекта хлорида меди на Brachionus plicatilis в серии поколений.

3.4. Определение эффекта хлорида меди на модельные популяции Brachionus plicatilis.

4. Исследование эффекта спиртов на Brachionus plicatilis.

4.1. Определение острого эффекта спиртов на Brachionus plicatilis.

4.2. Определение эффекта спиртов на Brachionus plicatilis в течение поколения.

4.3. Определение эффекта метанола на модельные популяции Brachionus plicatilis.

5. Исследование эффекта буровых препаратов на Brachionus plicatilis.

5.1. Определение острого эффекта буровых препаратов на Brachionus plicatilis.

5.2. Определение эффекта буровых препаратов на Brachionus plicatilis в течение поколения.

5.3. Определение эффекта буровых препаратов на Brachionus plicatilis в серии поколений.

5.4. Определение эффекта бурового препарата на модельные популяции Brachionus plicatilis.

6. Обсуждение результатов.

6.1. Сравнение относительной токсичности веществ различной химической природы для Brachionus plicatilis.

6.2. Сравнение относительной чувствительности показателей жизнеспособности и размножения в выборках и популяциях Brachionus plicatilis.

6.3. Сравнение чувствительности Brachionus plicatilis на уровне особи и популяции.

6.4. Влияние солености на токсичность хрома и меди в выборках и популяциях Brachionus plicatilis.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Отдаленные эффекты токсичного загрязнения среды на солоноводных беспозвоночных в культуре"

Проблема исследования загрязнения морской среды приобрела актуальность в связи с расширением хозяйственной деятельности человека в прибрежных районах, а также с развитием морского транспорта и нефтедобычи на шельфе. Кроме того, за последние десятилетия увеличился объем сточных вод, содержащих промышленные и бытовые стоки. В связи с этим возникла необходимость разработки методик биотестирования для морской среды.

Для биотестирования морской среды в качестве тест-объектов обычно используют организмы, собранные в природных водоемах и адаптированные к лабораторным условиям. Однако предпочтительнее использование лабораторных культур морских гидробионтов, что позволяет проводить биотестирование независимо от доступности выборок природных тест-объектов.

К числу немногих культивируемых объектов принадлежат коловратка Brachiomts plicatilis Muller и жаброногий рачок Artemia salina L.

В токсикологических исследованиях отмечен эффект увеличения токсичности тяжелых металлов для морских беспозвоночных при понижении солености воды (Eagle, 1980).

В связи с изложенным очевидна актуальность исследования хронического действия токсикантов различной химической природы, а также влияния факторов среды (солености) на токсический эффект тяжелых металлов на солоновдные организмы разных систематических групп, коловраток Brachionus plicatilis и ракообразных Artemia salina.

Цель работы:

Выявить особенности хронических эффектов действия токсикантов различной химической природы на солоноводные организмы Brachionus vlicatilis и Artemia salina в ряду поколений и в модельных популяциях, при разных условиях токсического воздействия.

Задачи:

1. Исследовать закономерности развития Artemia salina и роста популяций Brachionus plicatilis в лабораторных условиях;

2. Исследовать влияние факторов среды (солености) на токсический эффект тяжелых металлов (хрома и меди) на Brachionus plicatilis и Artemia salina;

3. Исследовать действие органических веществ (буровых препаратов и спиртов) на Brachionus plicatilis и Artemia salina в остром и хроническом эксперименте;

4. Исследовать особенности токсического действия хрома на цитологические показатели тканей Artemia salina',

5. Исследовать отдаленные последствия кратковременного действия высоких концентраций хрома па Artemia salina.

Научная новизна работы. Впервые проведены исследования токсического эффекта металлов и органических веществ (буровых препаратов) на серии поколений Brachionus plicatilis, а также отдаленных последствий хронического воздействия хрома на Artemia salina с учетом морфологических изменений и цитологических характеристик тканей артемии.

Выявлено различие влияния солености на токсическое действие тяжелых металлов на Brachionus plicatilis и Artemia salina, которое объясняется, в частности, особенностями естественных условий обитания этих видов.

Показана опасность значительных экологических последствий в ряду поколений кратковременных воздействий токсических веществ, не вызывающих заметных эффектов непосредственно в период экспозиции,

Практическая значимость работы. Установлены условия, при которых Brachionus plicatilis и Artemia salina могут применяться для целей биотестирования и экологического нормирования в хроническом режиме.

Разработаны методики исследования хронического действия веществ на Brachionus wealths в сеоии поколений и в условиях модельных популяций, на Artemia salina в серии поколений, а также методика оценки последствий кратковременного действия токсикантов на Artemia salina. Данные методики применяли при разработке ПДК препаратов, используемых при бурении.

Разработана и утверждена «Методика определения токсичности высокоминерализованных поверхностных и сточных вод, почв и отходов по выживаемости солоноватоводных рачков Artemia salina L» ФР 1.39.2006.02505. Методика разработана: лаб. Экотоксикологического анализа почв (ЛЭТАП), Экспертно-аналитический центр по проблемам окружающей среды «Экотерра» и ф-т почвоведения (В.А. Терехова, И.З. Ибатулина), и лаб. Водной токсикологии, биологический ф-т (Е.Ф. Исакова, Т.А. Самойлова), МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Особенности бнотестнровання в морской среде.

Развитие направлений биотестирования в токсикологических исследованиях связано как с исторически обусловленными направлениями и методами (промысловые виды служили первыми тест-объектами), так и с развитием тех или иных отраслей промышленности, являющимися основными источниками поступления токсических веществ и ксенобиотиков в окружающую среду.

Токсикологические исследования в морской среде, и в том числе биотестирование, сталкиваются с теми же проблемами, что и пресноводная токсикология, такими как проблема взаимодействия токсикантов (аддитивность, синергизм и т. д.), выбор чувствительных и информативных показателей токсичности, адаптации гидробионтов к токсическому воздействию, способы экстраполяции данных одновидовых биотестов на экосистемы и др. Так, изучение острого эффекта Си, Сг и их смесей на самок Carcinus maenas показало, что тестированные смеси металлов имели более выраженный эффект, чем отдельные металлы (Elumalai et al. 20(ш. исследователи указывают на важную do льа оценке токсичности таких аспектов, как неустойчивость веществ и смесей в окружающей среде (Chapman, 2000).

Но, помимо этого, в токсикологических исследованиях в морской среде возникают специфические проблемы, связанные, с одной стороны, с особенностями морской среды (к основным экологическим факторам, действующим в пресных водах, добавляется фактор солености воды), а с другой стороны - связанные с проблемой доступности и культивирования тест-объектов.

Существующие методические разработки по биотестированию в морской среде ссылаются на недостаточность соответствующих методических разработок и материалов и преобладание токсикологических исследований, относящихся к пресноводным тест-объектам, из-за чего использование морских биотестов для оценки состава и вредности сточных и природных вод до сих пор не получило широкого распространения (Методические указания., 1978, Временные методические рекомендации., 1999).

Авторы подчеркивают, что в связи с остротой современной ситуации химического загрязнения морей необходимы не только всесторонние исследования биологического действия и последствий антропогенного нарушения состава морской среды, но и широкое использование токсикологических методов в практике предотвращения загрязнения, методы биотестирования качества природных и сточных вод позволяют решать важные вопросы прикладной экологии и токсикологии: сравнительные испытания и контроль токсичности сточных вод и их отдельных компонентов; установление предельно-допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов; выбор наиболее безопасных В экологическом плане препаратов, применяемых при нефтедобыче, ликвидации нефтяных разливов и т.д. (Методические указания., 1978).

Основные требования, предъявляемые к системе морских токсикологических биотестов, включают следующие:

- высокая чувствительность реагирования тест-объектов на низкие уровни токсических воздействий;

- относительна простота и доступность освоения на методически унифицированной основе в большинстве лабораторий;

- возможность круглогодичной работы со всеми объектами;

- относительно небольшой срок выполнения опытов;

- возможность быстрого проведения в случае необходимости сравнительных испытаний токсичности любого препарата;

- выполнение опытов с сообществами в условиях, максимально приближенных к естественным (Методические указания.,, 1978).

Заключение Диссертация по теме "Гидробиология", Самойлова, Татьяна Александровна

выводы

2. Сравнительная токсичность хрома (в виде бихромата калия) и меди (в виде хлорида меди) для Artemia salina различается в разные сроки наблюдения. В остром опыте медь менее токсична, чем хром, в хроническом - более токсична, в связи с тем, что решающим фактором в определении токсическою эффекта меди в этих условиях является нарушение размножения. Для Brachionus plicatilis медь более токсична, чем хром независимо от срока наблюдения. Угнетающее действие меди на функцию размножения у В. plicatilis и А. salina выявлено в концентрациях, не снижающих выживаемость.

4. Повышение солености воды в диапазоне 10-30%о снижает токсичноегь хрома и меди для A. salina и для популяций В. plicatilis и увеличивает токсичность металлов для В. plicatilis в выборках, что обусловлено существованием оптимума солености для каждою из двух видов, определяющего чувствительность тест-объекта в определенном диапазоне солености. При проведении токсикологических испытаний необходимо учитывать особенности экологии этих видов, применяя Artemia salina для контроля загрязнения вод с высокой соленостью, a Brachionus plicatilis - солоноватых вод,

6. При кратковременном действии хрома в концентрациях 0,5-20 mi Сг/л на A. salina на клеточном уровне выявлено нарушение соотношения фаз митоза в тканях науплиев артемии при отсутствии хромосомных аберраций и изменений общею митотического индекса. Профазный митотический индекс может применяться в качестве теста, более чувствительного, чем выживаемость, т. к. эффект по этому показателю отмечен в концентрациях, не вызывающих гибели рачков в остром опыте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования позволяют сделать некоторые обобщения по вопросам лабораторного культивирования и использования коловраток и артемий для оценок токсичности зшрязняемой солоноводной среды. Установлены условия, при которых коловратки Brachionus plicatilis и рачки Artemia salina адаптируются к широкому диапазону солености воды, культивируются на искусственных морских средах, и могут использоваться в токсикологических исследованиях, каждый из видов имеет сооственныи оптимум условий и свой ассортимент тест - реакций, по которым оценивается состояние объекта. В зависимости от условий содержания результат токсического воздействия на тест - объекты может быть также разным. Артемии более требовательны к присутствию в воде микроэлементов, ростовых веществ и витаминов, существенно влияющих на выживаемость рачков и их способность к размножению. Как свидетельствуют литературные сведения и наши наблюдения, коловратки и артемии чувствуют себя комфортно при различающихся уровнях солености.

Низкая токсичность метанола и изонропанола для Brachionus plicatilis и Artemia salina, возможно, связана с тем. что спирты могут потребляться оактериальнои микрошлорои. присутствующей в воде, которая, в свою очередь, служит пищей коловраткам и артемиям.

При действии буровых препаратов выявлено угнетающее действие препарата АДМ на функцию размножения у Я plicatilis; у A. salina этот препарат не вызывал нарушений плодовитости и жизнеспособности потомства. При хроническом действии буровых препаратов на Brachionus plicatilis на протяжении 3 поколений выявлено усиление токсического эффекта в ряду поколений.

Сравнительная токсичность хрома (в виде бихромата калия) и меди (в виде хлорида меди) для Brachionus plicatilis и Artemia salina различалась в остром и хроническом эксперименте. Для В. plicatilis медь была более токсична, чем хром по показателям выживаемости и плодовитости независимо от срока наблюдения. Для A. salina медь была менее токсична в остром опыте и более токсична в хроническом, чем хром. Отмечено угнетающее действие меди на функцию размножения у В. plicatilis и A. salina в концентрациях, не снижающих выживаемости. По показателю размножения артемии были чувствительнее к хрому и меди, чем коловратки. Концентрации, полностью подавляющие размножение, различались более чем в 100 раз.

Влияние солености на чувствительность В. plicatilis и A. salina к хрому и меди проявлялось в следующем. Повышение солености приводило к уменьшению токсичности хрома и меди для A. salina и в популяциях - для В. plicatilis. Но в выборках В. plicatilb юксический эффект возрастал с повышением солености воды.

Очевидно, фактор физиологической ншрузки (солености) больше сказывается при действии хрома на выборки коловраток, повышая токсический эффект при высокой солености, а при действии на популяции влияние солености на токсический эффект обусловлено в большей степени i идрохимическими особенностями поведения хрома в морской воде в зависимости от солености и приводит к усилению эффекта при низкой солености.

Сравнение полулетальных концентраций хрома и меди для В. plicatilis и A. salina в остром опыте показало, что относительная чувствительность этих видов также зависит oj солености. При низкой солености более чувствительным видом является A. salina, при высокой солености - В. plicatilis.

Таким образом, при проведении токсиколо! ических испытаний с использованием этих видов необходимо учитывать их эколо1 ические особенности в отношении солености, ионаоужены такие эффекты, как уменьшение сроков созревания v л. sauna при повышении солености воды, снижение чувствительности артемий по сравнению с коловратками при повышении солености, а также разнонаправленное влияние солености на чувствительность обоих видов к тяжелым металлам. В связи с этим рекомендуется применение этих тест-объектов в условиях, приближенных к их оптимуму в отношении солености - A. salina для контроля загрязнения вод с высокой соленостью, а В. plicatilis -солоноватых вод.

Показано, что нарушения, вызванные хромом у A. salina, могут сохраняться в ряду поколении, наряду с непосредственным токсическим эффектом на исходное поколение рачков, выявлено отдаленное действие хрома на потомство рачков, подвергшихся кратковременному действию токсиканта. Отдаленный эффект хрома проявлялся в снижении выживаемости, замедлении роста и развития рачков, а также в отклонениях репродуктивных и морфологических показателей. Морфологические признаки, такие как отклонения в строении фурки, могут быть использованы в качестве диагностических признаков неблагоприятною воздействия на популяцию.

Полученные результаты подтверждают необходимость экспериметальнош моделирования в лабораторных условиях различных режимов поступления токсичною загрязнения в водную среду. В частности, ситуации хронического загрязнения малыми хонпентпаииями токсиканта и залповых copocob. то есть кратковременного действия высоких концентраций зшрязняющих веществ, могут приводить к различным последствиям, как показали экспеоименты с Artemia sauna, в первом случае есть опасность сохранения нарушений в ряду поколений рачков, а также отдаленного действия токсиканта после прекращения его непосредственного воздействия, во втором -вероятность появления цитоло1 ических изменений в тканях рачков раньше, чем проявят физиоло1ические и морфологические нарушения. Эти цитологические изменения могут служить диагностическим признаком для быстрого выявления токсическою действия.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Самойлова, Татьяна Александровна, Москва

1. Абрамова 3. В., Карлинский О. А. Практикум по генетике. 2-е изд., перераб. и донолн. Л., «Колос» (Ленишр. отд-ние), 1974. С. 5-11.

2. Алов И. А. Цитофизиоло1 ия и патология митоза. Москва, «Медицина», 1972. С. 167203.

3. Веснина Л.В. Жаброногий рачок аргемия7/ Рыбовод и рыболов. 2002. № 1. С. 68.

4. Виноградов А. К. Токсичность высокоминерализованных стоков для морских I идробионтов. Киев, Наукова думка, 1986. С. 3-97.

5. Временные методические рекомендации по установлению эколого-рыбохозяйавенных нормативов загрязняющих веществ для морских вод. М., изд-во ВНИРО, 1999. С. 32-35.

6. Ермаков Н. В. Жизнь соляных водоемов (Эльтон и Баскунчак). Саратов, 1928. С. 1-7.

7. Жмур Н. С. Государственный и произвола венный контроль токсичности вод методами биолегирования в России. М., 1997. С. 15.

8. Иванов А. П. Рыбоводство в естеа венных водоемах. М., Алропромиздаг, 1988. С. 16.

9. Инструкция по массовому разведению морских одноклеточных водорослей и коловраток. М., изд-во ВНИРО, 1986. С. 23-46.

10. Инструкция по радиобиологическим исследованиям эмбрионального периода развития у рыб. Лаборатория радиобиоло1 ии ВНИРО. Москва, 1971. С. 54-59.

11. Исакова Е.Ф., Коломенская Е.Е. Морфологические отклонения у Daphnia magna Straus в поколениях при кратковременном воздействии бихромата калия. // Экологические системы и приборы. 2002. № 7. С. 31-34.

12. Кошелева В.В., Мигаловский И.П., Новиков М.А., Горбачева Е.А., Лаптева А.М. Реакции i идробионтов на загрязнение среды при разрабо1ке нефтегазовых месторождений шельфа Баренцева моря. Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1997. С. 26-84.

13. Красота Л. Л., Костылев Э. Ф. Нарушение фильтрационной активности у мидий под влиянием тяжелых металлов и пестицидов.// «Вод. токсикол. и оптиимз. биоиродукц. процессов в аквакультуре», М., 1988. С. 103-114.

14. Кутикова Л. А. Коловратки фауны СССР {Rotatoria). Подкласс Eurotatoria (отряды Plomida, Monimotrochida, Paedotrochida). Изд-во «Наука», Ленингр. отд., Л., 1970. С. 1744.

15. Левина Э. Н. Общая токсикология металлов. Л., Медицина, 1972. С. 85.

16. Матишов Г. Г., Шпарковский И. А., Муравейко В. М. Анализ токсичности буровых растворов, применяемых при поисково-оценочных работах на шельфе арктических морейУ/Докл. РАН. 1998,361, № 6. С. 849-852.

17. Методические указания по морским токсикологическим биогеспам. Москва, ОНТИ ВНИРО, 1978. С. 3-27.

18. Методы биотестирования качества водной среды. Под ред. О. Ф. Филенко. Изд-во МГУ, 1989. С. 3-7.

19. Морозов Н. П., Пашн С. А., Петухов С. А. Основные черты био!еохимии микроэлементов ipymibi металлов в экосистемах океанов и морей.// «Тр. ВНИИ мор. рыб. х-ва и океаногр.», 1978,134. С. 23-35.

20. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния. М., Мир, 1987. С. 72-87.

21. Общие основы изучения водных экосистем. Под ред. Г. Г. Винберга. Л., Наука, 1979. С. 141-147.

22. Остроумов С. А., Донкин П., Стафф Ф. Нарушение фильтрации двустворчатыми моллюсками Mytilus edulis под воздействием синтетических поверхностно-активных веществ двух классов Л Докл. РАН. 1998, № 4. С. 574-576.

23. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов.-М.ТОО «Мединор», 1995.

24. Ратушняк А.А., Андреева М.Г., Латыпова В.З., Гарипова Л.Г. Токсическое действие нефти и продуктов ее переработки на Daphnia magna Straus.// Гидробиол. ж., 2000,36, №6. С. 92-101.

25. Ридшер А.В. Действие бензольных соединений на репродуктивную систему коловраток. // Объед. науч. ж., 2002, № 7. С. 44-45.

26. Строганов Н. С. О механизме действия нефти и ее продуктов на водные организмы. // В сб. Токсикология загрязняемых водоемов. Изд."Наука". 1973. С.189-199.

27. Crpoi анов Н. С., Хоботьев В. Г., Капков В. И. Изменение химического состава вод промышленных водоемов под влиянием гидробионтовУ/ В сб. Токсиколошя загрязняемых водоемов. Изд."Наука". 1973. С.168-173.

28. Строганов Н.С., Бузинова Н.С. Практическое руководство по гидрохимии. 1980. Изд-во МГУ. С. 7.

29. Убаськин А. В. Особенности искусственной активации яиц артемии из озер с различной соленосгьюУ/ Естеств. Науки и экол. 2003. №7. С. 164-171.

30. Филенко О.Ф, Лазарева В.В. Влияние токсических агентов на общебиологические и цитогенетичеекие показатели у дафний7/ Гидробиол. журнал, 1989, т. 25, №3. С. 56-59.

31. Яшнов В. А. Практикум по гидробиологии. М.,1969. С. 103.

32. Abatzopoulos Т. J. et aL Elevated salinities may enchance the recovery of hydrated heat-shocked Artemia Jranciscana cysts (international study on Artemia. LXV.)// Belg. J. ZooL 2003.133,№2. С. 103-109.

33. Allen H.E., Hansen D.J. The importance of trace metal speciation to water quality criteriaJ I Water Environ. Res. 68(1), 1996. C. 42-54.

34. Aparici E., Carmona M. J., Serra M. Variability for mixis initiation in Brachionus plicatilis. //Hydrobiologia, 2001,446-447. C. 45-50.

35. Atienzar F. A., Cheung V. V., Jha A, N., Depledge M. H. Fitness parameters and DNA effects are sensitive indicators of copper-induced toxicity in Daphnia magna. И Toxicological Sciences, 59,2001. C. 241-250.

36. Barata C., Hontoria F., Amat F., Browne R. Competition between sexual and parthenogenetic Artemia: temperature and strain effects. // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Vol. 196 (1-2), 1996. C. 313-328.

37. Bellas J., Beiras R., Vazquez E. A standardisation of Ciona intestinalis (Chordata, Ascidiacea) embryo-larval bioassay for ecotoxicological studies.// Water Res. 2003, 37, №19. C. 4613-4622.

38. Berges J. A., Roff J. C., Ballantyne J. S. Relationship between body size, growth rale, and maximal enzyme activities in the brine shrimp, Artemia franciscanaJ! Journal of Experimental Biology, 1997. Vol 200,3. C. 467-475.

39. Beuamont A. R., Budd M.D. High mortality of the larvae of the common mussel at low concentrations of tributyltini/ «Mar. Pollut. Bull.», 1984, 15, № 11. C. 402-405.

40. Blockwell S J., Maund S J., Pascoe D. The acute toxicily of lindane to Hyalella azteca and the development of a sublethal bioassay based on precopulatory guarding behavior.// Arch. Environ. Contain, and Toxicol. 35, № 3. 1998. C. 432-440.

41. Bresler V. et al Marine molluscs in environmental monitoring. I. Cellular and molecular responses.// Helgold. Mar. Res. 2003.57, №3-4. C. 157-165.

42. Bresler V. et al. Marine molluscs in enviromental monitoring. II. Experimental exposure to selected pollutants.// Helgold. Mar. Res. 2003.57, №3-4. C. 206-211.

43. Brix K.V., Cardwell R. D., Adams W. J. Chronic toxicity of arsenic to the Great Salt Lake brine shrimp, Artemia franciscanaJ! Ecotoxieology and Environmental Safety 2003, 54, 2. C. 169-175.

44. Browne R.A., Moller V., Forbes V.E., Depledge M.H. Estimating genetic and environmental components of variance using sexual and clonal Artemia J/ Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Vol. 267 (1), 2002. C. 107-119.

45. Browne R.A., Wanigasekera G. Combined effects of salinity and temperature on survival and reproduction of five species of Artemia // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Vol. 244 (1), 2000. C. 29-44.

46. Carmel CI. M., Nambisan P.N.K., Damodaran R. Effect of copper on juvenile Penaeus indicus H Milne Edwards.// Indian J. Mar. Sci., 1983,12, № 2. C. 128-130.

47. Conradi M., Depledge M. H. Population responses of the marine amphipod Corophium volutator (Pallas, 1766) to copper. // Aquat. Toxicol 44 (1-2), 1998. C. 31-45.

48. Cowles T. J., Remillard J. F. Effects of exposure to sublethal concentrations of crude oil on the copepod Centropages hamatus 1. Feeding and egg production.// «Mar. Biol.», 1983, 78, №1.C. 45-51.

49. Cowles T. J. Effects of exposure to subtethal concentrations of crude oil on the copepod Centropages hamatus. II. Activity patterns Л Mar. Biol 78, № 1, 1983. C. 53-57.

50. Chapman P.M. Whole effluent toxicity testing usefulness, level of protection, and risk assessment.//Environ. Toxicol Chem. 19,2000. C. 3-13.

51. DelValls T. A., Lubian L. M., Gonzalez M., Foija J. M. Evaluating decline parameters of rotifer Brachionus plicatilis populations as an interstitial water toxicity bioassay.// Hydrobiologia (Historical Archive), Vol 341, .M-2, 1996 С 159-167

52. Depledge M. H. The ecotoxicological significance of genotoxicity in marine in vertebratesЛ Mutat. Res. 399(1), 1998. C. 109-22.

53. Dixon D R,, Pruski A M, Dixon L R.J, Jha A N Marine invertebrate eco-genotoxicology. a methodological overview Jl Mutagenesis, Vol 17, No 6,2002 С 495-507.

54. Doughtie et al. Cuticular lesions induced in Grass shrimp exposed to hexavalent chromiumV/ "Journal of invertebrate pathology", 1983,42. C. 249-258.

55. Drewa G. The effects of detergent ABS on shrimp Crangon crangon LЛ PoL Arch. HydrobioL 1998,35, 1. C. 97-108.

56. Drinkwater L. E., Crowe J. H. Hydration state, metabolism, and hatching of Mono Lake Artemia cysts.// The Biological Bulletin, 1990. Vol 179,3. C. 287-296.

57. Eagle G. A. The sublethal effects of some trace metals, particularly cadmium, copper, mercury and lead, on various marine organisms.// «CSIR Res. Rept.», 1980, № 382. C. 1-39.

58. Elumalai M, Antunes C, Guilhermino L. Effects of single metals and their mixtures on selected enzymes of Carcinus maenas. И Water, Air, and Soil Pollut., 2002, 141, № 1-4. C. 273-280.

59. Enksen R S , Nowak В, van Dam R A Copper bpecidtion and toxicity in a contaminated estuary // Supervising Scientist Report 163, 2001. С 1-29

60. Evjemo J. O., Olsen Y. Effect of food concentration on the growth and production rate of Artemia franciscana feeding on algae.// Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Vol. 242 (2), 1999. C. 273-296.

61. Ferretti J. A. et al Interlaboraloiy comparison of a redused volume marine sediment toxicity test method using amphipod Ampelisca abditaJl Environ. Toxicol, and Chem. 2004. 23, №3. C. 632-637.

62. Fielder D.S., Purser GJ., Battaglene S.C.Effect of rapid changes in temperature and salinity on availability of the rotifers Brachionus rotundiformis and Brachionus plicatilis. II Aquacullure, 2000, 189. № 1-2. C. 85-99.

63. Frank P. M., Robertson P.B. The influence of salinity on toxicity of cadmium and chromium to the Blue Crab, Callinectes sapidus./l «Bull. Environm. Contam. Toxicol.», 1979, 21. C. 74-78.

64. Gama-Flores J. L., Sarma S. S. S., Nandini S. Acute and chronic toxicity of the pesticide methyl parathion to the rotifer Brachionus angularis (Rotifera) al different algal (Chlorella vulgaris) food densities.// Aquat. EcoL 2004,38. C. 27-36.

65. Grant A. Population consequences of chronic toxicity: Incorporating density dependence into the analysis of life table response experiments-// EcoL ModelL 1998,105,2-3. C. 325-335.

66. Gulbrandsen J. Artemia swarming — mechanisms and suggested reasons.// The Biological Bulletin, 1991. Vol 180,3. C. 432-439.

67. Hall L.W. Jr, Anderson R. D. The influence of salinity on the toxicity of various classes of chemicals to aquatic biota.// Crit Rev Toxicol., 1995,25(4). C. 281-346.

68. Hammers-Wirtz M., Ralte H.T. Offspring fitness in Daphnia: Is the Daphnia reproduction lest appropriate for extrapolating effects on the population level?// Environ. ToxicoL and Chem. 2000.19,№ 7. C. 1856-1866.

69. Hartung R. Biological effects of heavy metal pollutants in water.// «Metal Ions Biol. Syst.», New York-London, 1973. C. 161-172.

70. He Z.H., Qin J.G., Wang Y., Jiang H., Wen Z. Biology of Moina mongolica (Moinidae, Cladocera) and perspective as live food for marine fish larvae: Review Л Hydrobiologia. 2001.457, №1-3. C. 25-37.

71. Harichaux P, Gorin J., Dereumaux B. Tests physiologiques d'etude des pollutions marines. // Rev. int. oceanogr. med., 1978,49, №3. C. 63-74.

72. Ingersoll C. G., Brunson E. L., Dwyer F. J., Hardesty D. K., Kemble N. E. Use of sublethal endpoints in sediment toxicity tests with the amphipod Hyalella azlecaJ! Environ. ToxicoL and Chem. 17, № 8.1998. C. 1508-1523.

73. Itow Т., Loveland R. E., Botton M. L. Developmental abnormalities in horseshoe crab embryos caused by exposure to heavy metalsM Arch. Environ. Conlam. and ToxicoL 1998, 35, №1. C. 33-40.

74. Jackson R.N., Baird D., Els S. The effect of the heavy metals lead (Pb) and zinc (ZniT ) on the brood and larval development of the burrowing crustacean, Callianassa kraussiJ/ Water SA, 2005, Vol. 31, №. 1. C. 107-116.

75. Jia Qin Xian, Xu Ning, Zhn Jiang, Zheng Mianping. Laboratory studies on the influence of temperature on the reproductive potential of Artemia sinica Cai (Crustacea: Anoslraca) from Yanchi Saltlake, China. //J. Freshwater EcoL 2002,17, № 3. C. 467-473.

76. Jones I.M., Harrison F. L. Variability in the frequency of sister-chromatid exchange in larvae of Mytihus edulis: implications for field monitoring Л "J. Exp. Mar. Biol, and EcoL", 1987, 113, №3. C. 283-288.

77. Jones M. B. Effects of copper on survival and osmoregulation in marine and brackish water isopods (Crustacea).// «9-th Europ. Mar. BioL Symp.», 1975. C, 419-431.

78. Laughlin R. В., French W. J. Comparative study of the acute toxicity of a homologous series of trialkyltins to larval shore crabs, Hemigrapsus nudus, and lobster, Homarus americanusJI «Bull. Environ. Contam. and Toxicol.», 1980,25, № 5. C. 802-809.

79. Lavens P., Sorgeloos P. The history, present status and prospects of the availability of Artemia cysts for aquaculture.// Aquaculture, 181, №3-4.2000. C. 397-403.

80. Lavolpe M. et aL Differential toxicity of copper, zinc and lead during the embryonic development of Chasmagnathus granulatus (Brachyura, Varunidae)J! Environ. ToxicoL and Chem. 2004,23, №4. C. 960-967.

81. Lent С. M. The mechanism for co-ordinating metachronal limb movements between joined male and female Artemia salina during precopulatory behaviour.// Journal of Experimental Biology, Vol 66,1,1977. C. 127-140.

82. Lenwood II. W., Bushong S. J., Hall W. S., Jonson W. E. Acute and chronic effects of tributyltin on a Chesapeake bay copepod.// «Environ. ToxicoL and Chem.», 1988,7, № 1. C. 41-46.

83. Leppakoski E. Ecological relevance of toxicity tests the Baltic Sea. // Raporttisar, Joensuun yliopisto. Mat.-luonnontieteellis. tiedekunnan, 1986, №8. C. 34-36.

84. Lignot H.-H., Pannier F., Trilles J.-P.,Charmanlier G. Effects of tributyltin oxide on survival and osmoregulation of the shrimp Panaeus japonicus (Crustacea, Decapoda)J! Aquat. Toxicol. 1998,41,4. C. 277-299.

85. Lotufo G.R., Farrar J.D., Bridges T.S. Effects of exposure source worm density, and sex on DDT bioaccumulation and toxicity in the marine polychaete Neanthes arenaceodentataJI Environ. Toxicol, and Chem. 2000.19, № 2. C. 472-484.

86. Lyndebye A.-K., Curtis Т. M., Braven J., Depledge M. H. Effects of the organophosphorous pesticide, dimethoate, on cardiac and acetylcholinesterase (AChE) activity in the shore crab Carcinus maenasJ! Aquat. Toxicol. 1998,40, 1. C. 23-36.

87. Makridis P., Vadstein O. Food size selectivity of Artemia franciscana at three developmental stages.//Journal of Plankton Research, VoL21, № 11, 1999. C. 2191-2201.

88. Mearns AJ., Oshida P.S., Sherwood M. J., Young D. R., Reish D. J. Chromium effect on coastal organisms.// «J. Water. Pollut. Contr.Fed.», 1976, VoL 48, № 8. C. 1929-1939.

89. Moffat B. D., Snell T. W. Rapid toxicity assessment using an in vivo enzyme test for Brachionus plicatilis (Rotifera).// Ecotoxicology and Environmental Safety 1995, 30, 1. C. 47-53.

90. Moles A. Sensivity of ten aquatic species to long-term crude oil exposure.// BulL Environ. Contam. andToxicoL 1998,61, 1. C. 102-107.

91. Moraitou-Apostolopoulou M. Acute toxicity of copper to a copepod.// «Marine pollutant bulletin», 1978,9. C. 278-280.

92. Mountford N. K. The genetic adaptation of copepods to heavy metal (Cu) stress.// «Estuaries», 1981,4, №3. C. 282-283.

93. Orozco-Medina C., Maeda-Martinez A. M., Lopez-Cortes A. Effect of aerobic Gram-positive heterotrophic bacteria associated with Artemia franciscana cysts on the survival and development of its larvae.// Aquaculture. 213, № 1-4 . 2002. C. 15-29.

94. Oshida et al. Effects of hexavalent and trivalent chromium on the reproduction of Neanlhes arenaceodentata (Polychaeta).// «Marine Environ. Res.», 1981,5, № 1. C. 41-49.

95. Pavlica M., Klobucar G. I.V., Vetma N., Erben R., Papes D. Detection of micronuclei in haemocytes of zebra mussel and great ramshorn snail exposed to pentachlorophenoL // Mutat. Res. Genet. Toxicol, and Environ. Mutagen., 2000, 465. № 1-2. C. 145-150.

96. Phillips DJ.H. Effects of salinity on the net uptake of zinc by the common mussel Mylilus edulisJJ «Marine biology» 1977,41 №1. C. 79-88.

97. Piska Ravi Shankar, Swain Digambera, Waghray Sarala. Toxic effect of a synthetic pyrethroid, cypermethrin on the brine shrimp, Artemia, LJJ J. Indian Inst. ScL 1988,68, № 12. C. 29-31.

98. Riba I., Casado-Martinez C., Foija J. M, Del Vails A. Sediment quality in the Atlantic coast of Spaia//Environ. Toxicol. Chem. 2004,23. C. 271-282.

99. Rombaut G., Dhert Ph., Vandenberghs J., Verschuere L., Sorgeloos P., Verslraete W. Selection of bacteria enhancing the growth rate of axenically hatched rotifers {Brachionus plicatilis )JJ Aquaculture. 176, №3-4.1999. C. 195-207.

100. Ross К. E., Bidwell J. R Assessing the application of an additive model to estimate toxicity of a complex effluent.//J. Environ. QuaL, 32,2003. C. 1677-1683.

101. Ross K.E., Bidwell J.R A 48 h larval development toxicity test using the marine polychaete, Galeolaria caespitosa. (Fam. Serpulidae).// Arch. Environ. Contam. Toxicol., 2001. №40. C. 489-496.

102. Saliba L. J., Krzyz R. M. Effects of heavy metals on hatching of brine-shrimp eggs.// «Marine pollutant bulletin», 1976,7,№ 10. C. 181-182.

103. Sarabia R, Del Ramo J, Diaz-Mayans J, Torreblanca A, Varo I. Comparing the acute response to cadmium toxicity of nauplii from different populations of Artemia. // Environmental Toxicology and Chemistry, 2002, Vol. 21, №. 2. C. 437^144.

104. Sarabia R, Del Ramo J, Diaz-Mayans J, Torreblanca A. Developmental and reproductive effects of low cadmium concentration on Artemia parthenogenetica. // J Environ Sci Health Part A Tox Hazard Subst Environ Eng, 2003,38(6). C. 1065-71.

105. Song M. Y., Brown J. J. Osmotic effects as a factor modifying insecticide toxicity on Aedes and Artemia.// EcotoxicoL And Environ. Safety. 1998,41, № 2. С. 195-202.

106. Stromgren Г. Effects of heavy metals (Zn, Hg, Cu, Cd, Pb, Ni) on the length growth of Mytilus edulis J/ «Mar. Biol.», 1982, 72, № 1. C. 69-72.

107. Stromgren Г. 'I he combined effect of copper and hydrocarbons on the lenght growth of Mytilus edulis.// Mar. Environ. Res. 19, № 4, 1986. C. 251-258.

108. Subba Rao В. V. S. S., Vijayalakshmi G., Varma T. Ravi, Janardhan Rao M. 'loxicity of organochlorine pesticide endosulfan (EC 35) to a brackish water oligochaete, Pontodrilus bermudensis.ll J. Environ. Biol. 1988,9,3. C. 327-332.

109. Swartz R. С., Kemp P. F., Schults D. W., Ditsworth G. R., Ozretich R. J. Acute toxicity of sediment from Eagle harbor, Washington, to the infaunal amphipod Rhepoxynus abronius.4 Environ. Toxicil. and Chem. 1989, 8, № 3. C. 215-222.

110. Toudal K., Riisgard H. U. Acute and sublethal effects of cadmium on ingestion, egg production and life-cycle development in the copepod Acarlia tonsa.ll «Marine Ecology -Prog. Ser.», 1987,37, № 2-3. C. 141-146.

111. U'Ren S. C. Acute toxicity of bis(tributyltin) oxide to a marine copepod.// «Marine pollution bulletin», 1983,14, № 8. C. 303-306.

112. Varo I., Serrano R., Navarro J. C., Lopez F. J., Amat F. Acute lethal toxicity of the organophosphorous pesticide chlorpyrifos to different species and strains o( Artemia // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1998,61,6. C. 778-785.

113. Varshney P. K., Abidi S. A. H. Toxicity of mercury, copper and lead in the polychaete Namanereis merukensis Horst.// Indian J. Mar. Sci. 1988, 17, № 1. C. 83-84.

114. Verriopoulos G., Moraitou-Apostolopolou M. Impact of chromium to the population dynamics ofTisbe holothuriae.// «Arch. Hydrobiol.», 1981, 93, № 1. C. 59-67.

115. Verriopoulos G., Moraitou-Apostolopoulou M. loxicity of zinc to the marine copepod Tisbe holothuriae; the importance of the food factor Л Arch. HydrobioL 1989, 114,3. C. 457-463.

116. Villarroel M.J., Ferrando M.D., Sancho E., Andreu E. Effects of tetradifon on Daphnia magna during chronic exposure and alterations in the toxicity to generations pre-exposed to the pesticide.// Aquat. Toxicol. 2000,49, № 1-2. C. 39-47.

117. Vogt G. Monitoring of environmental pollutants such as pesticides in prawn aquaculture by histological diagnosis//Aquaculture, 1987, 67, №1-2. C. 157-164.

118. Wilson J.T., Dixon D.R., Dixon L.RJ. Numerical chromosomal aberrations in the early life-history stages of a marine tubeworm Pomatoceros lamarckii {Polychacia. Serpulidae). II Aquat. ToxicoL, 2002, 59, № 3-4. C. 163-175.

119. Wirth E. F., Fulton M. H., Chandler G. Т., Key P. В., Scott G. I. Toxicity of sediment associated PAHs to the estuarine crustaceans, Palaemonectes pugio and Amphiascus tenuiremis.ll Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1998, 61, № 5. C. 637-644.

120. Wiirgler F. E., Kramers P. G. N. Environmental effects of genotoxins (ecogenotoxicology).// Mutagenesis, 7, 1992. C. 321-327.

121. Yoshinaga Т., Hagiwara A., Tsukamoto K. Why do rorifer populations present a typical segmoid growth curve?//Hydrobiologia, 2001,446-447. C. 99-105.

122. Yufera M. Studies on Brachinom (Rotifera): An example of interaction between fundamental and applied research. //Hydrobiologia., 2001, 446-447. C. 383-392.

123. Zhao Y.M., He Z.H. Изучение смертное! и коловратки Brachionus plicatilis в культуре Moina mongolica под влиянием химических препаратов. 11. Хроническая юксичносгь пят препаратов для Moina mongolica. II J. Dalian Fish. Univ. 2002. 17, №1. C. 31-36.

124. Zmora O., Avital E,, Gordin H. Results of an attempt for mass production of Artemia in extensive ponds. //Aquaculture, 2002, 213. № 1-4. C. 395-400.

Информация о работе

Самойлова, Татьяна Александровна
кандидата биологических наук
Москва, 2006
ВАК 03.00.18

Диссертация

Отдаленные эффекты токсичного загрязнения среды на солоноводных беспозвоночных в культуре - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы