Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Стресс-реакция как механизм реализации адаптивного потенциала особей и популяций насекомых
ВАК РФ 03.00.09, Энтомология

Автореферат диссертации по теме "Стресс-реакция как механизм реализации адаптивного потенциала особей и популяций насекомых"

На правах рукописи

БЕНЬКОВСКАЯ Галина Васильевна

СТРЕСС-РЕАКЦИЯ КАК МЕХАНИЗМ РЕАЛИЗАЦИИ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ОСОБЕЙ И ПОПУЛЯЦИЙ НАСЕКОМЫХ

Специальность: 03.00.09 - энтомология; 03.00.15 - генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

□034Б2 15В

Новосибирск 2009

003462158

Работа выполнена в Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН.

Научные консультанты: доктор биологических наук, профессор

Хуснутдинова Эльза Камилевна, ИБиГ УНЦ РАН

доктор биологических наук

Ильиных Александр Васильевич, ИСиЭЖ

СО РАН

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Штерншис Маргарита Владимировна, НГАУ

доктор биологических наук, профессор Гордеев Михаил Иванович, ИОГен РАН

доктор биологических наук

Грунтенко Наталия Евгеньевна, ИЦиГ СО

РАН

Ведущая организация: Всероссийский НИИ защиты растений

РАСХН, Санкт-Петербург-Пушкин

Защита диссертации состоится "А/ 2009 г. в

на заседании диссертационного совета Д 003.033.01 при Институте систематики и экологии животных СО РАН по адресу: 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, д. 11. Тел./факс: (383)2170973. e-mail: dis@eco.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института систематики и экологии животных СО РАН.

Автореферат разослан 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

JI.B. Петрожицкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В основе биологического разнообразия, характеризующего благополучие живого мира, лежит генетический полиморфизм - необходимое условие сохранения обилия видов и базис микроэволюционных процессов (Лобашев, Инге-Вечтомов, 1976; Тимофеев-Ресовский и др., 1977; Онегин, 2007).

Изменения природной среды, посящие как эколого-климатический, так и антропогенный характер, предъявляют повышенные требования к способности видов, составляющих виды популяций и индивидов приспосабливаться к новым условиям, а также сохранять и расширять границы ареалов (Сергиевский, 1985; Васильев, Васильева, 2005). Эта способность определена как адаптивный или биоэкологический (Завадский, 1968) потенциал.

От адекватности способов оценки адаптивного потенциала зависит точность и своевременность прогнозов - как долгосрочных, определяющих направленность микроэволюционных процессов, так и краткосрочных, позволяющих оценить сиюминутное состояние популяции и принять решение о мерах воздействия (Яблоков, 1987). Актуальность исследований в области прогноза состояния популяций очевидна. На сегодняшний день недостаточность методологии стала причиной непредсказуемости темпов расселения ряда видов-инвадеров, к которым относят американскую белую бабочку, вредную черепашку и колорадского жука (Reznick, Ghalambor, 2001; Lee, 2002; Павлюшин и др., 2005; Фасулати, 2005). Не соответствуют прогнозам скорости формирования резистентности к средствам контроля численности в популяциях вредителей (Сухорученко, 2005), а также падения численности во многих аборигенных и эндемичных популяциях, к числу которых принадлежит и популяция среднерусской расы медоносной пчелы на территории Башкортостана (Косарев, 2006).

Адаптивный потенциал как сумма возможностей приспособления, заложенная в генофонде популяции и геноме особи, реализуется в ходе формирования онтогенетических адапгаций (Уоддинггон, 1970; Васильев, 2007). Генетический полиморфизм обеспечивает многообразие путей адаптациогенеза, обуславливая полиморфизм адаптационный, или функциональный (Лобашев, Инге-Вечтомов, 1976).

Быстрое развитие молекуляряо-генетических методов позволяет ускорить исследования генетического полиморфизма, однако для исчерпывающей оценки адаптивного потенциала этого недостаточно. Требуется комплексный подход, сочетающий современные методы и многосторонний анализ динамики жизненных показателей на клеточном, организменном и популяционном уровнях (Сергиевский, 1987; Шишкин, 1988; Васильев, 2008). Адекватной моделью в исследованиях, связанных с оценкой адаптивного потенциала, может стать стресс-реакция, в ходе которой максимально реализуются потенции, как особи, так и сообществ

■л

разного уровня. Представители различных отрядов класса насекомых, отличающегося широкой экологической пластичностью, соответствуют требованиям к объектам в подобных исследованиях.

Учение о стрессе и адаптационном синдроме было создано в середине прошлого века (Селье, 1961); представление о стресс-реакции было сформулировано несколько позднее (Горизонтов, 1973; Погодаев, 1976), причем неоднократно повторялось, что эта реакция развивается как цепь событий, опосредованных гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системой. Отсутствие такой системы у насекомых считалось априорно доказательством невозможности развития стресс-реакции по типу теплокровных (Косицкий, 1970). Тем не менее, доказательств развития стресса у насекомых получено достаточно (Лухтанов, 1985; Черныш, 1985; Раушенбах, 1990). Выявлены механизмы генетического контроля отдельных звеньев стресс-реакции (Раушенбах, 1997; Раушенбах и др., 2000; Ченцова и др., 2007). В работах лаборатории И.Ю. Раушенбах также исследовано место стресс-реакции в процессах онтогенеза и адаптациогенеза; определены основные маркерные характеристики стресс-реакции у дрозофилы. -Исследовалась и связь стресс-реакции с отдельными видами полиморфизма в природных популяциях D. melanogaster. Однако хозяйственно значимые виды насекомых, к тому же принадлежащие к нескольким отрядам, до сих пор ие становились объектами исследований такого рода.

Демографические показатели, считающиеся достоверными характеристиками искусственных популяций (Монастырский, Горбатовский, 1991; Злотин, Головко, 1998), позволяют на ряде последовательных поколений сделать заключение о роли отдельных регулируемых факторов в динамике состояния искусственной популяции и предположить, какое значение могут иметь изменения эколого-климатического и антропогенного характера в жизни природных популяций. Однако, только исследования изменений границ ареала, динамики структуры природных популяций дают окончательный ответ на вопросы, связанные с прогнозом их состояния. Сочетание методов оценки реакции на воздействия на уровне популяций, субпопуляционных групп, индивидуальных организмов и суборганизменных систем представляется наиболее перспективным подходом.

День работы:

Выяснение роли стресс-реакции насекомых (медоносной пчелы Apis mellifera. L., ..комнатной муха -Musca domestica L., колорадского жука Leptinotarsa decemlineata .Say) в реализации адаптивного потенциала особи и популяции.

Задачи исследования:

1) исследование закономерностей проявления стресс-реакции у насекомых при стрессах различной природы и модальности;

2) установление онтогенетических закономерностей проявления и развития стресс-реакции у насекомых с полным типом превращения и последствий перенесенных стрессов;

3) характеристика фаз развития стресс-реакции и ее особенности при воздействии нескольких стрессоров;

4) изучение модулирующего влияния биологически активных веществ на развитие стресс-реакции и последствия стрессов у насекомых;

5) выявление особенностей развития стресс-реакции у генетически различающихся внутривидовых групп Apis mellifera L. в условиях зоны гибридизации интродуцируемых групп с аборигенными семьями Apis mellifera mellifera;

6) анализ изменений структуры лабораторных популяций Musca domestica L. при стрессовых воздействиях и исследование процессов адаптациогенеза при селекции на устойчивость к стрессам;

7) выяснение роли стресс-реакции в проявлении полиморфизма в популяциях Leptinotarsa decemlineata Say на Южном Урале.

Научная новизна результатов исследований

Впервые проведены комплексные исследования развития стресс-реакции па видах насекомых, ранее не исследованных в данном аспекте. На примерах комнатной мухи, колорадского жука и медоносной пчелы показан универсальный фазовый характер стресс-реакции насекомых и сложная структура стадии реакции тревоги.

Выявлено стимулирующее действие (эффекты гормезиса) инсектицидов в летальных (диагностических) дозировках, проявляющееся в локальных популяциях L. decemlineata с высокой частотой встречаемости резистентных генотипов.

Впервые на примере A. mellifera и М. domestica показано изменение уровня транскрипционной активности генов нрофенолоксидазы и антибактериальных пептидов при стрессах различной природы.

Впервые установлена согласованность динамики активности отдельных компонентов фенолоксидазной системы в онтогенезе комнатной мухи и колорадского жука. Обнаружено соответствие динамики активности ферментов фенолоксидазной системы насекомых чередованию фаз стресс-реакции.

Показана возможность использования характеристик фаз развития стресс-реакции насекомых для оценки состояния семей медоносной пчелы.

Впервые выявлено закономерное снижение уровня внутрипопуляционного полиморфизма с последующим его восстановлением в ряду поколений в популяциях, подвергающихся неблагоприятным воздействиям в условиях эксперимента. Продемонстрировано различие в процессах формирования адаптаций в лабораторных популяциях М. domestica к стрессогенным воздействиям в зависимости от характера и длительности воздействия стрессоров.

Впервые установлено наличие дифференциации типов стресс-реакции у имаго колорадского жука. Обнаружена связь динамики активности фенолоксидазной системы и фенотипических характеристик имаго.

На модельной выборке имаго L. decemlineata показана возможность комплексного применения молекулярно-биологического (двунаправленная

аллельспецифичная полимеразная цепная реакция), фенетического и токсикологического методов для анализа популяционной структуры вида.

Теоретическая значимость работы. Работа обобщает результаты многолетних исследований, посвященных выяснению роли стресс-реакции в формировании онтогенетических адалтаций на ранее не исследованных модельных объектах.

Предложена схема развития стресс-реакции насекомых, согласующаяся с фундаментальной схемой Селье и уточняющая структуру стадии реакции тревоги. Показан универсальный характер стресс-реакции насекомых, при воздействиях разного типа, что можно считать подтверждением общности защитной реактивности в отдаленных таксонах животного мира.

Установлена роль стресса и место стресс-реакции в микроэволюционных преобразованиях популяций насекомых как механизма реализации адаптивного потенциала особи и популяции. Одновременно продемонстрирована роль стресс-реакции как преадаптивного стимула, повышающего адаптационные возможности особи и расширяющего границы адаптивного потенциала популяций насекомых.

Концептуальные положения, выносимые на защиту:

1. Генетическая детерминированность параметров стресс-реакции насекомых позволяет использовать различные модели стрессовых ситуаций в качестве методологической базы для оценки состояния популяций насекомых.

2. Резервы скрытой изменчивости, обеспечивающие значительную часть адаптивного потенциала популяций насекомых и вида в целом, проявляются в полиморфизме типов стресс-реакции.

3. Стресс-реакция в лабораторных и природных популяциях насекомых является механизмом реализации адаптивного потенциала популяции и проявления полиморфизма.

4. Стресс-реакция в популяциях насекомых играет роль мощного преадаптивного стимула, становясь последним звеном в системе неспецифической защитной реактивности насекомых, и ее развитие предопределяет дальнейшее состояние, как отдельных особей, так и популяции в целом.

Практическая значимость работы. Разработаны экспериментальные модели стрессовых ситуаций применительно к насекомым, позволяющие охарактеризовать- состояние популяций и отдельных особей. На их основе предложены тест-системы, в перспективе применимые в практике массового разведения культур насекомых, в частности, в пчеловодстве. Результаты исследований используются в практике лабораторного скрининга активности предполагаемых адапгогенов и дисадапгантов насекомых.

Показана необходимость учета отдаленных последствий стрессов при оценке состояния популяций и групп насекомых более низкого ранга, особенно при решении вопросов о применении физиологически активных веществ для профилактики и лечения пчел, а также при оценке развития резистентности в популяциях колорадского жука. Результаты работы могут

быть использованы для чтений лекций по курсу «Зоология», «Экологическая физиология», «Экологическая генетика», «Генетика».

Апробации работы. Материалы диссертации прошли апробацию на конференциях: «Актуальные проблемы современной биохимии и биотехнологии» (Челябинск, 1999), «Проблемы физико-химической биологии» (Пущино, 2000), «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2000), «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (Новосибирск, 2000); на 9 совещании "Совр. состояние проблемы резистентности вредителей" (Санкт-Петербург, 2000); на ХП съезде РЭО (Санкт-Петербург, 2002); на VI Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 2002); на Ш съезде Биохимического общества (Санкт-Петербург, 2002); на Международном симпозиуме "Medico-biol. Problems of Thermophysiology" (Минск, 2002); на II Международной конференции «Разнообразие беспозвоночных животных на севере (Сыктывхар, 2000); на Ш съезде ВОГиС (Москва, 2004); на Международной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии» (Саранск, 2005), на IX Всероссийском популяционном семинаре «Особь и популяция — стратегии жизни» (Уфа, 2006); на ХШ съезде РЭО (Краснодар, 2007) и на конференции «Современные проблемы биологической эволюции» (Москва, 2007), на ХХП Любищевских чтениях (Ульяновск, 2008).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 102 печатных работах, в том числе - 20 статей в рекомендованных ВАК журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), пяти глав с результатами собственных исследований, заключения, выводов, списка цитированной литературы, включающей 456 работ отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 385 страницах и содержит 53 рисунка, 55 таблиц и приложение.

Личный вклад автора. Формулировка гипотезы и постановка задач исследования; участие в мониторинге генофонда медоносной пчелы и резистентности к инсектицидам колорадского жука; выполнение экспериментов в лабораторных условиях; статистическая обработка результатов многолетних популяционных и лабораторных исследований; формулировка всех выводов.

Благодарности. Приношу мою искреннюю благодарность за помощь в работе директору Института биохимии и генетики УВД РАН, академику АН РБ, доктору биологических наук, профессору В.А. Вахитову, сотрудникам лаборатории биохимии адаптивности насекомых ИбиГ УНЦ РАН кандидатам биологических наук М.Б. Удалову, М.П. Соколянской, Е.С. Салтыковой за помощь в проведении экспериментов, сотрудникам лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии ИбиГ, кандидатам биологических наук Ю.М. Никонорову, А.Х. Баймиеву, доценту кафедры агроэкологии БГАУ, кандидату биологических наук Т.Л. Леонтьевой. Благодарю за предоставленный для анализов материал профессора БГАУ, доктора

биологических наук Д.В. Амирханова, кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника ВИЗР С.Р. Фасулати.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ: 02-04-97925; 02-04-97901, а также Академии наук Республики Башкортостан (гранты 1996-1998,2002-2004 и 2007 тт.)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Адаптивный потенциал и стратегии его реализации в популяциях насекомых

Последовательность событий, ведущая к формированию адаптации и объяснение роли стресс-реакции в этих событиях для теплокровных изложены в концепции адапгациогенеза, предложенной Ф.З. Меерсоном (1984, 1991). Применительно к насекомым особое внимание привлекают к себе проблемы, связанные с формированием адаптации к воздействию инсектицидов, токсикантов с различными механизмами действия.

В главе проведен обзор обширного объема литературных данных о разнообразии адаптаций насекомых к стрессогенным факторам абиотического и биотического характера. Изложен анализ современных представлений о стрессе и стресс-реакциях в приложении к классу ¡пяейа. Рассмотрены аспекты определения места стресс-реакции в процессах адаптации, приведены данные исследований механизмов реализации стресс-реакций на разных уровнях организации. Особое внимание уделено обзору данных о значении фенолоксидазной системы в реализации стресс-реакции насекомых. Изложены сведения о структуре и функциях фенолоксидаз насекомых, их филогенетическом происхождении. Показано значение фенолоксидазной системы в регуляции уровня содержания биогенных аминов у теплокровных животных и отмечена недостаточность сведений о роли фенолоксидаз в метаболизме нейромедиаторов у насекомых. Освещены нерешенные вопросы теории стресса и как основная цель работы указана оценка возможности использования маркерных характеристик сгресс-реакции насекомых в мониторинге состояния популяций и внутрипопуляционных группировок.

Глава 2. Объекты и методы исследований

Объекты исследований: -1) • взрослые рабочие особи медоносной пчелы; 2) личинки, куколки и имаго комнатаой мухи; 3) личинки, куколки, имаго, яйца колорадского жука.

Комнатную муху содержали в лабораторных условиях круглогодично. Остальные виды использовали в качестве сезонных объектов.

Проведение экспериментов с воздействием стрессоров различного

типа

Тепловой стресс. Условия для развития теплового стресса создавали, как описано ранее (Беньковская и др., 2000, 2002, 2005). Для установления уровня чувствительности к действию повышенной температуры по методу открытого поля (Грицай и др., 1996) регистрировали локомоторную активность насекомых с интервалом 5 минут на протяжении всего периода экспозиции. После ее завершения наблюдения с ежесуточной регистрацией состояния насекомых вели в течение 7 суток. Во всех экспериментах чувствительность особей оценивали либо индивидуально, при численности группы не менее 30-50 особей в варианте, либо в Зх-кратной повторное™ по 10-20 особей в каждом варианте.

Холодовой стресс. Насекомых помещали (в садках или чашках Петри), в холодильную либо морозильную камеру, температуру в которой фиксировали перед началом экспозиции. Время наступления холодового оцепенения регистрировали визуально. После завершения экспозиции насекомых содержали при комнатной температуре в тех же садках и регистрировали момент первой двигательной реакции (разгибание-сгибание члеников лапок или хоботка) и время (в минутах) до восстановления нормальной локомоторной активности. Последующие наблюдения с регистрацией состояния насекомых вели на протяжении 7 суток.

Интоксикация. В предварительных экспериментах оценивали уровень чувствительности к применявшимся токсикантам. В экспериментах использовали пиретроиды: дельтаметрин, фосфорорганические инсектициды: фосмет, малатион, бактериальный препарат битоксибациллин (БТБ), аналоги ювенильных гормонов (АЮГ): метопрен, синтез О.С. Куковинец, ИОХ УНЦ РАН, препараты альтозид, альтозар (Giba, Швейцария), нереистоксины: бенсултал (Takeda Chemical Industries Ltd., Япония). Все эксперименты проводили по описанным ранее методикам (Беньковская, Идрисова, 1985; Беньковская, 1990; Беньковская и др., 2000, 2003).

Старвация. Создание стрессовой ситуации осуществляли, удаляя из садков (чашек Петри) пшцу и воду. Состояние насекомых оценивали по проявлению локомоторной активности на протяжении от нескольких часов до 15 и более суток.

Травма. Для предотвращения гибели насекомого травму , покровов осуществляли путем прокола над спинным сосудом стерильной металлической иглой диаметром 0.2 мм. Для биохимических анализов собирали выступившую каплю гемолимфы. При наблюдениях за развитием стресса состояние насекомых оценивали индивидуально.

Токсический стресс, вызванный бактериальным препаратом.

Введение патогена осуществляли путем внесения бактериального препарата битоксибациллина на основе Bacillus thuringiensis (БТБ-45, ООО «Сиббиофарм») в медово-сахарный сироп (для медоносной пчелы), в

субстрат развития (для комнатной мухи) и нанесением на свежие листья картофеля погружением (для колорадского жука). В серии предварительных экспериментов определяли уровни чувствительности объектов к препарату. Для вариантов с быстрым развитием стресса выбирали концентрации, соответствующие СК50, для оценки слабых воздействий - СК5 - СК10. Рабочие концентрации составляли в зависимости от вида и возрастной стадии от 0.1 г/л до 5 г/л (Беньковская и др., 1999,2000,2005).

Отдалепные эффекты действия биологически активных веществ (БАВ) исследовали в экспериментах по оценке влияния на онтогенез, морфогенетические процессы и чувствительность к различным стресорным воздействиям на комнатной мухе, колорадском жуке, медоносной пчеле. В качестве БАВ использовали следующие вещества: синтетические аналоги ювенильных гормонов насекомых - метопрен (препарат альтозид) и гидропрен (препарат альтозар) (Беньковская, Идрисова, 1985; Беньковская и др., 2000), компонентов маточного молочка медоносной пчелы (Беньковская и др., 2005), хитин и хитоолигосахарвды (Беньковская и др., 2001, 2002), аскорбиновую и салициловую кислоты, фенилтиомочевину (Беньковская и др., 2002,2006).

Оценку ферментативной активности проводили по описанным методикам (Беньковская и др., 2000,2005,2006).

Ингибиторный анализ in vivo и invitro: ингибитор тирозиназы фенилгиомочевину (ФТМ) и ингибитор сериновых протеиназ фенилметилсульфонилфторид (ФМСФ) наносили топикально- по 0.1 мкл/особь на личинок второго возраста; по 0.5 мкл/особь на личинок третьего возраста и по 1 мкл/особь на личинок четвертого возраста. Через 24 часа личинок рассаживали индивидуально и помещал^ в лунки листовые диски с нанесенными рабочими ' растворами бактериального препарата. В контрольном варианте давали чистый корм. Ингибиторный анализ invitro включал использование ингибитора тирозиназы фенилтиомочевины и ингибитора лакказы азида натрия, вносившихся как раздельно, так и совместно в реакционную смесь в концентрации 0.001 М.

Методика электрофоретического изучения активности фенолоксидазы. Электрофорез белкового препарата проводили в 7.5% полиакриламидном геле (ПААГе) по Дэвису (Davis, 1962). После окончания электрофореза гель помещали в инкубациопнуто среду для окрашивания, которая содержала 0.4 % DOPA (Ь:р-3,4-дигидроксифенилаланин, Merck) и 0.15 % пара-фенилендиамииа. Окрашивание проводили при 37°С в течение 30 минут.

Определение уровня содержания катехоламинов. Проводили в гомогенатах как целых особей, так и отдельных органов и тканей, при соотношении количества биоматериала и экстрагирующего буфера (трис-НС1 0.05 М, pH 7.2) 1:20 по модифицированной нами методике H.A. Вилковой и др. (1993).

Дизайн праймеров для проведения полимеразной цепной реакции при изучении полиморфизма A. mellifera и определении уровня экспрессии гена профенолоксидазы осуществлен Ю.М. Никоноровым (Институт биохимии и генетики УНЦ РАН, Уфа).

Определение уровня экспрессии гена профенолоксидазы и антибактериальных пептидов. Уровень транскрипционной активности гена профенолоксидазы и генов антибактериальных пептидов у пчел оценивали с помощью метода дот-блот-гибридизации с иммобилизованной тотальной РНК пчел. Тотальную РНК выделяли из пчел методом экстракции смесью гуанидинизотиоцианат-фенол-хлороформ (Chomczynski, Sacchi, 1987). Для оценки , транскрипционной активности генов АБП в качестве ДНК-зондов использовались клонированные фрагмента данных генов (Львов, 2002) и клонированный фрагмент гена профенолоксидазы Tineidae sp., предоставленный Ю. М. Никоноровым. Оценку уровня мРНК осуществляли по интегральной площади пиков на рентгенограмме, полученной путем сканирования рентгеновской пленки в проходящем свете на денситометре «Chromoscan 3» (Joyce Loebel, Англия). Для контроля в образцах, наносимых на гибридазадионный фильтр, определяли содержание тотальной РНК. Ген 18S рРНК был выбран в качестве нормировочного для оценки уровня мРНК генов профенолоксидазы и антибактериальных пептидов.

Концентрацию белка в гомогенатах определяли по методу Лоури (Lowry et al., 1951), либо по методу Бредфорда (Скоупс, 1985). Расчеты концентрации белка в ^гомогенатах производили с использованием калибровочной концентрационной кривой, построенной для растворов бычьего сывороточного альбумина.

Математическую обработку результатов исследований проводили на ПЭВМ ЮМ PENTIUM с использованием параметрических и непараметрических критериев различия (критерий . Стьюдента, критерий Фишера, критерий -¿, критерий Краскелла-Уоллеса), корреляционного и дисперсионного анализа (Лакин, 1990). Уровни внутрипопуляционного разнообразия оценивали, рассчитывая среднее число вариаций р. и долю редких вариаций h с их выборочными ошибками sM и sh (Животовский, 1982). Для графического анализа данных использовали функции программы Excel 2003.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. Физиолого-биохимические характеристики стресс-реакции у насекомых

Изменения жизнеспособности насекомых при стрессах.

Наиболее очевидные последствия перенесения стрессов у насекомых, как и у других животных - изменения жизнеспособности, обусловленные интенсивностью и длительностью воздействий. Негативные эффекты

J1

стрессогенных воздействий изучены и у теплокровных, и у насекомых очень тщательно; однако в наших экспериментах наблюдались изменения, свидетельствующие об адаптивном характере стресс-реакций у насекомых..

Воздействие токсикантов. Токсический стресс, вызванный химическими инсектицидами. В цикле токсикологических экспериментов выявлены эффекты стимуляции жизнедеятельности насекомых (Беньковская и др., 2002, 2006). Вне зависимости от химической структуры применявшихся ксенобиотиков, их дозировки, не вызывавшие летальных эффектов, приводили к ускорению онтогенетических процессов, повышению жизнеспособности личинок и плодовитости имаго.

Сублетальные дозировки инсектицидов, относящихся к различным классам соединений, повышают толерантность к резким изменениям температуры - как к холодовому, так и к тепловому стрессу (табл. 1).

Таблица 1. Влияние предварительного воздействия сублетальными дозами химических инсектицидов на чувствительность к экстремальным температурам у имаго колорадского жука

Варианты предварительных обработок Смертность через 7 суток после холодового стресса Смертность через 7 суток после теплового стресса

контроль 50.0+1.2% 73.3+1.5%

фосмет ' 1.2+0.04%** 10.2+1.3%**

1-цигалотрин 1.8 + 0.1 %** 0.5 ±0.01 %**

Указаны средние значения р ошибкой. ** - достоверность различия с контрольным вариантом Р >0.99.

л

Анализ выборочных данных по оценке фенотипической структуры популяции-колорадского жука на территории Башкортостана (Удалов, 2006), показал, что в локальных популяциях присутствует определенная доля особей, реагирующих на действие инсектицида как на стимулятор. В центральной группе в 2006 г. эта доля составляла 0.15, увеличившись с 2002 г в 7.5 раз, а в периферической за тот же период эта доля возросла в 12 раз (Р >0.99). Видимо, это следует расценивать, как реакцию на переставшее быть чрезвычайным воздействие особей, чей генотип содержит мутации, ответственные за специфическую устойчивость. "

Изменения локомоторной активности насекомых в ходе стресс-.. реакции. Генотигшчеекие основы проявления стресс-реакции связаны с функциональными особенностями Центральной нервной системы, и на организменном уровне эта связь выражается в изменениях локомоторной активности. Модель теплового стресса позволил^ выяснить, что изменения локомоторной активности у каждого из тестированных видов имеют свои особенности, но общие черты отражают универсальный характер развивающейся реакции (рис. 1).

Тепловой стресс. Универсальный характер развивающейся реакции (рис. 1) подтверждается наличием положительной корреляции между

35 25 15 5 --5 -

количество даижвниА за минуту,

среднее

15 20 30

время экспозиции, мин

Количество движений за минуту, среднее

Т 10 20 время экспозиции, мин

Количество движений за минуту, среднее

10 15 20

время экспозиции, мин

Apis

mellifera L.

Musca domestica L.

Leptinotarsa decemlineata Say

Рисунок 1. Изменения локомоторной активности у имаго медоносной пчелы, комнатной мухи и колорадского жука нри тепловом стрессе (экспозиция при +50°С; Р>0.95).

. средними значениями количества движений за минуту (коэффициент корреляции Пирсона между видами составил 0.574-0.914). Характерной общей чертой является также отрицательная корреляция между значениями локомоторной активности и их коэффициентами вариации для каждого из видов (- 0.71; - 0.82 и - 0.49 для A. mellifera, М. domestica, L. decemlineata соответственно). Отрицательная корреляция между значениями активности и их коэффициентами вариации означает, по-видимому, что достижение максимальных значений активности в условиях теплового стресса возможно лишь в рамках, определенных геномом вида.

Сходный профиль изменений локомоторной активности зарегистрирован также при травме покровов и при интоксикации, вызванной у имаго колорадского жука обработкой инсектицидами; при стрессе, вызванном старвацией у взрослых рабочих пчел. Воспроизводящийся фазный характер профиля изменений двигательной активности у изучаемых нами видов насекомых позволяет предположить, что динамика ферментов, участвующих в метаболизме нейромедиаторов, в частном случае -катехоламинов, также будет иметь фазный характер.

Динамика активности ферментов фенолоксидазной системы в ходе стресс-реакции. В наших экспериментах на имаго Apis mellifera L. при температурных стрессах отмечены закономерные воспроизводящиеся изменения активности ДОФА-оксидазы (рис.2 ), достоверно коррелирующие с динамикой локомоторной активности (коэффициент корреляции составил 0.78 при Р>0.95).

Нормальная Гиперактивность Тепловое

Рисунок 2. Изменения локомоторпой активности (А) и активности ДОФА-оксидазы (Б) у имаго А. теШ/ега Ь. при тепловом стрессе

(экспозиция при +50°С; Р>0.95)

Изучение динамики активности ферментов фенолоксидазного комплекса и уровня катехоламинов при тепловом стрессе на разных стадиях онтогенеза колорадского жука позволило продемонстрировать не только наличие взаимосвязи между этими параметрами, но и сам процесс

становления фенолоксидазной системы метаболизма катехоламинов в онтогенезе этого вида.

Расчеты коэффициента корреляции (при к=5) для динамики каждого показателя между отдельными органами и тканями и построение корреляционной системы показали (рис. 3), что на стадии личинки наиболее тесной связью отличается динамика активности тирозиназы и уровня катехоламинов в тканях головы и кишечника. У куколки количество тесных корреляций выше, причем это касается' преимущественно активности тирозиназы и ДОФА-оксидазы. Корреляции динамики показателей у имаго отличаются тем, что особенно четко выделяются те органы и ткани, в которых при тепловом стрессе усиленно происходит биосинтез катехоламинов - голова, стенка кишечника, жировое тело, покровы.

1 - общий гомогенат; 2 — голова; 3 - кишечник; 4 - гемолимфа; 5 - жировое тело; 6 - покровы; 7 - содержимое зоба.

Рисунок 3. Положительные корреляции: уровня содержания катехоламинов (А), активности тирозиназы (Б) и ДОФА-оксидазы (В) в органах и тканях колорадского жука (Р>0.95) при тепловом стрессе

............... А

—- Б

- В

Толщина линии отражает степень корреляции (0.5<К0.98).

Для использования в дальнейшей работе характеристик, связанных с динамикой активности тирозиназы и ДОФА-оксидазы были получены

данные об активности этих ферментов на протяжении постэмбрионального онтогенеза комнатной мухи (рис. 4) и колорадского жука. Были обнаружены фазоспецифический характер изменений и согласованность их в онтогенезе, а также различия в функциональной значимости этих ферментов; выявлены критические периоды онтогенеза комнатной мухи, соответствующие периодам резкого снижения или возрастания активности как тирозиназы, так и ДОФА-оксидазы. Отмечено, что именно в эти периоды, предшествующие либо совпадающие с морфофизиологическими трансформациями особепно наглядно демонстрируется как индивидуальная, так и групповая (возрастная) изменчивость в пределах нормы реакции (Беньковская и др., 2002, 2003, 2006).

Рисунок 4. Динамика тирозиназной (а) и ДОФА-оксидазной (б) активностей в онтогенезе комнатной мухи

По оси абсцисс: 1-4 - 4; 6; 8; 10-е сутки личиночного развития соответственно; 5 - фаратный пупарий; 6-8 - 4; 12; 24-й час куколочного развитая; 9-12 - 2; 4; 6; 8-е сутки стадии куколки; 13 - фаратные имаго; 1422 - 1; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 45-е сутки стадии имаго соответственно. По оси ординат - активность в ед. акт./мин- мг белка, доверительные интервалы рассчитаны для Р > 0.99.

Изменения транскрипционной активности генов профенолоксидазы у комнатной мухи и медоносной пчелы и антибактериальных пептидов медоносной пчелы при стрессах. Экспрессия гена профенолоксидазы у личинок комнатной мухи. При экспозиции личинок в .условиях повышенной (+ 40°С), либо пониженной (+ 8°С) температуры, либо в субстрате с добавлением БТБ (0.02%) определяли уровень транскрипционной активности гена ПФО, активность ДОФА-оксидазы, а также оценивали влияние кратковременных температурных воздействий и длительного воздействия препарата на выживаемость преимагинальных стадий.

Результаты показали, что транскрипционная активность гена ПФО повышается в первые минуты ответной реакции независимо от природы воздействующего фактора (рис. 5).

Рисунок 5. Уровень мРНК гена профенолоксидазы у личинок комнатной мухи при стрессах различной природы.

Тепловой стресс - экспозиция при + 40°С; холодовой стресс - экспозиция при + 8°С; токсический стресс - добавление в субстрат БТБ в концентрации 0.02%. .

Звездочками отмечено достоверное (Р>0.95) отличие от контроля.

Экспрессия гена профенолоксидазы при токсическом стрессе, вызванном бактериальным препаратом БТБ у медоносной пчелы. Изменения ДОФА-оксидазной активности и уровня экспрессии гена профенолоксидазы по мере смены стадий стресса наблюдались у пчел среднерусской и кавказской рас, при токсическом стрессб, вызванном БТБ. Выраженные различия между расами в динамике показателей отмечались на -ранних стадиях развития защитного ответа. Наблюдавшийся здесь всплеск ДОФА-оксидазной активности, скорее всего, отражает участие дифенолоксидазы в снижении титра выброшенных в гемолимфу биогенных аминов.

И А.т. mellifera ¡8 А.т. caucasica

л Р о.

Г S ь

0> и X

ш о о

О I *

о- Е

> О

о 2

время после введения БТБ, час

5 т

• А.т. mellifera ■А.т. caucasica

0.25 0.5

24 36 48

время после введения БТБ, час

Рисунок 6. Динамика экспрессии гена профенолоксидазы (А) и ДОФА-оксидазнон активности (Б) у пчел среднерусской и кавказской рас при воздействии БТБ (0.5%). Показатели А и Б приведены относительно уровня в контроле (принят за 1. Р>0.95)

Изменение уровня экспрессии" гёйов антибактериальных пептидов в ходе развития защитного ответа наблюдалось уже через 15 мин после введения токсиканта в организм насекомых. Неспецифический этап стресса, вызванного бактериальным препаратом, демонстрирует сходный для Apis mellifera mellifera и Apis mellifera caucasica характер усиления транскрипционной активности гена дефензина (табл. 2).

Таблица 2. Уровень мРНК генов антибактериальных пептидов (относительно уровня 18S мРНК) у пчёл Apis mellifera. mellifera и Apis

• mellifera caucasica при обработке БТБ

Пептид Раса Время после обработки, ч

0.25 0.5 1 4

Гимено птецин A. rrt. mellifera 0.59±0.11 .0.72+0.10 0.6810.17 0.5710.07

А. т. caucasica 3.15Ю.61** 0.6910.19 0.97Ю.10 1.02Ю.04**

Абецин А. т. mellifera 0.8010.13 1.1010.09 1.69Ю.18 2.0710.15

А. т. caucasica 2.0110.29* 1.4J10.18 1.1510.10* 1.35Ю.11*

Дефензин А. т. mellifera 1.3410.14 0.89Ю.05 0.93Ю.03 0.94+0.01

А. т. caucasica 1.41Ю.15 0.95+0.02 0.82+0.08 1.85+0.16**

Звёздочками обозначены уровни мР11К генов АБП А. т. саисшка, достоверно отличающиеся от соответствующих величин А. т. теШ{ега

(+-Р>0.95; **-Р>0.99)

Модели развития стресс-реакции при действии одного и нескольких стрессоров. Стресс-реакция насекомых, как показали результаты наших экспериментов, имеет фазный характер (рис.7).

Первая фаза ответной реакции, как отмечено ранее (С1е^, 1974; Голиков, Голиков, 1987) выражается в снижении возбудимости и реактивности, проявляющемся на организменном уровне в снижении подвижности и интенсивности обмена, а на клеточном уровне - во временном подавлении биосинтеза нуклеиновых кислот и основной массы белков.

Приспособительный смысл этой фазы заключается в стремлении к сохранению биохимического гомеостаза путем снижения интенсивности физиологических и биохимических процессов. Переход от латентной фазы к фазе острой реакции тревоги осуществляется через некий переломный момент, на всех кривых развития адаптационных- реакций совпадающий с минимумом каждого конкретного показателя (Серавин, 1957; Голиков, 1968; Бергер, 1977). Сложный характер латентной фазы стадии реакции тревоги проявился в полной мере при сочетании стресса, обусловленного старвацией, имеющего эндогенный характер, с развивающимся на его фоне токсическим стрессом, вызванным химическими либо бактериальными инсектицидами.

Профиль динамики ферментов в обобщеннЬм виде воспроизводит характерную кривую изменения состояния организма при стрессе как в варианте со старвацией, так и в варианте с токсическим стрессом. Профиль динамики активности ферментов, полученный в экспериментах с единственным стрессогенным фактором, наблюдается также тогда, когда

действие второго стрессора (БТБ) совпадает с началом эндогенного стресса, вызванного голоданием - старвацией на протяжении 24 часов (рис. 7 А).

А 24 часа 28 часов 36 часов

} ' / —чЧч / \ 1

1 2 3 4 5

24 часа 28 часов 36 часов

Сплошная кривая - изменения показателей активности ферментов фенолоксидазного и гидролазного комплексов в ходе развития стресса старвации; пунктирная кривая -изменения показателей активности тех же ферментов в ходе развития токсического стресса (действие бактериального препарата).

Рисунок 7. Развитие стресс-реакции при различных временных сочетаниях стрессогенных воздействий.

А - второй стрессор (пунктирная кривая) начинает действовать одновременно с первым; Б - второй стрессор начинает действовать в критический момент завершения латентной фазы на стадии реакции тревоги; В - второй стрессор начинает действовать на стадии адаптации.

При совпадении начала действия второго стрессора с моментом наименьшей активности ферментов - своеобразным «критическим минимумом» стресса старвации, завершающим начальную, латентную фазу реакции тревоги, в наших экспериментах - 28-часовой точкой старвации (рис. 7, Б), суммарное воздействие двух стрессоров оказывается исключительно неблагоприятным, что подтверждается максимальными значениями

смертности ,(Р >0.95), зарегистрированными для этого периода старвации. 36-часовая точка в развитии стресса старвации совпадает, как нам представляется, с завершением стадии адаптации и переходу к стадии истощения (рис. 7, В). Таким образом, становится очевидным, что реакция тревоги как фаза стресс-реакции неоднородна. Она подразделяется на несколько фаз, последовательно сменяющих одна другую: 1) латентная фаза, 2) критический минимум, 3) фаза реабилитации и 4) фаза мобилизации (рис. 8).

1 2 3 4 5

стрессор 1 ______

Уровень жизненных показателей в активном состоянии Уровень С грес сор 2 эустресс " ' / / переход на новый ^^^ровен ь \ возврат к исходному уровню

показателей в состоянии диапаузы Н про / / длен на латентной, фазы дистресс

1 - латентная фаза

2 - период реабилитации стадия реакции тревоги гибель

3 - период мобилизации

4 - стадия резистентности

5 - стадия истощения

■у- - момент перехода от латентной к острой фазе реакции тревоги

Рисунок 8. Фазы развития стресс-реакции у насекомых (на примере медоносной пчелы).

Эффекты перенесения стресса на преимагинальных стадиях развития. Стрессы, перенесенные на ранних онтогенетических стадиях, оказывают существенное влияние на формирование ответной реакции имаго насекомых, что показано на примере колорадского жука (Беньковская и др., 2000) и комнатной мухи (Беньковская и др., 2006). _ .

Устойчивость к перенесению теплового стресса имаго колорадского жука и имаго комнатной мухи зависела в наших экспериментах не только от стадии онтогенеза насекомых, но и от совпадения или несовпадения стрессогенного воздействия с критическими периодами чувствительности к

действующему фактору. В цикле экспериментов с личинками младших и старших возрастов, имаго колорадского жука установлено, что однократное воздействие на преимагинальных стадиях токсиканта (БТБ, пиретроиды, нереистоксины) в дозе, не превышающей СК 50, повышает устойчивость развившихся имаго к тепловому стрессу (30 мин, +43°С; Р > 0.95), причем этот эффект тем очевиднее, чем старше особи, переносящие воздействие токсикантов.

Несколько последовательно перенесенных стрессов, как показывают результаты в вариантах с двукратным воздействием токсикантов, снижают адаптивный потенциал особи (Р > 0.95) и, соответственно, устойчивость к стрессам на имагинальной стадии.

Глава 4. Особенности стресс-реакции, связанные с процессами интродукции и внутривидовой гибридизации в семьях медоносной пчелы на территории Республики Башкортостан

Последствия гибридизации семей, относящихся к разным подвидам, проявляются как дисгармоничная изменчивость, обусловленная расщеплением сложных полигенных систем, разрушением адаптивпых генных комплексов.

Использование метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволило выявить различия в структуре межгенного участка мтДШС медоносной пчелы, что было использовано нами для оценки генетического полиморфизма в семьях Apis mellifera на территории Башкортостана (Никоноров и др., 1998).

Даже при сравнительно небольшой выборке, описанный выше метод позволяет охарактеризовать каждую семью по вариабельности локуса COI-COII (рис. 9) и может бьпъ предложен для анализа расового происхождения

Рисунок 9. Результаты электрофоретического разделения продуктов,

получеппых при амплификации локуса COI-COII мтДНК пчелы

Apis mellifera L.

Образцы 1-7- A.m. mellifera.

Образцы 8-10- A.m. caucásico.

по материнской линии A. mellifera. В Иглинском районе на племенных пасеках были выявлены семьи, заявленные как чистопородные с принадлежностью к A.m. mellifera, и тем не менее содержащие мтДНК A.m. caucasica. В дальнейшем проверка расовой принадлежности семей медоносной пчелы по мтДНК использовалась как обязательный компонент во всех экспериментах.

Особенности стресс-реакции в интродуцируемых семьях Apis mellifera. Использование аскорбиновой кислоты (АК) в качестве активного модулятора стресс-реакции (рис. 10) позволило выявить значительные различия между аборигенными и интродуцируемыми семьями в реактивности и сбалансированности функций компонентов фенолоксидазной системы (Беньковская и др., 2002; Салтыкова и др., 2007).

А

200

воемя экспозиции, мин

• 6

--Тирозиназа

Рисунок 10. Расовые различия в активности фенолоксидаз у'Apis mellifera L. при тепловом стрессе на фоне влияния аскорбиновой кислоты. К-A.m. mellifera., Б—A.m. caucasica.

Особенности стресс-реакции в гибридных семьях Apis mellifera.

Реакция на токсикант (БТБ, 0.5%) у пчел разных рас сопровождается значительно различающимися изменениями активности тирозиназы. Максимальные значения подъемов в ходе стресс-реакции отмечены для пчел кавказской расы (Р > 0.95) , при этом профиль динамики активности характерен именно для стрессовой реакции.- Изменения активности тирозиназы у пчел среднерусской расы имеют противоположную направленность. Динамика активности тирозиназы у гибридных особей часто

несходна ни с одним из описанных паттернов. Судя по полученным результатам, это также является следствием дисбаланса генетических комплексов у гибридных особей пчел.

На основе показателей стресс-реакции у рабочих пчел для оценки физиологического состояния семей предлагается система лабораторного диагностикума и приводятся результаты его апробации.

Глава 5. Модели формирования устойчивости к стрессогенным воздействиям в лабораторных линиях комнатной мухи

Выявление фенотипической структуры исходной лабораторной лииии. Ранее нами было показано соответствие профиля динамики активности ферментов фенолоксидазного комплекса насекомых, в частности - ДОФА-оксидазы, фазам развития стресс-реакции (Беньковская и др., 1999, 2002; Сухорукова, 2002). Анализ популяционной структуры исходной линии по значениям активности ДОФА-оксидазы у личинок начала Ш возраста проводили для потомства 21 пары мух, отобранных сразу после выхода из пупариев. При оценке вариационного ряда полученных значений удалось выделить 6 классов со статистически значимыми (Р>0.95) различиями средних величин (табл. 3).

Таблица 3. Средние значения активности ДОФА-оксидазы (усл. ед. /мг.белка мин) у личинок начала Ш возраста в потомстве 21 пары комнатной мухи (лабораторная популяция)____ __

Классы Активность Дисперсия (о2) Коэффициент вариации (Су, %)

1 0.004 0.0000035 46.77

2 0.0192 0.000042 33.75

3 0.047 0.000081 19.14

4 0.085 0.000015 4.55

5 0.118 0.00004 5.36

6 0.369 0.000225 4.07

При оценке фенотипического состава по признаку чувствительности к воздействию стрессогенных факторов в исходной популяции нам удалось выделить также до 5 различающихся групп особей. Дифференциацию ответа в популяции можно продемонстрировать на примере тестирования чувствительности личинок к применявшимся стрессорам в градиенте интенсивности воздействия, с определявшимися заранее значениями смертности (табл. 4).

Ожидаемая смертность, рассчитанная для вариантов третьей группы, превышает, фактическую; проверка достоверности различия между ожидаемой и фактической величиной показала, что для этой градации фактора различия значимы при Р > 0.95. Таким образом, вероятная доля особей,_ выживших, несмотря на потенциально смертельную дозу фактора, составляет 0.05 ± 0.01. Для этих особей наблюдается эффект стимуляции

жизнеспособности, т.е. адаптивный ответ на воздействие токсиканта. Такое состояние, в физиологии описываемое как эустресс (Селье, 1972), характерно для особей, способных адаптироваться в течение индивидуального развития Вероятно, в этой группе должны встречаться особи, у которых в генотипе сочетание гетерозиготных локусов адаптивно значимых генов оптимально. Эта группа составляет основу той части популяции, которая может считаться устойчивой. Наличие таких особей в гетерогенной популяции может стать гарантией быстрого роста устойчивости.

- Таблица 4. Выделение фенотипических групп по признаку «чувствительность — устойчивость к воздействиям» в исходной чувствительной лини Cooper Musca domestica L.

Na Смертность в%, интервал Средняя фактическая смертность, доли Проявление Доля группы в общей выборке Значение х2 (Р)

1 0 -10 0.271 ±0.006 Споптаплая смертность 0.271 263.19 (0.001)

2 15-25 0,57 ±0.098 Гиперчувствительность 0.299 363.49 (0.001)

3 30-40 0.227 ±0.047 Адаптивная реакция 0.051 249.15 (0.001)

4 45-85 0.59 ±0.049 Линейная зависимость «доза -эффект» 0.319 78.3 (0.001)

5 95-100 0.94 ±0.01 Устойчивость 0.06 12.69 (0.001)

Оценка уровней сформировавшейся устойчивости (резистентности н кросс-резистентности) в линиях Musca domestica. При достижении 30 поколения сопоставление характеристик чувствительности - к воздействующим факторам дало следующие результаты (табл. 5).

Результаты показали, что при воздействии токсикантов на насекомых формируется кросс-резистентность не только к токсикантам других типов, но возрастает устойчивость организма к. воздействию резких изменений температуры. Таким образом, . интенсивное применение инсектицидов в борьбе с насекомыми-вредителями ведёт к формированию устойчивости к химическим веществам, ускоряющемуся под влиянием климатических факторов.

Таблица 5. Чувствительность к воздействующим факторам в лабораторных популяциях комнатной мухи после 30 поколений отбора на устойчивость к стрессорам ________

Линия Высокая температура, °С Низкая температура, °С Концентрация БТБ, % Концентрация малатиона, %

8, чувствительная +40°С +5°С 0.0047± 0.0008 0.0168 ± 0.0017

о гх Л-Ь 0.96* 3.46 7.87 1.25

¡5 и 8 в Я-с 1.29 4.91 5.32 1.35

я-ь 1.28 2.21 12.55 2.0

о л о а 11-т 4.8 6.91 8.72 33.53

* - начиная с 20-го поколения до 40% личинок переживают при тестировании температуру +60°С.

Изменения активности фенолоксидазной и гидролазиой систем, сопровождающие формирование устойчивости к стрессам.

В процессе формирования устойчивости к стрессорам различного типа ферменты могли изменить уровень активности, и в 20-м поколении мы проверили, связаны ли эти изменения с изменением уровня устойчивости. Изменения показателей резистентности мы сопоставили с изменениями уровней ферментативной активности в ряду поколений, рассчитав коэффициенты корреляции для этих процессов (табл. 6).

Таким образом, разнообразие физиолого-биохимических адаптаций свидетельствует как о различных путях адаптациогенеза в изолированных линиях, так и о высоком уровне адаптивного потенциала, проявляющегося в полиморфизме этих изменений.

Изменения демографических характеристик в селектируемых линиях комнатной мухи. Если в исходной Я-линии за определенный промежуток времени Т проходит развитие N стадий онтогенеза, то значение -скорости развития Уэ выразится отношением

Уз=№/ТБ.

В наших экспериментах в исходной линии скорость онтогенеза оказалась ниже ожидаемой и составила 0.125Ю.005 стадии/сутки. Во' всех селектированных линиях эта величина существенно выше: 0.148 стадии/сутки для линий И-Ь и Е.-с, для линии Я-Ь она составила 0.171 стадии/сутки, и самая высокая скорость 0.25. стадии/сутки была у линии Ы-т (при уровнях отличия от исходной группы Р > 0.95). Достоверные отличия значений скорости развития во всех селектируемых линиях от исходной — свидетельство того, что давление стрессоров, независимо от типа воздействия, ведет к ускорению онтогенетических процессов.

Таблица 6. Корреляционные отношения между изменениями уровня устойчивости к стрессорам различного типа (ПР ) и уровня ферментативной активности у личинок комнатной мухи

_ (III стадия, 20-е поколение селекции; Р > 0.95)._

Обра зцы & Ферменты

Кислая фосфатаза Неспецифические эстеразы Сериновые протеиназы Тирозиназа ДОфЛ-оксидаза

Общий ! гомогенат II Ь л 0.614 ;:Ч.> 0:884 ' 0.814 0.169 0.389

я- т ' — 0;527- - 0.929 -0.289 - 0.612 -0.914

Я-с ' 0.782 1 0:84 0.067 0.074 0.623

И-Ь -0.394 - 0.208 - 0.234 -0.227 - 0.406

Ткани головы Я Ь 0.398 - 0.819 0.802 ; -0.037 0.963

Л-т 0.358 0.15 -0.09 0.986

Й-с 0.835 - 0.339 0.734 -0.373 -0.374

К-Ь -0.489 — 0.674 - 0.356 -0383 - 0.467

Гемолимфа II ь 0 0,758 - 0.947 0.511

II-т 0 , — 0.831 0.489 - 0.485 -0.101

11-с - 0.263 0.116 -037 -0352 -0364

Я-Ь - 0.412 -0.688 - 0.461 0.989 —0.572

Стенка | кишечника Я. ь - 0,908 0.272 0.889 - 0.579 ' 0.719

ы- т 0.832 . 0.832 0.837 . 0.844 -0.322

11-с ,; .'-0.537 " - о:б17 . 0.466 -0378 - 0.445

Я-Ь -0.479 - 0.148 - 0.266 0.213 -0396

Покровы Ы-Ь 0.531 0.598 0.766 0.445 0.836

Я-т 0.911 - 0.972 -0.013 . 0.682- -0.421

Я-с - 0.197 0.039 0.829 -0394 -0.375

Я-Ь - 0.289 -0.349 -0.32 - 0.003 -0307

Серым цветом выделены варианты с высоким уровнем положительной или отрицательной корреляции.

Жизнеспособность в каждой линии определяется как выживаемостью в ходе онтогенеза, так и продолжительностью жизни на стадии имаго (табл. 7). Продолжительность жизни имаго в каждой линии колеблется в допустимых пределах, а разброс данных по выживаемости очень велик. Как видно, на стадии пупария разброс данных по выживаемости для каждой' линии минимален; выше всего эта величина для Б-линшг. По всей видимости, этот эффект можно считать проявлением стабилизирующего действия отбора, проходящего в линиях под давлением стрессогенных факторов.

Все представленные в разделе «выживаемость» таблицы 7 данные подтверждают адаптивный характер изменений в линиях 11-с и Я-Ь и

подчеркивают тот факт, что за несомненный рост устойчивости к действию стрессора в линии 11-Ь. этой группе приходится расплачиваться очень высокой ценой - снижением жизнеспособности развивающихся особей.

Сравнивая данные по плодовитости с общей длительностью репродуктивного периода и с продолжительностью жизни имаго, можно сказать с большой уверенностью, что в линиях Я-Ь и 11-Ь приобретение устойчивости к селектирующему агенту сопряжено с заметным снижением плодовитости (Р > 0.95), тогда как в линиях Л-с и 11-т укороченный период жизни имаго и замедленное созревание компенсируются увеличением плодовитости, что особенно наглядно демонстрирует средняя величина плодовитости 1 самки за 1 сутки репродуктивного периода. Таким образом, утрата части адаптивного потенциала в линиях И-с и 11-т, что отразилось на общей продолжительности жизни имаго, компенсируется повышением плодовитости.

Таблица 7. Выживаемость на разных стадиях онтогенеза в 25-м поколении лабораторных линий Л/мот <1отезНса Ь.

Линия Продолжительность жизни имаго, сутки, (коэффициент вариации %) Выживаемость, % (коэффициент вариации %) Средний вес 1 пупария, мг(с ошибкой)

На всей преимагинальной стадии На стадии личинки На стадии пупария

8 55 (10.2) 20.35 (90.17) 25.7 (79.4) 60.75 (38.27) 6.95±0.05

Я-Ь 68(18.5)* 5.57 (44.38)* 11.2 (89.19) 54.7 (15.63) 7.8±0.4*

К-с 43 (9.0)* 24.07(61.19) 28.8(48.96) 90.33* (8.17) 6.6+0.5

11-Ь 79 (16.3)* 28.7 (76.6) 35.85 (67.36) 70.75* (19.36) 11.5±0.75*

Б1-т 44(8.5)* 47.05(0.11)* 31.05(12.56) 66.05 (12.79) 8.3±0.7*

* - достоверное отличие от З-лшшй. Р > 0.95.

Динамика фенотипической структуры лабораторных линий в процессе формирования устойчивости. Количество выделенных нами фенологически различающихся групп (см. табл. 4) в линиях, подвергавшихся стрессогенным воздействиям, независимо от тапа фактора закономерно изменялось: расчет величины внутргаюпуляционного разнообразия показал, что за первые 10 поколений селекции уровень внутрипопуляциошюго разнообразия резко снижался, но к 20 поколению отмечалось его восстановление (рис. 11). Вероятно, что восстановление

уровня внутрипопуляционного разнообразия связано со стимулирующими эффектами стресса, повышающими жизнеспособность части популяции, гетерогенной по своему составу, и не подвергающейся элиминации при исследованных нами типах воздействий.

Рисунок 11. Изменения уровня внутрипопуляционного разнообразия при направленном отборе на устойчивость к стрессорам.

ц - средний уровень показателя внутрипопуляционного разнообразия с ошибкой, рассчитанный для всех селектированных линий, Р > 0.99.

Глава 6. Генетический и фенотипический полиморфизм в популяциях Leptinotarsa decemlineata Say на территории Республики Башкортостан и реализация адаптивного потенциала вида

Формирование популяции Leptinotarsa decemlineata Say на территории Башкортостана и эколого-климатические адаптации вида к региональным условиям Цредуралья Башкирии. Впервые колорадский жук в Башкирии был обнаружен в 1976 году, в двух районах - Кумертауском и Архангельском, в очагах общей площадью 22 га (Обзор..., 1976). В 1978 году, по данным республиканской станции защиты растений, он был зарегистрирован во всех районах республики, кроме Белокатайского (Прогноз появления и распространения вредителей..., 1978). В настоящее время вид постоянно присутствует во всех районах республики, и в соответствии с современной классификацией зон натурализации вида на территории России и стран СНГ (Вилкова и др., 2005), территория Республики Башкортостан относится ко второй зоне, для которой характерна натурализация' вида и начало процессов его 'интеграции в местные агроэкосистемы.

Отмеченная нами лабильность сроков фенологических явлений, отсутствие периода покоя летом у имаго I летней генерации и наступление

летней диапаузы у перезимовавших жуков, способность самок уходить в зимнюю диапаузу с запасом спермы, а также развитие только одной полной генерации за сезон в большей части районов Башкирии могут, по-видимому, считаться особенностями биологии и фенологии вида в региональных условиях. В целом фенологические данные говорят о чрезвычайно высокой адаптивности вида. Несмотря на многократные интенсивные обработки растений картофеля инсектицидами, численность вредителя на территории Республики Башкортостан не снизилась до порогового уровня вредоносности (Беньковская, 1990). При пробных маршрутных учетах на товарной плантации картофеля летом 2007 года заселенность растений в период бутонизации составила от 85 до 100%, а плотность личинок при этом колебалась от 25 до 60 экз / куст, что сопоставимо с данными 1983-1989 гг.

Формирование резистентности к инсектицидам в локальных популяциях вида. Ежегодный токсикологический анализ чувствительности перезимовавших имаго к инсектицидам, проводившийся в 2003-2006 гг. позволил выявить мозаичный характер распространения резистентности в популяциях вида (табл.8) и высокий уровень полиморфизма по показателю чувствительности-устойчивости к действию спектра инсектицидов с различным механизмом действия.

Таблица 8. Уровни чувствительности перезимовавших имаго колорадского жука к инсектицидам в локальных популяциях на территории Республики Башкортостан (2006 г).

Район \ Смертность с поправкой на контроль, % после применения ДК (доверительные интервалы при Р > 0.95)

Дельтаметрин Мала тион Тиамет оксам Ацетам иприд Фипронил

Уфимский 43.8±4.2 81.3±2.4 93.8±3.8

Бурзяяский 50.0±4.9 10.0±2.5 88.9±2.9 33.3±0.5 94.4±2.48

Стерлибашевский 15.8±1.2 21.Ш.0 99.9±0.1 52.Ш.З 100

Кармаскалинский 20.0±5.6 25.0±5.1 100 90.0±8.2 95.0±4.5

Илишевский 47.4±2.6 42.0±4.9 100 78.9±1.1 95.0±5.0

Аургазинский 16.7±2.0 11.1±2.3 94.8±1.2 72.2±6.8 100

Архангельский 5.0! 0.5 0.0 94.1 ±8.9 64.7±4.8 100

'Миякинский 40.0±3.9 13.3±1.1 100 100

Генетический и фенотипический полиморфизм в популяциях колорадского жука. Фены рисунка имаго колорадского жука стали предметом пристального внимания и детального изучения еще с начала XX века (1очуег, 1906). В достаточно большом количестве работ, посвященных изменчивости этого признака, все авторы делят фены на группы, соответствующие отделам тела: 1) рисунок головы, 2)пронотума (переднеспинки), 3) элитр (надкрыльев), 4) брюшка и 5) ног. В наших исследованиях использованы первые четыре группы (рис. 12).

Рисунок 12. Основные группы фенов рисунка покровов у имаго колорадского жука.

А - рисунок темени, Б -затылка, В - пронотума (переднеспинки), Г - элитр (надкрыльев).

Установленный рядом исследователей высокий уровень фенетического полиморфизма у имаго колорадского жука, изучавшегося ранее по описаниям отдельных фенов и их вариаций, привел нас к предположению о полиморфизме по степени меланизации покровов. Мы выделили два альтернативных фенотипа - ахромистов и меланистов, а также промежуточный тип. Для них установлены существенные различия как по уровню содержания катехоламинов, и динамике активности фенолоксидазной системы, так и по динамике локомоторной активности при стрессах различной природы (Беяьковская и др., 2004; Беньковская, 2006).

Генетические основы и фенотинические проявления устойчивости колорадского жука к инсектицидам. Для Уфимского района в 2005 году цифра смертности при применении ДК малатиона составляла всего 2.5%. Для установления распределения частот встречаемости аллелей гена АСкЕ мы провели ДНК-типирование 98 образцов колорадского жука из локальной популяции Уфимского района Башкортостана (Беньковская и др., 2008).

Анализ данных генотинирования имаго колорадского жука по наличию мутации гена АСкЕ, показал, что в модельной локальной популяции не выявлены особи с генотипом дикого типа, обуславливающим нативный уровень чувствительности вида к ФОС (рис. 13).

Особи, несущие гомозиготный генотип Ш, соответствующий наличию мутации, составили в анализируемой выборке долю, равную 0.79; носители гетерозиготного генотипа Ж - равную 0.21.

При оценке взаимосвязи между фенетическим полиморфизмом имаго по степени меланизации рисунка покровов (Беньковская и др., 2004) и генетическим полиморфизмом по наличию мутации гена АС/гЕ установлено, что .распределение частот встречаемости мутантного аллеля между фенотипами неравнозначно. Среди А-типа (ахромибтов), в данной выборке представленного долей 0.15, доля гетерозигот составляет 0.43, гомозигот ЯЯ - 0.57 соответственно. Для Особей, относящихся к меланистам, соотношение резко сдвинуто в сторону преобладания ^-генотипов: их доля составляет 0.85. Проверка нулевой гипотезы с применением критерия Стьюдента для к>60 и 5-% уровня значимости подтвердила неслучайный характер смещения распределения БЯ- и 7?/?-генотипов в фенотипах П и М.

9 Щ Ж

ООО

БК. БЖ ЕЕ И 1Ш

293 п.0.-»-206п.о._>.

126 п.о,_»

Рисунок 13. Электрофореграмма ПЦР-фрагментов гена А СНЕ колорадского жука. Результаты Ы-РАвА-анализа.

ЯА - резистентные гомозиготы (фрагмент длиной в 126 и.о.), 57? -гетерозиготы (фрагменты длиной в 206 и 126 и.о.)- Фрагмент длиной в 293 и.о. - продукт ПЦР с участием двух внешних праймеров.

Достаточно большое количество гетерозигот с мутацией гена АСЬЕ среди ахромистов - результат наличия именно у этих особей компонента конститутивной устойчивости, возможно, связанного с повышенной плотностью покровов (эндокугакулярного слоя) и кишечного эпителия. На основе полученных данных нами выдвинуто предположение об участии в формировании рисунка . двух 1 независимых генетических систем, контролирующих биосинтез меланина и плотность покровов. При отсутствии интенсивных внешних воздействий на какую-либо локальную выборку достаточно большого объема соотношение между частотами встречаемости ахромистов, промежуточного типа (объединяющего многообразные вариации сочетаний рисунка пронотума и головы) и медалистов может быть близким к соотношению 1:2:1.

Для проверки предположения о таком соответствии частотного распределения фенотипов был предпринят анализ выборки имаго летней генерации сбора 2007 года на картофельной плантации в Миякинском районе Башкортостана. Распределение частот фенов было оценено как с ранжированием по трем морфотипам - ахромисты, промежуточный тип и меланисты, так .'и по каждой феноморфе с помощью критерия %2 (Лакин, 1990). В таблице 9 приведены результаты проверки гипотезы о соответствии ожидаемому распределению частот морфотйпов. Рассчитанное для фактического распределения значение %2 при к=2 и Р > 0.99 означает достоверное соответствие теоретически рассчитанному распределению.

Таблица 9. Распределение частот морфотипов имаго колорадского жука в локальной популяции Миякииского района (летняя генерация, без обработок инсектицидами) ___

Морфотипы Ахромисты Промежуточный Меланисты Всего особей

Фактические частоты, / 255 (0.244) 567 (0.543) 233 (0.223) 1044

Ожидаемые частоты, /' 261 (0.250) 522 (0.50) 261 (0.250)_

у1-1.02\ А =7-82

Полученные нами данные подтверждают предположение о том, что выявленные закономерности - свидетельство существования независимо наследуемых генетических комплексов, контролирующих биосинтез меланина и плотность покровов имаго. Таким образом, фенотипический полиморфизм в популяциях колорадского жука можно считать проявлением полиморфизма по типу стратегий адаптациогенеза

Факторы поддержания экспансии вида. Экспансия вида, носящая характер экологического взрыва, позволяет предположить, что в настоящее время высокая скорость распространения вида и одновременно -внутривидовой дифференциации и формирования демовой структуры популяций может поддерживаться всеми известными формами отбора.

Полиморфизм стратегий адаптациогенеза, находящий отражение в полиморфизме по типу стресс-реакции и обеспеченный высоким уровнем генетического полиморфизма, наряду с высокой экологической пластичностью и уровнем адаптивного потенциала видимо, следует считать основными факторами поддержания экспансии вида на территории евразийского материка. Экспансия может бьпъ расценена, как проявление стресс-реакции на видовом уровне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итоги нескольких циклов исследований позволяют сформулировать концепцию • роли стресса и стресс-реакций в реализации адаптивного потенциала насекомых.

Стресс-реакция в экспериментальных условиях на «чрезвычайный» 'действующий, фактор развивалась на всех уровнях организации - на клеточном (транскрипционная активность ряда генов, активность ферментов фенолокевдазного и гидролазного комплексов), организменном (локомоторная активность) и популяцнонном (изменения демографических характеристик и уровней чувствительности/устойчивости, смещение баланса частот фенетических характеристик). Максимальные и' минимальные значения параметров, регистрируемых в ходе развития стресс-реакции насекомых, могут служить для оценки уровня адаптивного потенциала.

''' " г 33

Средние значения этих величин имеют видовую специфику, а размах изменчивости позволяет оценить степень гетерогенности исследуемых популяций.

При условии совпадения во времени нескольких чередующихся стрессорных воздействий формирование ответа в период реабилитации и мобилизации нарушает нормальное развитие адаптивной реакции. Стресс-реакция развивается по синтоксическому пути, что приводит к дистрессу -явлениям декомпенсации нарушений, чрезмерной кратковременной интенсификации метаболизма, углубляющей дисбаланс, и как следствие - к развитию патологических процессов, заканчивающихся гибелью особи и нарушениями популяционной структуры.

Стресс-реакция на воздействие, переживаемое насекомыми в онтогенезе однократно на преимагинальной стадии, может стать пусковым сигналом для формирования онтогенетических адаптаций, способных в ряду поколений закрепляться на уровне генотипа. Пути адаптациогенеза для отдельных структурных элементов популяции могут быть различными, а специфика воздействующего фактора и пространственная изоляция ускоряют процесс формирования адаптаций, что удалось показать в экспериментах по формированию устойчивости к сгрессорным воздействиям разной модальности в лабораторных популяциях комнатной мухи.

Стресс-реакция, слагающаяся из латентной фазы, периода реабилитации, периода мобилизации (составные части стадии реакции тревоги), стадий резистентности и истощения, на. каком бы уровне она ни проявлялась, имеет закономерный профиль динамики регистрируемых показателей. Параметры реакции позволяют использовать модели стрессовых ситуаций для оценки состояния как особи, так ц популяций и групп более низкого ранга, что было проверено на семьях медоносной пчелы Apis mellifera L. Полученные в экспериментах результаты свидетельствуют о неблагоприятном эффекте гибридизации, приведшей к дисбалансу и разрушению сложившихся -коадагггарованных к различным эколого-климатическим условиям генетических комплексов и, таким образом, об отрицательном эффекте повышенного в условиях зоны гибридизации уровня гетерозиготности.

Выявление адаптационного полиморфизма особей Leptinotarsa decemlineata Say в условиях температурных и токсических стрессов в сочетании с анализом фенотипической структуры локальных популяций вида, на территории Республики Башкортостан дает основания считать стресс мощным преадаптивным стимулом, поддерживающим состояние экспансии вида при расселении на новых для него территориях. Полиморфная пространственно-временная структура популяций позволяет сохранять высокий уровень адаптивного потенциала даже в неблагоприятных условиях фронта расселения.

выводы

1. Общность фазного характера стресс-реакции насекомых и соответствие ее схеме развитая стресс-реакции для теплокровных позвоночных показана на примерах колорадского жука, комнатной мухи и медоносной пчелы. Установлена сложная структура стадии реакции тревоги в ходе развития стресс-реакции насекомых. Успех перенесения нескольких последовательных стрессогенных воздействий у насекомых определяется совладением фаз развития предыдущей и последующей стресс-реакции.

2. Воздействие стрессоров в интенсивности, соответствующей сублетальным дозировкам, вызывает эффект гормезиса — стимуляции жизнеспособности и плодовитости насекомых, ¡сак в лабораторных, так и в природных популяциях.

3. Эффекш метизации рас (подвидов) А. т. mellifera и А. т. caucasica в семьях медоносной ггчелы на территории Республики Башкортостан в зоне гибридизации проявляются в снижении устойчивости к неблагоприятным воздействиям и жизнеспособности как результат разрушения коадапгированных генетических комплексов родительских генотипов. Параметры стресс-реакции позволяют оценить состояние семей и расовую принадлежность.

4. Несбалансированность компонентов защитной нессецифической реакции в условиях экспериментальных стрессов у особей медоносной пчелы из интродуцируемых на территории Республики Башкортостан семей южных рас (подвидов) свидетельствует о развитии стресса, вызванного незавершенными процессами акклиматизации.

5. На моделях формирования устойчивости к разнотипным стрессогенным воздействиям в лабораторных популяциях комнатной мухи установлен закономерный характер снижения внутрипопуляционного разнообразия на протяжении 10 поколений селекции и последующее восстановление этого уровня при продолжении селекции. Стресс-реакция на цреимагинальных стадиях развития комнатной мухи исполняет роль нреадаптивного. стимула, обуславливающего наряду с отбором изменения популяционной структуры и способствующего реализации адаптивного потенциала особи и популяции.

6. Формирование устойчивости к стрессогенным воздействиям в лабораторных популяциях комнатной мухи сопровождается формированием физиолого-биохимических адаптации, частный характер которых свидетельствует о полиморфизме путей реализации адаптивного потенциала в исходной группе (популяции).

7. Высокий адаптивный потенциал вида Leptinotarsa decemlineata Say (изменение вольтинности; приуроченность стадий развития летней генерации к фенофазам развития картофеля и установлению среднесуточных температур, соответствующих температурному оптимуму вида; способность

самок уходить в зимнюю диапаузу с запасом спермы) обуславливает характер расселения на территории Республики Башкортостан, соответствующий экспансии.

8. В основе происходящих на территории РБ микроэврлюционных процессов в популяции колорадского жука, выражающихся в формировании локальных популяций, различающихся фенотипической структурой как по фенетическим признакам рисунка покровов, так и по чувствительности к действию инсектицидов и колебаний температуры, лежит высокий уровень генетического полиморфизма, реализуемый в полиморфизме стратегий адаптациогенеза.

9. Скорость расселения колорадского жука и микроэволюционных преобразований, способствующих поддержанию высокой численности вида в агроценозах картофеля, позволяют сделать заключение о стресс-индуцируемой эволюции вида, в которой основными движущими силами являются высокий уровень адаптивного потенциала и антропогенные воздействия.

Основные публикации по теме диссертации:

Журналы списка ВАК, рекомендованные для публикации основных материалов докторских диссертаций:

1. Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., Вахитов В.А., 1998. Контроль чистопородносга пчелосемей Apis mellifera mellífera L. с использованием метода полимеразной цепной реакции в условиях Южного Урала. // Генетика. № 11. 1574-1577.

2. Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2000. Влияние метопрена на переносимость теплового шока в онтогенезе колорадского жука. // Агрохимия. №12. С.58-61.

3. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2001. Влияние хитина и его производных на онтогенез колорадского жука.// Агрохимия. №6. С.73-77.

4. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2001. Влияние хитосахаридов на медоносную пчелу Apis mellifera L. // Агрохимия: №2. С.70-73.'

5. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 20Ö2. Влияние хитосахаридов на биохимические процессы медоносной пчелы при экстремально высокой и низкой температурах // Агрохимия. №3. С. 62-66.

6. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Сухорукова О.В., Николенко А.Г., 2003. Экспрессия фенолоксидазной системы при использовании хитосахаридов в качестве

иммуномодуляторов // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. N 4. С.346-350.

7. Удалов М.Б., Поскряков A.B., Беньковская Г.В., Николенко А.Г.,

2003. Молекулярно-биологические методы мониторинга резистентности к инсектоакарицидам в популяциях членистоногих. // Агрохимия. № 6. С. 81 - 88.

8. Гайфуллина JI.P., Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Николенко А.Г., 2004. Иммунные реакции личинок и имаго колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) при применении препарата биологической защиты картофеля // Агрохимия. №9. С. 1-7.

9. Беньковская Г.В., Удалов М.Б., Поскряков A.B., Николенко А.Г.,

2004. Феногенегический полиморфизм колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say и его чувствительность к инсектицидам на территории Башкирии // Агрохимия. №12. С. 23-28.

10. Беньковская Г.В., Николенко А.Г., Салтыкова Е.С.,. Ишмуратова Н.М., Харисов Р.Я., Ншмуратов Г.Ю., 2005. Адаптогенное действие препарата биосил на медоносную пчелу и комнатную муху // Агрохимия. №3. С. 74-78.

11. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Гайфуллина Л.Р., Новицкая OIL, Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2005. Реакция отдельных физиологических барьеров при бактериальной инфекции у различных рас медоносной пчелы Apis mellifera II Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Т. 41. № 3. С. 254-258.

12. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В, Сухорукова О.В., Удалов М.Б., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2005. Внутривидовые различия гуморального защитного ответа у медоносной пчелы Apis mellifera И Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Т. 41. №4. С. 314-318.

13. Салтыкова Е.С., Львов A.B., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2005. Межрасовые различия экспрессии генов антибактериальных пептидов абецина, гименоптецина,

. дефензина у пчел Apis mellifera mellifera и Apis mellifera caucásico // Журнал, эволюционной биохимии и физиологии. Т. 41. №5. С.404-407.

14. Соколянская М.П. Беньковская Г. В., Николенко А. Г., 2005, Динамика формирования резистентности личинок комнатной мухи к стресс-факторам различной природы. / Агрохимия. № 9. С. 70-75.

15. Соколянская МЛ., Медведева Н.И., Флехтер О.Б., Беньковская Г.В., Николенко А.Г., Галин Ф.З., 2005. Антифидантная

активность аллобетулина и его производных в отношении личинок колорадского жука (Leptinotarsa

cfecemíineafay/Агрохимия. №12. С. 48-50.

16. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С., Сухорукова О.В., Николенко А.Г., 2006. Метаболическая регуляция . двух типов фенолоксидазной активности в онтогенезе комнатной мухи // Онтогенез. Т. 37. № 2. С. 142-148.

17. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Николенко А.Г., 2007. Внутривидовые различия в механизмах формирования защитных процессов у медоносной пчелы Apis mellifera II Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Т. 43. №2. С. 162-167.

18. Беньковская Г.В., Удалов М.Б., Хуснутдинова Э.К., 2008. Генетическая основа и фенотипические проявления резистентности колорадского жука к фосфорорганическим инсектицидам // Генетика. Т.44. №5. С. 638-644.

19. Бепьковская Г.В., Соколянская М.П., 2008. Чувствительность к тепловому стрессу имаго комнатной мухи лабораторных линий, селектированных инсектицидами и абиотическими факторами // Агрохимия.. №3. С. 52-56.

20. Беньковская Г.В., Леонтьева Т.Л., Удалов М.Б., 2008. Резистентность колорадского жука к инсектицидам на Южном Урале // Агрохимия.. №8. С. 55-59.

Статьи в окурналах, сборниках, монографиях:

1. Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 1998. Структура межгенного участка СО-I CO-II как генетический маркер Apis mellifera // Материалы междунар. Симпозиума "Молекулярная генетика и биотехнология". Минск. С. 76-78.

2. Беньковская Г.В., Никоноров Ю.М., Сухорукова О.В., Львов A.B., Николенко А.Г., 1999. Экспрессия гена профенолоксидазы у медоносной пчелы как компонент защитной реакции на

" инфекцию // АкцшШ^^ббаЗш^т^ёмвнноё биохимии и биотехнологии. Челябинск: ЧГМА. С. 68-70.

3. Беньковская Г.В., 2006. Дифференциация жизненных стратегий и фенотипы имаго Leptinotarsa decemlineata Say // Особь и популяция. Материалы IX Всероссийского популяционного семинара. Уфа, 2-6 октября 2006 г. Уфа. 4.1. С. 23-28.

4. Leontieva T.L., Benkovskaya G.V., Udalov M.B. and Poscryakov A.V., 2006. Insecticide resistance level in Leptinotarsa decemlineata

Say population in the South Ural II Resistant Pest Management Newsletter. Vol. 15. No. 2 (Spring 2006). P. 25- 26.

5. Benkovskaya G.V., Udalov M.B., Nikolenko A.G. and Leontieva T.L., 2006. Temporal and toxicological dynamics in the cover spot patterns of the Colorado Potato Beetle in South Ural. // Resistant Pest Management Newsletter. Vol. 15. No. 2 (Spring 2006). P. 13-15.

6. Udalov M.B., Benkovskaya G.V.and Leontieva T.L., 2006. Population structure of Colorado Potato Beetle Leptinotarsa decemlineata Say in the South Urals // Resistant Pest Management Newsletter. Vol. 16. No. 1. P. 25-27

7. Удалов М.Б., Lindstrom L., Серебров B.B., Умаров И.А., Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., 2008. Микроэволюционные процессы в формирующихся популяциях колорадского жука // Любшцевские чтения. 2008. Современные проблемы эволюции (сборник докладов). Т.1. Ульяновск: УлГПУ. С. 249-252.

8. Беньковская Г.В., Никоноров Ю.М., 2008. Полиморфизм рисунка покровов имаго колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleóptera: Chrysomelídae) на Южном Урале // Любшцевские чтения. 2008. Современные проблемы эволюции (сборник докладов). Т.2. Ульяновск: УлГПУ. С. 198-204.

9. Udalov М.В., Benkovskaya G.V., 2008. Application of bi-PASA and development of PCR -REN for detection of point mutation 980A>G in AChE gene of Colorado Potato Beetle in South Ural's local population // Resistant Pest Management Newsletter. Vol. 17. No. 2 (Spring 2008). P. J 5- 16.

10. Беньковская Г.В, Поскряков A.B., Салтыкова Е.С., Гайфуллина Л.Р., Николенко А.Г., 2003. Адаптированность бурзянской пчелы к воздействию абиотических стрессоров. П Международная конференция "Разнообразие беспозвоночных животных на севере. 17-22 марта 2003 г.Сыктывкар, република Коми, Россия". Сыктывкар. С.9.

11. Беньковская Г.В., Соколянская М.П., Николенко А.Г., 2005. Адаптивная значимость приобретенной устойчивости в линиях MUSCA DOMESTICA L. при селекции факторами разной природы // Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных: материалы Междунар. науч. конф. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. С. 28-29.

12. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С, Николенко А.Г., 2006. Защитные реакции при тепловом стрессе в онтогенезе колорадского жука и участие в них системы метаболизма катехоламинов // Энтомологические исследования в Северной Азии. Материалы VII Межрегионального совещания энтомологов

Сибири и Дальнего Востока (в рамках Сибирской зоологической конференции). 20-24 сентября 2006 года. Новосибирск. С. 314316.

БЕНЬКОВСКАЯ Галина Васильевна

СТРЕСС-РЕАКЦИЯ КАК МЕХАНИЗМ РЕАЛИЗАЦИИ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ОСОБЕЙ И ПОПУЛЯЦИЙ НАСЕКОМЫХ

Специальность: 03.00.09 - энтомология; 03.00.15 - генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Подписано к печати 26.12.2008. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 2,5. Усл. кр.-отт. 2,5. Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 100 экз. Заказ № 710.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Беньковская, Галина Васильевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Адаптивный потенциал и стратегии его реализации в популяциях насекомых.

1.1 Адаптивный потенциал особи и популяции. Оценка адаптивного потенциала.:.:.

1.2 Стратегии реализации адаптивного потенциала. Адаптациогенез и его пусковые механизмы.

1.3 Адаптации насекомых к различным стрессогенным воздействиям.

1.4. Виды полиморфизма и их значение в процессах адаптациогенеза. Уровень полиморфизма как отражение адаптивного потенциала популяции.i.i. 54;

1.5. Проблема выбора маркерных характеристик для оценки адаптивного потенциала. Реактивность и устойчивость, показатели их уровня.

1.6. Стресс-реакция и ее физиолого-биохимические параметры у насекомых.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика биологических объектов исследований.

2.1.1. Медоносная пчела (Hymenoptera, Apidae: Apis mellifera L.).

2.1.2. Комнатная муха (Díptera, Muscidae: Musca domestica L.).

2.1.3. Колорадский жук (Coleóptera, Chrysomelidae: Leptinotarsa decemlineata Say).

2.2. Проведение экспериментов с воздействием стрессоров различного. типа.

2.2.1. Тепловой стресс.

2.2.2. Холодовой стресс.

2.2.3. Интоксикация.

2.2.4.Старваци я.

2.2.5. Травма.

2.2.6. Токсический стресс, вызванный бактериальным препаратом.

2.3. Методика оценки адаптогенных эффектов биологически активных веществ.

2.3.1. Оценка адаптогенных эффектов биосила.

2.3.2. Оценка адаптогенных эффектов аскорбиновой кислоты.

2.3.3. Оценка эффектов дисадаптантов.

2.3.4. Отдаленный эффект действия биологически активных веществ (БАВ).1042.4. Методика измерения фенолоксидазной активности.

2.4.1. Измерение ДОФА-оксидазной активности. 105 •

2.4.2.Методика электрофоретического изучения активности фенолоксидазы.

2.5. Определение уровня содержания катехоламинов.

2.6. Определение активности сериновых протеиназ и их ингибиторов.

2.7. Определение активности неспецифических эстераз, кислой и щелочной фосфатазы.

2.8. Методика определения концентрации белка.

2.9. Методы селекции лабораторных популяций комнатной мухи.

2.10. Методы оценки уровня устойчивости в лабораторных популяциях комнатной мухи.

2.11. Методы оценки биотического потенциала линий комнатной мухи.

2.12. Методы оценки популяционного полиморфизма колорадского. жука.

2.12.1. Анализ фенетического полиморфизма.

2.12.2. Анализ полиморфизма по уровню чувствительности к инсектицидам.

2.13. Методы молекулярно-генетических исследований.

2.13.1. Сбор, хранение и подготовка биоматериала.

2.13.2. Выделение ДНК.

2.13.3. Проведение ПЦР-амплификации ДНК.

2.13.4. Определение содержания мРНК гена профенолоксидазы и генов антибактериальных пептидов у медоносной пчелы и комнатной мухи.

2.13.5. Анализ полиморфизма локуса 980A>G гена ацетилхолинэстеразы (A ChE) колорадского жука.

2.14. Математическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

СТРЕСС-РЕАКЦИИ У НАСЕКОМЫХ.

3.1. Изменения жизнеспособности насекомых при стрессах.

3.2. Изменения локомоторной активности насекомых в ходе стресс-реакции.

3.3. Динамика активности ферментов фенолоксидазной системы в ходе стресс-реакции.

3.4. Изменения транскрипционной активности генов профенолоксидазы у комнатной мухи и медоносной пчелы и антибактериальных пептидов медоносной пчелы при стрессах.

3.5. Модели развития стресс-реакции при действии одного и нескольких стрессоров.

3.6. Роль стресса и стресс-реакции в онтогенезе насекомых.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ СТРЕСС-РЕАКЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С

ПРОЦЕССАМИ ИНТРОДУКЦИИ И ВНУТРИВИДОВОЙ

ГИБРИДИЗАЦИИ В СЕМЬЯХ МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН.

4.1. Генетический внутривидовой полиморфизм Apis mellifera L. на территории Башкортостана.

4.2. Особенности стресс-реакции в интродуцируемых семьях Apis mellifera.

4.3. Особенности стресс-реакции в гибридных семьях Apis mellifera.

ГЛАВА 5. МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К

СТРЕССОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ В ЛАБОРАТОРНЫХ ЛИНИЯХ КОМНАТНОЙ МУХИ.

5.1. Выявление фенотипической структуры исходной лабораторной линии.

5.2. Результаты селекции на устойчивость к разнотипным стрессогенным воздействиям.

5.3. Изменения активности фенолоксидазной и гидролазной систем, сопровождающие формирование устойчивости к стрессам.

5.4. Изменения демографических характеристик в селектируемых линиях комнатной мухи.

5.5. Динамика фенотипической структуры лабораторных линий в процессе формирования устойчивости.

ГЛАВА 6. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ И ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ В ПОПУЛЯЦИЯХ LEPTINOTARSA DECEMLINEA ТА SAY НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН И РЕАЛИЗАЦИЯ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВИДА.

6.1. Формирование популяции Leptinotarsa decemlineata Say на территории

Башкортостана и эколого-климатические адаптации вида к региональным условиям Предуралья Башкирии.

6.2. Формирование резистентности к инсектицидам в локальных популяциях вида.

6.3. Генетический и фенотипический полиморфизм в популяциях колорадского жука.

6.4. Экспансия вида как выражение стресс-индуцируемых эволюционных процессов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Стресс-реакция как механизм реализации адаптивного потенциала особей и популяций насекомых"

В основе биологического разнообразия, характеризующего благополучие живого мира, лежит генетический полиморфизм -необходимое условие сохранения обилия видов и базис микроэволюционных процессов (Лобашев, Инге-Вечтомов, 1976; Тимофеев-Ресовский и др., 1977; Снегин, 2007).

Изменения природной среды, носящие как эколого-климатический, так. и антропогенный характер, предъявляют повышенные требования к способности- видов, составляющих виды популяций и индивидов приспосабливаться к новым условиям, а также сохранять и расширять границы ареалов (Сергиевский, 1985; Васильев, Васильева, 2005). Эта способность определена как адаптивный или биоэкологический (Завадский, 1968) потенциал.

От адекватности способов оценки адаптивного потенциала зависит точность и своевременность прогнозов - как долгосрочных, определяющих направленность микроэволюционных процессов, так и краткосрочных, позволяющих оценить сиюминутное состояние популяции и принять решение о мерах воздействия (Яблоков, 1987). Актуальность исследований в области прогноза состояния популяций очевидна. На сегодняшний день недостаточность методологии стала причиной непредсказуемости темпов расселения ряда видов-инвадеров, к которым относят американскую белую бабочку, вредную черепашку и колорадского жука (Reznick, Ghalambor, 2001; Lee, 2002; Павлюшин и др., 2005; Фасулати, 2005). Не соответствуют прогнозам скорости формирования резистентности к средствам контроля численности в популяциях, вредителей (Сухорученко, 2005), а также падения численности во многих аборигенных и эндемичных популяциях, к числу которых принадлежит и популяция среднерусской расы медоносной пчелы на территории Башкортостана (Косарев, 2006).

Адаптивный потенциал как сумма возможностей приспособления, заложенная в генофонде популяции и геноме особи, реализуется в ходе формирования онтогенетических адаптаций (Уоддингтон, 1970; Васильев, 2007). Генетический полиморфизм обеспечивает многообразие путей адаптациогенеза, обуславливая полиморфизм адаптационный, или функциональный (Лобашев, Инге-Вечтомов, 1976). Оценка уровня функционального полиморфизма - задача, от решения которой зависит решение проблемы оценки адаптивного потенциала особи и популяций.

Быстрое развитие молекулярно-генетических методов позволяет ускорить исследования генетического полиморфизма, однако для исчерпывающей оценки адаптивного потенциала этого недостаточно. Требуется комплексный подход, сочетающий современные методы и многосторонний анализ динамики жизненных показателей на клеточном, организменном и популяционном уровнях (Сергиевский, 1987; Шишкин, 1988; Васильев, 2008). Адекватной моделью в исследованиях, связанных с оценкой адаптивного потенциала, может стать стресс-реакция, в ходе которой максимально реализуются потенции, как особи, так и сообществ разного уровня. Представители различных отрядов класса насекомых, отличающегося широкой экологической пластичностью, соответствуют требованиям к объектам в подобных исследованиях.

Учение о стрессе и адаптационном синдроме было создано в середине прошлого века (Селье, 1961); представление о стресс-реакции было сформулировано несколько позднее (Горизонтов, 1973; Погодаев, 1976), причем неоднократно повторялось, что эта реакция развивается как цепь событий, опосредованных гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системой. Отсутствие такой системы у насекомых считалось априорно доказательством невозможности развития стресс-реакции по типу теплокровных (Косицкий, 1970). Тем не менее, доказательств развития стресса у насекомых получено достаточно (Лухтанов, 1985; Черныш, 1985; Раушенбах, 1990). Выявлены механизмы генетического контроля отдельных звеньев стресс-реакции (Раушенбах, 1997; Раушенбах и др., 2000; Ченцова и ■ др., 2007). В работах лаборатории И.Ю. Раушенбах также исследовано место стресс-реакции в процессах онтогенеза и адаптациогенеза; определены основные маркерные характеристики стресс-реакции у дрозофилы. Исследовалась и связь стресс-реакции с отдельными видами полиморфизма в природных популяциях £>. melanogaster. Однако экономически значимые виды насекомых, к тому же принадлежащие к нескольким отрядам, до сих пор не становились объектами исследований такого рода.

Экспериментальная оценка состояния индивидуума может дать результаты, получение которых в условиях природных популяций невозможно. Эксперимент, при котором длительность и интенсивность воздействия регулируется, а условия существования вне воздействия максимально стабильны, является основным средством для изучения универсальных процессов, свойственных каждой особи в исследуемом сообществе. Однако ни единственная особь, ни группа из нескольких особей еще не могут дать представления о реальном диапазоне реакции на воздействующий фактор в природной популяции. Демографические показатели, считающиеся достоверными характеристиками искусственных популяций (Монастырский, Горбатовский, 1991; Злотин, Головко, 1998), позволяют на ряде последовательных поколений сделать заключение о роли отдельных регулируемых факторов в динамике состояния искусственной популяции и предположить, какое значение могут иметь изменения эколого-климатического и антропогенного характера в жизни природных популяций. Однако, только исследования изменений границ ареала, динамики структуры природных популяций дают окончательный ответ на вопросы, связанные с прогнозом их состояния. Сочетание методов оценки реакции на воздействия на уровне популяций, субпопуляционных групп, индивидуальных организмов и суборганизменных систем представляется наиболее перспективным подходом.

Цель работы: Выяснение роли стресс-реакции насекомых (на примере медоносной пчелы, комнатной мухи и колорадского жука) в реализации адаптивного потенциала особи и популяции.

Задачи исследования:

1) исследование закономерностей проявления стресс-реакции у насекомых с (на примере колорадского жука, комнатной мухи и медоносной пчелы) при стрессах различной природы и модальности;

2) установление онтогенетических закономерностей проявления и развития стресс-реакции у насекомых с полным типом превращения и последствий перенесенных стрессов;

3) характеристика фаз развития стресс-реакции и ее особенности при воздействии нескольких стрессоров;

4) изучение модулирующего-влияния биологически активных веществ на развитие стресс-реакции и последствия стрессов у насекомых;

5) выявление особенностей развития стресс-реакции у генетически различающихся внутривидовых групп Apis mellifera L. в условиях зоны гибридизации интродуцируемых групп с аборигенными семьями Apis mellifera mellifera;

6) анализ изменений структуры лабораторных популяций Musca, domestica L. при стрессовых воздействиях и исследование процессов адаптациогенеза при селекции на устойчивость к стрессам;

7) выяснение роли стресс-реакции в проявлении полиморфизма в популяциях Leptinotarsa decemlineata Say на Южном Урале.

Научная новизна результатов исследований

Впервые проведены комплексные исследования развития стресс-реакции на видах насекомых, ранее не исследованных в данном аспекте. На примерах комнатной мухи, колорадского жука и медоносной пчелы показан универсальный фазовый характер стресс-реакции насекомых и сложная структура стадии реакции тревоги.

Выявлено стимулирующее действие (эффекты гормезиса) инсектицидов в летальных (диагностических) дозировках, проявляющееся в локальных популяциях L. decemlineata с высокой частотой встречаемости резистентных генотипов.

Впервые на примере A. mellifera и М. domestica показано изменение уровня транскрипционной активности генов профенолоксидазы и антибактериальных пептидов при стрессах различной природы.

Впервые установлена согласованность динамики активности отдельных компонентов фенолоксидазной системы в онтогенезе комнатной мухи и колорадского жука. Обнаружено соответствие динамики активности ферментов фенолоксидазной системы насекомых чередованию фаз стресс-реакции.

Показана возможность использования характеристик фаз развития стресс-реакции насекомых для оценки состояния семей медоносной пчелы.

Впервые выявлено закономерное снижение уровня внутрипопуляционного полиморфизма с последующим его восстановлением в ряду поколений в популяциях, подвергающихся неблагоприятным воздействиям в условиях эксперимента. Продемонстрировано различие в процессах формирования адаптации в лабораторных популяциях М. domestica к стрессогенным воздействиям в зависимости от характера и длительности воздействия стрессоров.

Впервые установлено наличие дифференциации типов стресс-реакции у имаго колорадского жука. Обнаружена связь динамики активности фенолоксидазной системы и фенотипических характеристик имаго.

На модельной выборке имаго L. decemlineata показана возможность комплексного применения молекулярно-биологического (двунаправленная аллельспецифичная полимеразная цепная реакция), фенетического и токсикологического методов для анализа популяционной структуры вида.

Теоретическая значимость работы. Работа обобщает результаты многолетних исследований, посвященных выяснению роли стресс-реакции в формировании онтогенетических адаптаций на ранее не исследованных модельных объектах.

Предложена схема развития стресс-реакции насекомых, согласующаяся с фундаментальной схемой Селье и уточняющая структуру стадии реакции тревоги. Показан универсальный характер стресс-реакции насекомых при воздействиях разного типа, что можно считать подтверждением общности защитной реактивности в отдаленных таксонах животного мира.

Установлена роль стресса и место стресс-реакции в микроэволюционных преобразованиях популяций насекомых как механизма реализации адаптивного потенциала особи и популяции. Одновременно продемонстрирована роль стресс-реакции как преадаптивного стимула, повышающего адаптационные возможности особи и расширяющего границы адаптивного потенциала популяций насекомых.

Концептуальные положения, выносимые на защиту:

1. Генетическая детерминированность параметров стресс-реакции насекомых позволяет использовать различные . модели стрессовых ситуаций в качестве методологической базы для оценки состояния популяций насекомых.

2. Резервы скрытой изменчивости, обеспечивающие значительную часть адаптивного потенциала популяций насекомых и вида в целом, проявляются в полиморфизме типов стресс-реакции.

3. Стресс-реакция в лабораторных и природных популяциях насекомых является механизмом реализации адаптивного потенциала популяции и проявления полиморфизма.

4. Стресс-реакция в популяциях насекомых играет роль мощного преадаптивного стимула, становясь последним звеном в системе неспецифической защитной реактивности насекомых, и ее развитие предопределяет дальнейшее состояние, как отдельных особей, так и популяции в целом.

Практическая значимость работы. Разработаны экспериментальные модели стрессовых ситуаций применительно к насекомым, позволяющие охарактеризовать состояние популяций и отдельных особей. На их основе предложены тест-системы, в перспективе применимые в практике массового разведения культур насекомых, в частности, в пчеловодстве. Результаты исследований используются в практике лабораторного скрининга активности предполагаемых адаптогенов и дисадаптантов насекомых.

Показана необходимость учета отдаленных последствий стрессов при оценке состояния популяций и групп насекомых более низкого ранга, особенно при решении вопросов о применении физиологически активных веществ для профилактики и лечения пчел, а также при оценке развития резистентности в популяциях колорадского жука. Результаты работы могут быть использованы для чтений лекций по курсу «Зоология», «Экологическая физиология», «Экологическая генетика», «Генетика».

Апробация работы. Материалы диссертации прошли апробацию на конференциях: «Актуальные проблемы современной биохимии и биотехнологии» (Челябинск, 1999), «Проблемы физико-химической биологии» (Пущино, 2000), «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2000), «Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии» (Новосибирск, 2000); на 9 совещании "Совр. состояние проблемы резистентности вредителей" (Санкт-Петербург, 2000); на XII съезде РЭО (Санкт-Петербург, 2002); на VI Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 2002); на II Международной конференции «Разнообразие беспозвоночных животных на севере (Сыктывкар, 2000); на III съезде ВОГиС (Москва, 2004); на Международной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии» (Саранск, 2005), на IX Всероссийском популяционном семинаре «Особь и популяция - стратегии жизни» (Уфа, 2006); на Х1П съезде РЭО (Краснодар, 2007) и на конференции «Современные проблемы биологической эволюции» (Москва, 2007), наХХП Любшцевских чтениях (Ульяновск, 2008).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 102 печатных работах, в том числе - 20 статей в рекомендованных ВАК журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), пяти глав с результатами собственных исследований, заключения, выводов, списка цитированной литературы, включающей 456 работ отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 385 страницах и содержит 53 рисунка, 55 таблиц и приложение.

Заключение Диссертация по теме "Энтомология", Беньковская, Галина Васильевна

ВЫВОДЫ

1. Общность фазного характера стресс-реакции насекомых и соответствие ее схеме развития стресс-реакции для теплокровных позвоночных показана на примерах колорадского жука, комнатной мухи и медоносной пчелы. Установлена сложная структура стадии реакции тревоги в ходе развития стресс-реакции насекомых. Успех перенесения нескольких последовательных стрессогенных воздействий у насекомых определяется совпадением фаз развития предыдущей и последующей стресс-реакции.

2. Воздействие стрессоров в интенсивности, соответствующей сублетальным дозировкам, вызывает эффект гормезиса — стимуляции жизнеспособности и плодовитости насекомых, как в лабораторных, так и в природных популяциях.

3. Эффекты метизации рас (подвидов) А. т. mellifera и А. т. caucasica в семьях медоносной пчелы на территории Республики Башкортостан в зоне гибридизации проявляются в снижении устойчивости к неблагоприятным воздействиям и жизнеспособности как результат разрушения коадаптированных генетических комплексов родительских генотипов. Параметры стресс-реакции позволяют оценить состояние семей и расовую принадлежность.

4. Несбалансированность компонентов защитной неспецифической реакции в условиях экспериментальных стрессов у особей медоносной пчелы из интродуцируемых на территории Республики Башкортостан семей южных рас (подвидов) свидетельствует о развитии стресса, вызванного незавершенными процессами акклиматизации.

5. На моделях формирования устойчивости к разнотипным стрессогенным воздействиям в лабораторных популяциях комнатной мухи установлен закономерный характер снижения внутрипопуляционного разнообразия на протяжении 10 поколений селекции и последующее восстановление этого уровня при продолжении селекции. Стресс-реакция на преимагинальных стадиях развития комнатной мухи исполняет роль преадаптивного стимула, обуславливающего наряду с отбором изменения популяционной структуры и способствующего реализации адаптивного потенциала особи и популяции.

6. Формирование устойчивости к стрессогенным воздействиям в лабораторных популяциях комнатной мухи сопровождается формированием физиолого-биохимических адаптаций, частный характер которых свидетельствует о полиморфизме путей реализации адаптивного потенциала в исходной группе (популяции).

7. Высокий адаптивный потенциал вида Leptinotarsa decemlineata Say (изменение вольтинности; приуроченность стадий развития летней генерации к фенофазам развития картофеля и установлению среднесуточных температур, соответствующих температурному оптимуму вида; способность самок уходить в зимнюю диапаузу с запасом спермы) обуславливает характер расселения на территории Республики Башкортостан, соответствующий экспансии.

8. В основе происходящих на территории РБ микроэволюционных процессов в популяции колорадского жука, выражающихся в формировании локальных популяций, различающихся фенотипической структурой как по фенетическим признакам рисунка покровов, так и по чувствительности к действию инсектицидов и колебаний температуры, лежит высокий уровень генетического полиморфизма, реализуемый в полиморфизме стратегий адаптациогенеза.

9. Скорость расселения колорадского жука и микроэволюционных преобразований, способствующих поддержанию высокой численности вида в агроценозах картофеля, позволяют сделать заключение о стресс-индуцируемой эволюции вида, в которой основными движущими силами являются высокий уровень адаптивного потенциала и антропогенные воздействия.

310

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итоги нескольких циклов исследований позволяют сформулировать концепцию роли стресса и стресс-реакций в реализации адаптивного потенциала насекомых. Стресс-реакция в экспериментальных условиях на «чрезвычайный» действующий фактор развивалась на всех уровнях организации - на клеточном (транскрипционная активность ряда генов, активность ферментов фенолоксидазного и гидролазного комплексов), организменном (локомоторная активность) и популяционном (изменения демографических характеристик и уровней чувствительности/устойчивости, смещение баланса частот фенетических характеристик). Максимальные и минимальные значения параметров, регистрируемых в ходе развития стресс-реакции насекомых, могут служить для оценки уровня адаптивного потенциала. Средние значения этих величин имеют видовую специфику, а размах изменчивости позволяет оценить степень гетерогенности исследуемых популяций.

Становясь последним звеном в цепи неспецифических защитных реакций, стресс-реакция может развиваться по кататоксическому пути, обеспечивая мобилизацию энергетических и пластических ресурсов и переход на новый уровень метаболизма, адекватный изменившимся условиям, что соответствует представлениям об эустрессе. При условии совпадения во времени нескольких чередующихся стрессорных воздействий формирование ответа в период реабилитации и мобилизации нарушает нормальное развитие адаптивной реакции. Стресс-реакция развивается по синтаксическому пути, что приводит к дистрессу - явлениям декомпенсации нарушений, чрезмерной кратковременной интенсификации метаболизма, углубляющей дисбаланс, и как следствие - к развитию патологических процессов, заканчивающихся гибелью особи и нарушениями популяционной структуры.'

Стресс-реакция на воздействие, переживаемое насекомыми в онтогенезе однократно на преимагинальной стадии, может стать пусковым сигналом для формирования онтогенетических адаптаций, способных в ряду поколений закрепляться на уровне генотипа. Пути адаптациогенеза для отдельных структурных элементов популяции могут быть различными, а специфика воздействующего фактора и пространственная изоляция ускоряют процесс формирования адаптаций, что удалось показать в экспериментах по формированию устойчивости к стресорным воздействиям разной модальности в лабораторных популяциях комнатной мухи.

Стресс-реакция, слагающаяся из латентной фазы, периода реабилитации, периода мобилизации (составные части стадии реакции тревоги), стадий резистентности и истощения, на каком бы уровне она ни проявлялась, имеет закономерный профиль динамики регистрируемых показателей. Параметры реакции позволяют использовать модели стрессовых ситуаций для оценки состояния как особи, так и популяций и групп более низкого ранга, что было проверено на семьях медоносной пчелы Apis mellifera L. Наблюдавшиеся на уровне поведенческих и физиолого-биохимических реакций различия между генетически дифференцируемыми расами А. т. mellifera, А. т. caucasica и гибридными семьями позволяют принять стресс-тесты как основу для диагностикума состояния и расовой принадлежности семей медоносной пчелы. Полученные в экспериментах результаты свидетельствуют о неблагоприятном эффекте гибридизации, приведшей к дисбалансу и разрушению сложившихся коадаптированных к различным эколого-климатическим условиям генетических комплексов и, таким образом, об отрицательном эффекте повышенного в условиях зоны гибридизации уровня гетерозиготности. В то же время, следует учитывать, что эффекты гибридизации в нашей республике заставляют с большой осторожностью относиться к рекомендациям применения адаптогенов, особенно синтетических, и медикаментозных средств в пчеловодстве.

Выявление адаптационного полиморфизма особей Leptinotarsa decemlineata Say в условиях температурных и токсических стрессов в сочетании с анализом фенотипической структуры локальных популяций вида на территории Республики Башкортостан дает основания считать стресс мощным преадаптивным стимулом, поддерживающим состояние экспансии вида при расселении на новых для него территориях. Полиморфная пространственно-временная структура популяций позволяет сохранять высокий уровень адаптивного потенциала даже в неблагоприятных условиях фронта расселения.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Беньковская, Галина Васильевна, Уфа

1. Адо А.Д., Ишимова JI.M. (ред.), 1973. Патологическая физиология. М.: Медицина. 535 с.

2. Алексеев В.Р., Казанцева Т.П., 2007. Использование индивидуально-ориентированной модели для изучения роли материнского эффекта в смене типов размножения у Cladocera // Журн. общ. биологии. Т. 68. №3. С.231-240.

3. Алимов А.Ф., 2000. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб: Наука. 147 с.

4. Алтухов П.Ю., 1995. Генетика популяций и сохранение биоразнообразия // Соросовский образовательный журнал. № 1. С.32-43.

5. Алтухов Ю.П., 2003. Генетические процессы в популяциях. М.: Академкнига. 531 с.

6. Амирханов Д. В., 1995. Биолого-токсикологическое обоснование совершенствования химической защиты картофеля от колорадского жука на Южном Урале. Автореф. дис.доктора биол. наук. Санкт Петербург. 48 с.

7. Амирханов Д.В., Абрамова T.JL, Беньковская Г.В., 1986. Экологические аспекты применения новых классов инсектицидов для борьбы с колорадским картофельным жуком. // Экологические аспекты гомеостаза в биогеоценозе. Уфа. С. 41-50.

8. Барабой В.А., Брехман И.И., Голотин В.Г., Кудряшов Ю.Б., 1992. Перекисное окисление и стресс. СПб: Наука. 148 с.

9. Батурин В.В., Батурина Л.И., 1978. Особенности инфекционного процесса у чешуекрылых и прямокрылых насекомых при заражении их кристаллофорными бактериями группы йшНп&епз^. // Микроорганизмы в защите растений от вредных насекомых. Иркутск. С.97-108.

10. Беленький М.Б., 1963. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Изд. АН Латв. ССР. С. 67-80.

11. Беньковская Г.В., 1990. Биологическое обоснование применения ингибиторов синтеза хитина для контроля численности колорадского жука в Предуралье Башкирии. Автореф. дисс. .канд. биол. наук. Л. 18 с.

12. Беньковская Г.В., 2006. Дифференциация жизненных стратегий и фенотипы имаго ЬерИпо1аг8а йесетИпеМа Эау // Особь и популяция. Материалы IX Всероссийского популяционного семинара. Уфа, 2-6 октября 2006 г. Уфа. 4.1. С. 23-28.

13. Беньковская Г.В., Идрисова Н.Т., 1985. Отдаленный эффект действия ювеноидов в онтогенезе непарного шелкопряда.// Лесное хозяйство. № 2. С.26-28.

14. Беньковская Г.В., Николенко А.Г., Салтыкова Е.С. и др., 2005. Адаптогенное действие препарата биосил на медоносную пчелу и комнатную муху // Агрохимия. №3. С. 74-78.

15. Беньковская. Г.В., Никоноров Ю.М., Сухорукова О.В. и др., 1999. Экспрессия гена профенолоксидазы у медоносной пчелы как компонент защитной реакции на инфекцию // Актуальные проблемы современной биохимии и биотехнологии. Челябинск: ЧГМА. С. 142-145.

16. Беньковская Г.В., Новицкая О.П., Николенко А.Г., 2000. Степные районы Южного Предуралья как один из очагов расселения колорадского жука.// Материалы 9-го совещания "Совр. состояние проблемы резистентности вредит." С.-Пб. С. 83.

17. Беньковская Г.В., Поскряков А.В., Николенко А.Г., 2000. Влияние метопрена на переносимость теплового шока в онтогенезе колорадского жука. // Агрохимия. №12. С.58-61.

18. Беньковская Г.В, Поскряков А.В., Сухорукова О.В. и др., 2002. Связь индукции активности фенолоксидазной системы и реализации фенотипической реакции у Leptinotarsa decemlineata Say (Coleóptera, Chrysomelidae) //Тез. XII съезда РЭО. С.-Пб. С.38

19. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С., Поскряков А.В., Николенко А.Г.,2000. Компенсаторное влияние производных хитина на колорадского жука при действии БТБ.// Материалы 9-го совещания "Совр. состояние проблемы резистентности вредит." С.-Пб. С.81.

20. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С., Поскряков А.В., Николенко А.Г.,2001. Влияние хитина и его производных на онтогенез колорадского жука //Агрохимия. №6. С.73-77.

21. Беньковская Г.В., Салтыкова Е.С., Сухорукова О.В., Николенко А.Г., 2006. Метаболическая регуляция двух типов фенолоксидазной активности в онтогенезе комнатной мухи // Онтогенез. Т. 37. № 2. С. 142148.

22. Беньковская Г.В., Соколянская М.П., 2008. Чувствительность к тепловому стрессу имаго комнатной мухи лабораторных линий, селектированных инсектицидами и абиотическими факторами // Агрохимия. №3. С. 52-56.

23. Беньковская Г.В., Удалов М.Б., Поскряков A.B., Николенко А.Г., 2004. Феногенетический полиморфизм колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say и его чувствительность к инсектицидам на территории Башкирии // Агрохимия. №12. С. 23-28.

24. Беньковская Г.В., Удалов М.Б., Хуснутдинова Э.К., 2008. Генетическая основа и фенотипические проявления резистентности колорадского жука к фосфорорганическим инсектицидам // Генетика. Т.44. №5. С.638-644.

25. Бергер В.Я., 1977. Влияние дибазола и витамина Bi2 на приспособление личинок сцифомедузы Aurelia aurita к понижению солености среды // Биология моря. Т. 5. №1. С. 48-54.

26. Бергер В .Я., 1987. Методологические аспекты изучения адаптивных явлений // Вопросы теории адаптации. Л.: Зоол. Ин-т АН СССР. С. 13-30.

27. Блинова C.B., 2007. Муравьи в условиях влияния твердых фракций промышленных выбросов // Успехи Совр. биологии. Т. 127. №2. С. 221225.

28. Богарада А.П., 1975. Колорадский жук на лекарственных растениях. // Защита раст. №7. С.53.

29. Болдырев A.A., 1986. Введение в биохимию мембран. М. 112 с.

30. Браун А.Д., Моженок Т.П., 1987. Неспецифический адаптационный синдром клеточной системы. JL: Наука. 232 с.

31. Булатов В.В., Хохоев Т.Х., Дикий В.В. и др., 2002. Проблема малых и сверхмалых доз в токсикологии. Фундаментальные и прикладные аспекты // Ж. Рос. Хим. Об-ва им. Д.И. Менделеева. Т. XLVI. №6. С.58-62.

32. Буров В.Н., 1983. Методы испытаний гормональных препаратов (регуляторов роста, развития и размножения насекомых). Л.: ВАСХНИЛ ВИЗР. 34 с.

33. Бурцева Л.И., Штерншис М.В., Калмыкова Г.В., 2001. Бактериальные болезни насекомых // Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты (под ред. В.В. Глупова). М.: Изд. Дом «Круглый год». С. 189-245.

34. Вавилов Н.И., 1968. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости // Классики советской генетики. Л.: Наука. С. 9-50.

35. Вайсерман A.M., Коваль O.A., Кошель Н.М., 1993. Влияние облучения на личиночной стадии на продолжительность жизни и плодовитость Drosophila melanogaster II Радиобиологический съезд. Киев. 20-25 сент. 1993: Тез. докл. Т.1. Пущино. С.165.

36. Васильев А.Г., 1988. Эпигенетическая изменчивость. Неметрические пороговые признаки, фены и их композиции // Фенетика природных популяций. М: Наука. С. 158-169.

37. Васильев А.Г., 2008. Популяционная мерономия и проблема визуализации эпигенетического ландшафта // Любищевские чтения. Современные проблемы эволюции (сборник докладов). Ульяновск: УлГПУ. Т.2. С. 6-15.

38. Васильева Л.А., Захаренко Л.П., Коваленко Л.В. и др., 2007. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Díptera. Транспозиции МГЭ при различных воздействиях // Динамика генофондов. Материалы отчетной конференции памяти Ю.П. Алтухова. М. С. 41.

39. Введенский Н.Е., 1951. Возбуждение, торможение и наркоз (1901) // Избранные произведения. М. Т.П. С. 509-679.

40. Вилкова Н.А. (ред.), 1993. Методические рекомендации по изучению и оценке форм картофеля на устойчивость к колорадскому жуку // М.: РАСХН. 48 с.

41. Вилкова Н.А., Сухорученко Г.И., Фасулати С.Р., 2002. Устойчивые сорта и средства защиты растений как индукторы микроэволюционных процессов у насекомых фитофагов // Инф. бюлл. ВПРС МОББ. Вып. 32. С. 194-204.

42. Вилкова H.A., Фасулати С.Р., 2001. Изменчивость и адаптивная микроэволюция насекомых фитофагов в агробиоценозах в связи с иммуногенетическими свойствами кормовых растений // Труды Руского энтомологического общества. Т.72. С.107 -128.

43. Вилкова H.A., Фасулати С.Р., Кандыбин Н.В., Коваль А.Г., 2001. Биоэкологические факторы экспансии колорадского жука // Защита и карантин растений. №1. С. 19 -23.

44. Гайнутдинов М.Х., Калинникова Т.Б., 2005. Эволюция термотолерантности животных //Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных: материалы Междунар. науч. конф. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. С. 44-45.

45. Гарбуз Д.Г., Зацепина О.Г., Пржиборо A.A. и др., 2007. Исследование механизмов термоустойчивости: эволюция генетических локусов и мутагенез // Динамика генофондов. Материалы отчетной конференции памяти Ю.П. Алтухова. М. С. 118-121.

46. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1980. Количественно-качественная закономерность развития общих неспецифических адаптационных реакций тренировки, активации и стресса: нервные и эндокринные механизмы стресса. Кишинев. С. 61-78.

47. Гаузе Г.Ф., 1941. Экологическая приспособляемость // Успехи соврем, биол. Т. 14. №2. С.227-242.

48. Геннис Р., 1997. Биомембраны: молекулярная структура и функции. М. 624 с.

49. Гилмур Д., 1968. Метаболизм насекомых. М.: Мир. 230 с.

50. Глез В.М., 2003. Колорадский жук и меры борьбы с ним // Защита и карантин растений. №6. С. 41.

51. Глупов В.В., 1993. Фенолоксидазная и агглютинирующая активности гемолимфы хлопковой совки Heliothis armígera (Hubn.) // Сибирский биологический журнал. Вып. 1. С. 3-7.

52. Глупов В.В., 2001. Механизмы резистентности насекомых // Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты (под ред. В.В. Глупова). М. Изд. Дом «Круглый год». С. 475-557.

53. Глупов В.В., 2002. Структура и функции перитрофической мембраны и перитрофического геля насекомых // Евроазиатский энтомологический журнал. Т.1. №1. С. 11-16.

54. Глупов В.В., Хвощевская М.Ф., Щепеткин И.А., Крюкова H.A., 1997. Морфофункциональная структура популяции гемоцитов Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Piralidae) при инфекционном процессе II Изв. РАН. Серия биологическая. №6. С.645-653.

55. Голиков Н.В., 1968. Механизмы работы мозга. Л. 48 с.

56. Голиков А.Н., Голиков Н.В., 1987. Угнетение и стимуляция как фазы процесса адаптации // Вопросы теории адаптации. Тр. ЗИН АН СССР.Т.160. С. 4-12.

57. Горизонтов П.Д., 1973. Резистентность и поражение. Вопросы общей патологии // Патологическая физиология экстремальных состояний. М. Медицина. С.7-35.

58. Гохман В.Е., 2007. Кариотипы перепончатокрылых (Hymenoptera): разнообразие, эволюция и таксономическое значение // Исследования по перепончатокрылым насекомым. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 10-27.

59. Граевская Б.М., Нечаев И.А., Золотарева H.H., 1975. О роли гомеостаза в радиочувствительности животных // Ж. общ. биол. T.XXXVI. №1. С. 135-141.

60. Гродницкий Д.Л., 2002. Две теории биологической эволюции: Саратов: Научная книга. 160 с.

61. Гукасян Г.С., 2002. Исследование кинетики окисления монофенолов тирозиназой. Влияние восстановителей // Биохимия. Т. 67. Вып. 2. С. 332-336.

62. Даев Е.В., 2007. О стрессе, хемокоммуникации у мышей и физиологической гипотезе мутационного процесса // Генетика. Т. 43. № 10. С. 1299-1310.

63. Данилова Л.Я., 1967. Роль надпочечников в регуляции углеводного обмена при снижении температуры- тела у животных с различным уровнем развития терморегуляции.// Автореф. дисс. канд. биол. наук. Киев. 22 с.

64. Дардымов И.В., 1987. Механизмы действия, препаратов женьшеня и элеутерококка. Автореф. дис. д-ра мед. наук. Л. 41 с.

65. Дедю И.И., 1989. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев. 406 с.

66. Детлаф Т. А., 1984. Относительная характеристика продолжительности развития Triturus vulgaris II Онтогенез. Т. 15. №3. C.3H-313.

67. Детлаф Т.А., 1986. Скорость развития пойкилотермных животных // Журн. общ. биологии. Т. XLVII. №2. С.163-172.

68. Джекобсон М., 1976. Половые феромоны насекомых. М.: Мир. 391с.

69. Дынник В.В., Сельков Е.Е., 1978. Регуляция энергетического обмена и физиологическое состояние организма. М.: Наука. 51с.

70. Дубинин Н.П., 1966. Эволюция популяций и радиация. М.: Атомиздат. 742 с.

71. Дубинин Н.П., 1976. Общая генетика. М.: Наука. 572 с. Дудаш А.В,. 1978. Содержание гликогена в жировом теле колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) во время постэмбрионального развития и имагинальной жизни // Зоол. журн. Т.57. №5. С.695-699.

72. Дудаш A.B., 1980. Динамика резервных питательных веществ в жировом теле колорадских жуков (Leptinotarsa decemlineata Say) во время постэмбрионального развития и имагинальной жизни // Зоол. журн. Т.59. №1. С.55-62.

73. Еремина И.В., Денисова И.А., 1987. Изменчивость некоторых признаков колорадского жука в Саратовской области // Деп. ВИНИТИ. М. С. 59- 70.

74. Еськов Е.К., 1990. Экология медоносной пчелы. М.: Росагропромиздат. 221с

75. Животенко Е.Ю., Кутузова Н.М., Филиппович Ю.Б. 1987. Изменение активности монофенол-монооксигеназы в онтогенезе комнатных мух и тутового шелкопряда // Онтогенез. Т. 18. № 2. С. 208211.

76. Животовский JI.A., 1982.Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. М. С. 38 44.

77. Животовский JI.A., 1991. Популяционная биометрия. М.: Наука.272с.

78. Жумабаева Т.Т., Байдер JIM., Алещенко A.B., Куроптева З.В., 2002. Аскорбиновая кислота и образование оксида азота в лейкоцитах // Тез. Докл. VI междунар. Конф. «Биоантиоксидант . Москва, 16-19 апр. 2002 г.». М. С. 190.

79. Жученко A.A., 1990. Эколого-генетические проблемы селекции растений // С.-х. биология. Сер. Биол. Раст. №3. С.3-23.

80. Завадский K.M., 1968. Вид и видообразование. Л.: Наука. 404 с.

81. Заугольнова Л.Б., Щербакова Е.Г., 1985. Характеристика некоторых экологических свойств степных, лугово-степных и луговых растений в пределах одного сообщества // Бюлл. МОИП. Отд. Биол. Т. 90. №6. С. 111-121.

82. Зелеев P.M., 2002. Оценка полиморфизма рисунка переднеспинки и надкрылий колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в окрестностях Казани // Зоологический журнал. Т. 81. № 3. С. 316 322.

83. Злотин А.З., Головко В.А., 1998. Экология популяций и культур насекомых. Харьков: РИП «Оригинал». 232 с.

84. Ибрагимов Р.И., Марданшин И.С., Хабибуллин С.И., 2003. Активность ингибиторов протеиназ у сортов картофеля, различающихся по устойчивости к фитопатогенам и насекомым-вредителям // Материалыконф. «Актуальные проблемы современной генетики». М. С.81-82.

85. Иванов В.И., Барышникова Н.В., Билева Дж.С. и др., 2006. Генетика. М.: ИКЦ «Академкнига». 638 с.

86. Ильинская Н.Б., 1963. Реакция мышечной ткани активных и диапаузирующих гусениц соснового шелкопряда на действие гипер- и гипотонических растворов хлористого натрия // Реакция клеток на экстремальные воздействия. М.-Л. С. 80-96.

87. Ильиных A.B., 2007. Вертикальная передача вирусов насекомых: гипотезы и факты // Проблемы и перспективы общей энтомологии. Тезисы докладов XIII съезда РЭО. 10-14 августа 2007 г. Краснодар. С. 135-136.

88. Кайданов JI.3., 1963. О некоторых физиологических механизмах избирательности спаривания у дрозофилы // Вестн. Лен. Ун-та. Сер. Биол. №9. С.143-149.

89. Кандыбин Н.В., 1989 Бактериальные средства борьбы с грызунами и вредными насекомыми.// М. Агропромиздат. 172с.

90. Карпунина H.H., 1967. Использование анатомо-гистологических и физиологических особенностей колорадского жука для определения возраста имагинальной фаз ы // Труды ВИЗР. Вып. 27. С. 107-119.

91. Kapp Я., 1976. Механизмы биологической защиты. М.: Медицина.108 с.

92. Картель H.A., Макеева E.H., Мезенко A.M., 1999. Генетика. Энциклопедический словарь. Минск.: Технология. 437с.

93. Кауфман Б.З., 1985. Возможное эволюционное значение реакции термопреферендума пойкилотермных животных // Журн. Общ. биологии. Т. XLVI. № 4. С.509-515.

94. Кинд Т.В., 2002. Холодовая реактивация диапаузирующих куколок щавелевой совки Acronicta rumicis L.(Lepidoptera, Noctuidae). Сенсибилизация проторакальных желез // Тез. XII съезда РЭО. С.-Пб, 2002. С.152-153.

95. Кинд Т.В., Вагина Н.П., 1976. Нейросекреторная система мозга в период куколочной диапаузы и метаморфоза совки Acronicta rumicis L.(Lepidoptera, Noctuidae) // Энтомол. обозрение. Т.55. С. 286-299.

96. Климец Е.П., 1988. Выявление чувствительности колорадского жука к действию инсектицидов с помощью фенов // Фенетика природных популяций. Тез. докл. М. С. 111-117.

97. Клюге Н.Ю., 2000. Современная систематика насекомых. СПб.: Лань. 336 с.

98. Ковалевская Н.И., 1981. Активность гидролаз кишечного сока тутового шелкопряда при питании молодым и зрелым листом шелковицы // Сб. науч. Тр. Моск. Гос. Пед. Ин-та им. В.И. Ленина. № 23. С. 119-125.

99. Козлова E.H., 1972. Биологические последствия применения инсектоакарицидов для вредных насекомых и клещей // Труды ВНИИ защиты растений. №35. С. 120-149.

100. Комиссарчик Я.Ю., 1975. Структура и химический состав клеточных мембран // Структура и функции биологических мембран. М.: Наука. С. 8-27.

101. Конькова А.Ф., Магай И. А., Шехаева О.М. и др., 1987. Энергетический гомеостаз и адаптационные возможности человека в экстремальных условиях // Изв. АН СССР. Сер. Биол. № 4. С. 506- 515.

102. Косарев М.Н., 2006. О некоторых факторах популяционной динамики бурзянской бортевой пчелы // Особь и популяция. Материалы IX Всероссийского популяционного семинара. Уфа, 2-6 октября 2006 г. Уфа. 4.2. С. 204-208.

103. Косицкий Г.И., Смирнов В.М., 1970. Нервная система и «стресс» (о принципе доминанты в патологии). М.: Наука. 205 с.

104. Кохманюк Ф.С., 1981. Колорадский жук как модель микроэволюции // Природа. № 12. С. 86 87.

105. Крушев JI.T., 1992. Экспериментальное изучение стимулирующего эффекта применения инсектицидов // Тез. Докл. Совещ. "Совр. Положение с резистентностью вредителей. к пестицидам". Уфа, 1992. С.47-48.

106. Кузнецов В.В., 1955. Влияние колебаний факторов внешней среды на некоторые биологические процессы у морских беспозвоночных // Ж. общ. Биол. Т. 14. №6. С. 413-423.

107. Кузнецов Н.Я., 1948. Основы физиологии насекомых.// Л. Т.1. С. 124-131.

108. Курдюков В.В., 1977. Последействие пестицидов на состояние развития сельскохозяйственных вредителей. М.: ВНИИТЭИСХ. 45 с.

109. Лакин Г.Ф., 1990. Биометрия. М.: Высшая школа. 352 с.

110. Лебедев В.И., Билаш Н.Г., 2006. Биология пчелы медоносной и пчелиной семьи. М.: Колос. 255 с.

111. Левонтин Р., 1978. Генетические основы эволюции. М.: Мир. 351 с.

112. Леонтьева Т.Л., Беньковская Г.В., Николенко А.Г., 2000. Потеря эффективности пиретроидов против колорадского жука Leptinotarsa decemlineata SayII Материалы 9-го совещания "Совр. состояние проблемы резистентности вредит." С.-Пб. 2000. С.33.

113. Лобашев М.Е., Инге-Вечтомов С.Г., 1976. Физиологическая генетика. Л: Медицина. 472 с.

114. Лозина-Лозинский Л.К., 1972. Очерки по криобиологии. Л.: Наука. 287 с.

115. Лухтанов В.А., 1985. Неспецифическая резистентность как показатель состояния поиуляций насекомых.// Тез. Докл. Конф. «Методика, и рез. Изуч. Физиол. Состояния насекомых» Тарту, 1985: С. 47-49.

116. Майр Э., 1968: Зоологический вид и эволюция. Пер. с англ. М-.: Мир! 598 с. .■ . ' ■ 'V ;•:-Маркель;.'. А.ЛС, ■'19851'.Генетичёская'; модель индуцированной^ стрессом артериальной гипертонии // Изв. АН СССР. Сер. Биол. Наук. Вып. 3. №5. С. 466-469.

117. Маркель А.Л., 2000; Современные концепции эволюционной генетики // Стресс и эволюция: концепция Д.К. Беляева и се развитие / Под ред. В.К. Шумного, А.Л. Маркеля. Новосибирск. ИЦиГ СО РАН. С; 103-114. ,

118. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В., 1993. Биохимия человека: в 2гХ.томах. Mi: Мир;.Т. 2. 415 с.

119. Северной Азии. Материалы VII Межрегионального совещания энтомологов Сибири и Дальнего Востока (в рамках Сибирской зоологической конференции). 20-24 сентября 2006 г., Новосибирск. С.361-363.

120. Меерсон Ф.З., 1984. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца. Медицина, Москва, 272 с.

121. Меерсон Ф.З., 1991. Защитные эффекты адаптации и некоторые перспективы развития адаптационной медицины // Успехи физиол. наук. Т.22. № 2. С. 52-89.

122. Мигранов М.Г., Беньковская Г.В., 1985. Колорадский жук в условиях Предуралья Башкирии.// Тез. Докл. Обл. Конф. Мол. Ученых "Науч. основы охраны природы Урала и проблемы экологич. Мониторинга". Свердловск. С. 18.

123. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., 2005. Основы общей экологии. М.: Университетская книга. 240 с.

124. Монастырский А.Л., Горбатовский В.В., 1991. Массовое разведение насекомых для биологической защиты растений: Справочник. М.: Агропромиздат. 240 с.

125. Мордкович В.Г., 2007. Феномен лесостепи с энтомологических позиций // Евразиатский энтомологический журнал. Т.6. № 2. С.123-128.

126. Мустафина O.E., Хуснутдинова Э.К., 2001. Липидный спектр сыворотки крови в условиях разных антропоэкосистем. Исследования в Башкортостане. Уфа: Гилем. 209 с.

127. Назаренко И.В., 1960. Влияние формальдегида на водные организмы // Тр. Всесоюзн. Гидробиол. О-ва. Т. 10. С. 170-174.

128. Николенко А.Г., 2003. Состояние генофонда башкирской популяции Apis mellifera mellifera L. и пути его сохранения. Автореф. Дисс.докт. биол. наук. СПб-Пушкин. 47с.

129. Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., 1992. Характер наследования генов резистентности у устойчивых к фосмету и дельтаметрину линийкомнатной мухи. // Тез. Докл. Совещ. "Совр. Положение с резистентностью вредителей . к пестицидам". Уфа. С.45-46.

130. Никоноров Ю.М., Беньковская Г.В., Поскряков A.B. и др., 1998. Использование метода ПЦР для контроля чистопородности пчелосемей Apis mellifera mellifera L. в условиях Южного Урала // Генетика. Т.34. №11. С. 1574-1577.

131. Новожилов К.В. (ред.)., 2006. Технология и методы оценки побочных эффектов от пестицидов (на примере преодоления резистентности колорадского жука к инсектицидам). СПб. 52 с.

132. Обзор распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных растений в Башкирской АССР с прогнозом их появления. 1976. Уфа. Башкнигоиздат. С.70-72.

133. Одум Ю., 1986. Экология. В 2-х т. М.: Мир. Т.2. 376 с.

134. Омельянчук Л.В., Дубовский И.М., Глупов В.В., 2001. Ген-регулятор фенолоксидазной активности у Drosophila melanogaster II Генетика. Т. 37. № 8. С. 1063-1067.

135. Островерхова Г.П., 2007. О некоторых тенденциях эволюции мицетофилоидных двукрылых (Díptera, Mycetophyloidea) // Тр. РЭО. Т.78 (1). С. 84-90.

136. Панасенко О.О., Ким М.В., Гусев Н.Б. Структура и свойства малых белков теплового шока // Успехи биологической химии. 2003. Т. 43. С. 5998.

137. Панин Л.Е., 1983. Биохимические механизмы стресса. Новосибирск: Наука. 233 с.

138. Панов E.H., 1983. Поведение животных и этологическая структура популяций. М.: Наука. 423 с.

139. Парсонс П.А., 2000. Поведение, стресс и возможности адаптации // Современные концепции эволюционной генетики. Новосибирск: ИЦиГ. С. 95-102.

140. Перегуда Т.А., 1985. Механизмы устойчивости членистоногих к пиретроидам // Агрохимия. № 8. С. 132.

141. Погодаев К.И., 1976. К биологическим основам «стресса» и «адаптационного синдрома» // Актуальные проблемы стресса. Кишинев: Штиинца. С.211-229.

142. Полевой В.В., Саламатова Т.С., 2004. Живое состояние клетки и биология старения. СПб. Изд-во С.-Петерб. Ун-та. 136 с.

143. Поскряков A.B., Беньковская Г.В., Мигранов М.Г., 1995. Бактериальные препараты и пути повышения их эффективности. // Агрохимия. № 8. С. 114-118.

144. Прогноз появления и распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных культур в Башкирской АССР в 1978 году и меры борьбы с ними. 1978. Уфа. Башкирское книжное издательство. 94 с.

145. Рапопорт Е.Г., 1988. Вторичный обмен растений и становление пищевой специализации насекомых-фитофагов // Тр. ВИЗР. С. 23-30.

146. Ратнер В.А., Васильева JI.A., 2000. Мобильные генетические элементы (МГЭ): «эгоистическая ДНК» или функциональная часть генома? // Современные концепции эволюционной генетики. Новосибирск: ИциГ СО РАН. С.168-174.

147. Раушенбах И.Ю., 1990. Нейроэндокринная регуляция развития насекомых в условиях стресса // Новосибирск: Наука. 159 с.

148. Раушенбах И.Ю., 1997. Стресс-реакция насекомых: механизм, генетический контроль, роль в адаптации // Генетика. Т. 33. № 8. С. 11101118.

149. Раушенбах И.Ю., Серова Л.И., Тимохина И.С. и др., 1991. Изменение содержания биогенных аминов у двух линий Drosophila virilis и их гибридов в онтогенезе и при тепловом стрессе // Генетика. Т. 27. №4. С. 657-666.

150. Раушенбах И.Ю., Серова Л.И., Тимохина И.С. и др., 1993. Генетический анализ различий в метаболизме дофамина у двух линий D. virilis в норме и при тепловом стрессе.// Генетика. Т.29. № 6. С. 935-949.

151. Роговин К.А., Мошкин М.П., 2007. Авторегуляция численности в популяциях млекопитающих и стресс (штрихи к давно написанной картине) // Журнал общ. биол. Т.68. №4. С. 244-267.

152. Рославцева С.А., 1978. Методы определения инсектоакарицидной активности и методы разведения биотестов в лабораторных условиях. М.: НИИТЭХИМ. 32 с.

153. Рославцева С. А., 2003. Резистентность членистоногих к инсектоакарицидам // Агрохимия. №7. С. 83-87.

154. Рубцов И.А., 1948. Биологические методы борьбы с вредными насекомыми. М.: Сельхозгиз. С. 1-36.

155. Русина Л.Ю., Гилев A.B., Скороход О.В., и др., 2007. Связь окраски осы Polistes dominulus с пространственно-этологической структурой еепопуляции в Нижнем Приднепровье // Успехи Совр. биологии. Т. 127. №2. С. 157-165.

156. Сааков Б.А., 1973. Гипотермия // Патологическая физиология экстремальных состояний. М.: Медицина. С. 237-266.

157. Салганик Р.И., 1987. Молекулярные механизмы стресс-индуцируемой наследственной изменчивости // Генетика. Т.23. № 6. С. 1050-1064.

158. Салганик Р.И., 2000. Генетика оксидативного стресса, его опасности и преимущества // Современные концепции эволюционной генетики (под ред. В.К. Шумного, А.Л. Маркеля). Новосибирск. ИЦиГ СО РАН. С.79-85.

159. Салтыкова Е.С., 2000. Адаптивное действие хитоолигосахаридов на Apis mellifera L.: Автореф. дис.п. канд. биол. наук. Санкт-Петербург-Пушкин. 28 с.

160. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Сухорукова О.В. и др., 2005. Внутривидовые различия гуморального защитного ответа у медоносной пчелы Apis mellifera II Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Т.41. №4. С.314-318.

161. Салтыкова Е.С., Беньковская Г.В., Николенко А.Г., 2007. Внутривидовые различия в механизмах формирования защитных процессов у медоносной пчелы Apis mellifera II Журнал эволюционной биохимии и-физиологии. Т.43. №2. С. 162-167.

162. Саркисова К.Ю., 1991. Различие в сдвигах окислительного метаболизма мозга при активном и пассивном типах поведения // Доклады АН СССР. Т. 316. № 3. С.754-758

163. Саттаров В.Н., 2000. Популяционно-генетический полиморфизм башкирской популяции медоносной пчелы Apis mellifera L. Дис. канд.биол.наук. Санкт-Петербург-Пушкин. 136с.

164. Селье Г., 1961. Неспецифическая резистентность // Физиологический журнал СССР. № 3. С.3-15.

165. Селье Г., 1972. На уровне целого организма // М. Наука. 121с.

166. Селье Г., 1977. Концепция стресса как мы ее представляем в 1976 г. // Новое о гормонах и механизме их действия. Киев: Наукова думка. С. 27-51.

167. Селье Г., 1979. Стресс без дистресса. М.: Прогресс. 122с.

168. Серавин JI.H., 1957. Влияние растворенных химических веществ на фагоцитоз Paramecium caudatum II Вестн. ЛГУ. №3. С. 85-100.

169. Сергиевский С.О., 1985. Полифункциональность и пластичность генетического полиморфизма (на примере популяционного меланизма двуточечной божьей коровки Adalia bipunctata (L.)) II Журн. Общей биологии. Т. XLVI. № 4. С.491 502.

170. Сергиевский С.О., 1987. Полиморфизм как универсальная адаптивная стратегия популяций // Вопросы теории адаптации. Л.: Зоол. Ин-т АН СССР. С.41-58.

171. Сидоренко А.П., Березовская О.П., Созинов A.A., 2000. Оценка генетического полиморфизма в популяциях колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say) по RAPD-маркёрам // Генетика. Т. 30. №5. С. 651-656.

172. Сингх Ш.М., 1984. Гетерозиготность по аллозимным локусам у морских моллюсков как показатель генетической изменчивости, связанной с адаптивными признаками // Биол. моря. №1. С.27-38.

173. Скоупс Р. 1985. Методы очистки белков. М.: Мир. С. 342.

174. Скулачев В.П., 1999. Эволюция, митохондрии и кислород //Сорос, образов, журнал. № 9. С. 4-10.

175. Слоним А.Д., 1971. Экологическая физиология животных. М.: Высшая школа. 447 с.

176. Соколов B.C., 1952. Алкалоидоносные растения СССР. M.-JI. С.2527.

177. Соколова К.Б., 1998. Развитие феногенетики в первой половине XX века. М. Наука. 160 с.

178. Соколянская М.П, Беньковская Г.В., Николенко А.Г., 2005. Динамика формирования резистентности личинок комнатной мухи к стресс-факторам различной природы. // Агрохимия. № 9. С.70-75.

179. Солбриг О., Солбриг Д. 1982. Популяционная биология и эволюция. М.: Мир. 488с.• Стил Э., Линдли Р., Бланден Р., 2002. Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция. М.: Мир. 237 с.

180. Ступак И.В., 2006. Фенотипическая изменчивость в популяции клеток Esherichia coli, содержащих циклические дигенные системы. Автореф. .дисс. канд. биол. наук. Уфа: Институт биохимии и генетики УНЦ РАН. 22 с.

181. Сукачев В.Н., 1960. Соотношение понятий биогеоценоз, экосистема и фация // Почвоведение. № 6. С. 1-10.

182. Суходол ец В.В., 2004. Приспособленность и экологическая устойчивость//Ж. общ. Биол. Т.65. №5. С. 417-425.

183. Сухорукова О.В., 2002. Участие ферментов фенолоксидазного комплекса в защитных реакциях насекомых: Автореф. дис. канд. биол. наук. Уфа. 24с.

184. Сухорукова О.В., Удалов М.Б., 2001. Иммунизация пчёл сопровождается изменениями в содержании нуклеиновых кислот // Биология наука 21 го века/5я Пущинская конференция молодых учёных. Пущино. 2001 С.63.

185. Сухорученко Г.И., Зильберминц И.В., Кузьмичев A.A., 1990. Определение резистентности вредителей сельскохозяйственных культур и зоофагов к пестицидам // М.: ВАСХНИЛ. 79 с.

186. Татаринов Л.П., 2007. Молекулярная генетика и эпигенетика в механизмах морфогенеза// Журн. общ. биол. Т.68. №3. С.165-169.

187. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов H.H., Яблоков A.B., 1977. Краткий очерк теории эволюции. М. Наука. 297 с.

188. Тимофеев-Ресовский Н.В., Свирежев Ю.М., 1967. О генетическом полиморфизме в популяциях. Экспериментально-теоретическое исследование//Генетика. №10. С. 152-166.

189. Тодоров И.Н., Тодоров Г.И., 2003. Стресс, старение и их биохимическая коррекция. М.: Наука. 479 с.

190. Томе C.B., 1993. Терморегуляция и устойчивость к высоким температурам у пустынных насекомых // Успехи совр. биол. Т. 113. № 5. С 587-605.

191. Тыщенко В.П., 1986. Физиология насекомых. М.:Высш. шк. 303с.

192. Уголев A.M., Егорова В.В., Шиндер Д.А., 1991. Возможный механизм передачи стрессорных эффектов от матери к потомству у млекопитающих через плаценту и молоко (гипотеза стрессинов) // Ж. эвол. Биохим. Физиол. Т.27. №2. С. 259-260.

193. Удалов М.Б., 2006. Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say на Южном Урале. Дисс. .канд. Биол. Наук. Уфа: Институт биохимии и генетики УНЦ РАН. 177с.

194. Ульмасов Х.А., Дашкевич В.К., Шаммаков С., и др., 1991. О роли белков теплового шока в естественной адаптации организма к теплу //Доклады АН СССР. Т. 316. № 3. С.749-752.

195. Уоддингтон К.Х., 1970. Основные биологические концепции // На пути к теоретической биологии. М. С. 11-38.

196. Ушатинская P.C., 1981. Состояние активной жизнедеятельности и физиологического покоя колорадского жука, их место и роль вжизненном потенциале вида // Колорадский картофельный жук. М.: Наука. С. 202-250.

197. Ушатинская Р.С., Йирковский Г.Г., Тилавов Т., 1971. Характер и размеры изменения чувствительности колорадского жука к повреждающим агентам в процессе онтогенеза // Экология. № 3. С. 5368.

198. Фасулати С.Р., 1985. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say в Европейской части СССР // Экология. № 6. С. 50 56.

199. Фасулати С.Р., 1988. Микроэволюционные аспекты воздействия сортов картофеля на структуру популяций колорадского жука // Труды ВИЗР. Л. С. 71-84.

200. Фасулати С.Р., Вилкова Н.А., 2002. Индикация процессов микроэволюции и их направленность у колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleóptera, Chrysomelidae) и вредной черепашки

201. Федорова С.П., 1986. Определение активности неспецифической щелочной фосфатазы и аденозинтрифосфатазы в насекомых // Биохим. методы исслед. в энтомологии. Л. С.59-63.

202. Филиппова М.А., 1985. Активность кислой и щелочной фосфатаз в слюнных железах личинок и куколок Chironomus thummi. II Онтогенез. №2. С. 127-134.

203. Филиппович Ю.Б., Кутузова Н.М., 1985. Гормональная регуляция обмена веществ у насекомых // Биологическая химия (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). М., Т.21. 226 с.

204. Херрингтон С., Макги Дж., 1999. Молекулярная клиническая диагностика. Методы. М.: Мир. 558с.

205. Ченцова H.A., 2005. Ювенильный гормон и биогенные амины в регуляции размножения и развития стресс-реакции Drosophila melanogaster (Генетико-физиологические аспекты). Автореф. дисс.канд биол. наук. Новосибирск. 22 с.

206. Ченцова H.A., Алексеев A.A., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю., 2007. Влияние октопамина на активность экдизон-монооксигеназы у Drosophila // ДАН. Т. 415. №4. С. 559-561.

207. Черныш С.И., 1983. Реакция нейроэндокринной системы, на повреждающие воздействия.//Тр. Всес. Энтомол. Об-ва. 64. С. 118-127.

208. Черныш С.И., 1985. Неспецифическая резистентность как показатель физиологического состояния насекомых.// Тез. Докл. Конф. «Методика и рез. Изучения физиол. состояния насекомых». Тарту,. С. 134-136.

209. Черныш С.И., Лухтанов В.А., 1985. Неспецифическая устойчивость и отбор на резистентность к инсектицидам у комнатной мухи {Musca domestica)!I Зоол. журн. Т. LXIV. Вып. 1. С.53-60.

210. Чураев Р.Н., 2000. Об одной неканонической теории наследственности // Современные концепции эволюционной генетики. Новосибирск: ИциГ СО РАН. С.22-32.

211. Шагов Е.М., 1977. О термопреферендуме клопа периллюса -хищника колорадского жука // Экология. № 1. С. 97-99.

212. Шакиров Т.Д., 1987. Нужны не слова, а дела // Пчеловодство. №12.1. С.9.

213. Шварц С.С., 1980. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука. С. 125-163.

214. Шилов И.А., 1984. Стресс как экологическое явление // Зоол. журн. Т. LXIIL № 6. С. 805-812.

215. Шишкин М.А., 1988. Эволюция как эпигенетический процесс // Современная палеонтология /под ред. Меннера В.В., Макридина В.П. М.: Недра. Т.2. С. 142-169.

216. Шкорбатов Г.Л., 1971. Основные черты адаптаций биологических систем //Ж. общ. биол. Т.32. №2. С.131-142.

217. Шмальгаузен И.И., 1968. Факторы эволюции. М.: Наука. 2-е изд.445 с.

218. Шмальгаузен О.И., 1983. Продолжительность и типичность развития предличинок белуги и севрюги при разных температурных условиях // Биологические основы осетроводства. М.: Наука. С. 94-103.

219. Щовен Р., 1972. Поведение животных. М.: Мир. 489 с.

220. Штерншис М.В., 2001. Биологический контроль численности насекомых // Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты (под ред. В.В. Глупова). М.: Изд. Дом «Круглый год». С. 558610.

221. Яблоков А.В., 1987. Популяционная биология. М.:Высшая школа.326 с.

222. Яровой В.М., 1968. Кормовые растения колорадского жука в Молдавии // Тр. Молд. НИИ орошаемого земледелия и овощевод. Т.8. №2. С.117-121.

223. Acheampong S., Mitchell В.К., 1997. Quiscence in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata II Ent. Exp. Et Appl. V. 82. P. 83-89.

224. Allahyari H., Fard P.A., Talebi K., 2005. The first report of resistance of Colorado potato beetle to phosalon and endosulfan from Iran // Resistant Pest Management Newsletter. V.14. No.2. P. 13-15.

225. Anggraeni Т., Ratcliffe N. A., 1991. Studies on cell-cell cooperation during phagocytosis by purified hemocyte populations of the wax moth, Gallería mellonella И Journal of Insect Physiology. V. 37. P. 453-460.

226. Arakane Y., Muthukrishnan S., Beeman R.W. et al., 2005. Lacease 2 is the phenoloxidase gene required for beetle cuticle tanning // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. V. 102. P. 11337-11342.

227. Ashida M., 1990. The prophenoloxidase cascade in insect immunity // Res. Immunol. V.141. No. 9. P. 908-910.

228. Ashida M., Brey P.T., 1995. Role of the integument in insect defense: pro- phenol oxidase cascade in the cuticular matrix // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 92. P. 10698-10702.

229. Aspan A., Huang T.-S., Cerenius L., Soderhall K., 1995. cDNA cloning of prophenoloxidase from the freshwater crayfish Pasifastacus leniusculus and its activation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 92. P. 939-943.

230. Aucoin R., Guillet G., Murray C. et al., 1995. How do insect herbivores cope with the extreme oxidative stress of phototoxic host plant? // Arch. Insect Biochem. and Physiol. V. 29. No.2. P. 211-226

231. Bai C., Vanhaecke M., Degheele D., 1984. Cytopathology of Spodoptera littoralis Boisd. midgut epithelium following treatment with 8-endotoxin of Bacillus thuringiensis Berliner.// "Meded. Fac. Landbouwwetensch. Rijksuniv. Gent." V.49. P. 875-884.

232. Barrett F.M., Andersen S.O., 1981. Phenoloxidases in larval cuticle of the blowfly Calliphora vicina II Insect Biochem. V. 11. P. 17-23.

233. Beck G., Cardinale S., Wang L. et al., 1996. Characterization of a defense complex consisting of interleukin 1 and phenol oxidase- from the hemolymph of the tobacco hornworm Manduca sexta II J. Biol. Chem. V. 271. P. 11035-11038.

234. Benov L., 2001. How superoxide radical damages the cell // Protoplasma. V 217. P. 33-36.

235. Blanchetot A., 1989. Detection of highly polymorphic regions in insect genomes // Nucl. Acid Res. V. 17. No.8. P. 3313.

236. Bossart J.I., Scriber J.M., 1995. Maintenance of ecologically significant genetic variation in the tiger swallowtail butterfly through differential selection and gene flow // Evolution (USA). V.49. No.6. P. 1163-1171.

237. Brattsten L.B., 1991. Bioengineering of crop plants and resistant biotype evolution in insects: counteracting coevolution // Arch. Insect Biochem. and Physiol. V. 17. No.4. P. 253-267.

238. Brower J.H., 1981. Reproductive performance of inbred or outbred Fi and F2 progeny of adult indianmeal moth females or malesxfemales partially sterilized by gamma irradiation // Ann. Entomol. Soc. Amer. 74. No.l. P. 108113.

239. Brown J.K., Perring T.M., Cooper A.D. et al., 2000. Genetic analysis of Bemisia (Hemiptera: Aleyrodidae) populations by isoelectric focusing electrophoresis // Biochemical genetics. Vol. 38. No. 1/2. P. 13-25.

240. Budnik V., White K., 1987. Genetic dissection of dopamine and serotonin synthesis in the nervous system of Drosophila melanogaster II J. Neurogenet. V.4. P. 309-314.

241. Cannon W.B., 1929. The wisdom of the body // Physiol. Rev. No.9. P. 399-431.

242. Cavicchi S., Guerra D., La Torre V., Huey R.B., 1995. Chromosomal analysis of heat-shock tolerance in Drosophila melanogaster evolving at different temperatures in the laboratory// Evolution (USA). V.49. No.4. P. 676684.

243. Chase M.R., Sugumaran M., 2001. Genomic and cDNA sequence of prophenoloxidase from Drosophila melanogaster II In: Beck G., Sugumaran M.3 Cooper E.C. Phylogenetic perspectives on Vertebrate Immune systems. New York: Kluwer/Plenum Press. P.349-362.

244. Chemeris A.V., Vakhitov V.A., 1989. Primary structure of 5.8S rRNA gene and internal transcribed spacers in diploid wheat Triticum urartu Thum. Gandl I I Mol. Biol. (Mosk.). V.23. No.l. P. 320-326.

245. Chigagure N.N., Baxter G.D, Barker S.C., 2000. Microsatellite loci of the cattle tick Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) // Experimental and Applied Acaralogy. No.24. P. 951-956.

246. Chippindale A.K., Chu T.J.F., Rose M.R., 1996. Complex trade-offs and the evolution of starvation resistance in Drosophila melanogaster 11 Evolution (USA). V.50. No.2. P. 753-766.

247. Chomczynski P., Sacchi N., 1987. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinum thio-cyanate-phenol-chloroform extraction // Anal. Biochem. V.162. P.156-159.

248. Christian J.J., 1968. Endocrine-behavioral negative feed-back responses to increased population density // Coll. Intern. Nat. Rech. Sci. Paris. V. 173. P. 289-316.

249. Clark J.M., Lee S.H., Kim H.J. et al., 2001. DNA-based genotyping techniques for the detection of point mutation associated with insecticide resistance in Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata. II Pest Management Science. No.57. P. 968-974.

250. Clegg J.S., 1974. Biochemical adaptations associated with the embryonic dormancy of Artemia salina II Trans. Amer. Microsc. Soc. V.93. P. 481-490.

251. Cohen J.J., Duke R.C., Padok V.A., Sellins K., 1992. Apoptosis and programmed cell death in immunity // Ann. Res. Immunol. V.10. P. 267-293.

252. Cornuet J.M., Garnery L., Solignac M., 1991. Pupative origin and function intergenic region between COI-COII of Apis mellifera L. mitochondrial DNA // Genetics. V.128. P. 393-403.

253. Crozier H.R., Crozier Y.C., 1993. The mitochondrial genome of Honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organization // Genetics. V.133.P. 97-117.

254. Cui L., Luckhart S., Rosenberg R., 2000. Molecular characterization of a prophenoloxidase cDNA from the malaria mosquito Anopheles stephensi II Insect Molecular Biology. V. 9. P. 127-137.

255. Da Silva C.C., Dunphy G.B., Rau M.E., 2000. Interaction of Xenorhabdus nematophilus (Enterobacteriaceae) with the antimicrobial defenses of the house cricket, Acheta domesticus // J. Invertebr. Pathol. V. 76. P. 285-292.

256. Dabom P., McCart C., Woods D., ffrench-Constant R., 2004. Detection of insecticide resistance-associated mutations in cat flea Rdl by TaqMan-allele specific amplification//Pest. Biochem. Physiol. V. 79. P. 25-30.

257. Dahigaart I., Krebs R.A., Loeschoke V., 1995. Heat-shock tolerance and inbreeding in Drosophila buzzatti U Heredity. V. 74. No.2. P. 157-163.

258. Dallman M.F., 2003. Stress by any other name.? // Hormones and Behavior. V.43. P. 18-20.

259. Davenport A.K., Evans P.D., 1984. Stress-induced changes in octopamine levels of insect haemolymph// Insect Biochem. V. 14. P. 135-150.

260. Davis B.J., 1962. Preprint «Disc Electrophoresis», Distillation Prod. Piv. Div. Eastman Kodak Co., Rochester N.Y. 23 p.

261. De Kort C.A.D., Bergot B.J., Schooley D.A., 1982. The nature and titre of juvenile hormone in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata // J. Insect Physiol. V.28. No.5. P. 471-474.

262. De Wilde J., 1970. Hormones and the environment // Mem. Soc. Endocrinol. V. 18. P. 487-514.

263. De Wilde J., Hsiao T.H., Hsiao C., 1980. The regulation of the metamorphic moults in the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata Say // Progr. Ecdysone Res. Amsterdam e.a. P. 83-98.

264. Debat V., 2006. L'environnement sculpture genes // Recherchii. No.398. P. 58-62.

265. Delachambre J., Besson M.T, Quennedy A., Delbeque J.P., 1984. Relationships between hormones and epidermal cell cycles during the metamorphosis of Tenebrio molitor. II Biosynthesis, Metabolism and Mode Action of Invertebrate Hormones. Berlin. P.245-254.

266. Dewhurst S.A., Crocer S.C., Ikeda K., McCaman R.E., 1972. Metabolism of biogenic amines in Drosophila nervous tissue. Comp. Biochem. Physiol. V. 43. P. 975-981.

267. Dominguez A., Albornoz J., 1996. Rates of movement of transposable elements in Drosophila melanogaster 11 Mol. General Genet. V. 251. No.2. P. 130-138.

268. Eickbush T.H., Jakubczak J.L., Burke W.D., Luan D., 1991. Retrotransposons specific to the 28S ribosomal RNA genes of insects // J. Cell. Biochem. Suppl. 15D. P. 49.

269. Feinberg A.P., Vogelstein B., 1983. A technique for radiolabelling DNA restriction endonuclease fragments to high specific activity // Anal. Biochem. V.132. P. 6-13.

270. Feyereisen R., 1995. Molecular biology of insecticide resistance // Toxicology Letters. 82/83. P. 83-90.

271. Ferro D.N:, Alyokhin A.V., Tobin D.B., 1999. Reproductive status and flight activity of the overwintered Colorado potato beetle // Entomol. Exp. et Appl. V.91.P. 443-448.

272. Fontecave M., Pierre J.-L., 1998. Oxidations by copper metalloenzymes and some biomimetic approaches // Coordination Chemistry Reviews. V. 170. P. 125-140.

273. Forrester N.V., 1990. Designing, implementing and servicing an insecticide resistance management strategy // Pestic. Sci. V. 28. No. 2. P. 167179.

274. Fujimoto K., Okino N., Kawabata S-i., et al., 1995. Nucleotide sequence of the cDNA encoding the proenzyme of phenol oxidase A. of Drosophila melanogaster //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 92. P. 7769-7773.

275. Ghaout S., Louveaux A., Mainguet A.M., et al., 1991. What defense does Schouwia purpurea (Cruciferae) have against the desert locust? Secondary compounds and nutritive value // J. Chem. Ecol. V. 17. No.8. P. 1499-1515.

276. Gomez-Jimenez S., Uglow R.F., Gollas-Galvan T., 2000. The effects of cooling and emersion on total haemocyte count and phenoloxidase activity ofthe spiny lobster Panulirus interruptus II Fish and Shellfish Immunology. V.10. P. 631-635.

277. Granger N.A., Sturgis S.L., Ebersol R. et al., 1996. Dopaminergic control of corpora allata activity in the larval tobacco hornworm, Manduca sexta 11 Arch. Insect Biochem. Physiol. V. 32. P. 449-466.

278. Grapputo A., Boman S., Lindstrom L., et al., 2005. The voyage of an invasive species across continents: genetic diversity of North American and European Colorado potato beetle populations // Mol. Ecol. V. 14. P. 42074219.

279. Gruden K., Popovic T., Cimerman N., et al., 2003. Diverse Enzymatic Specificities of Digestive Proteases, "Intestains", Enable Colorado Potato Beetle Larvae to Counteract the Potato Defence Mechanism // Biol. Chem. V. 384. P. 305-310.

280. Hagen H.-E., Klager S.L., McKerrow J.H., Ham P.J., 1997. Simulium damnosum s.ti. isolation and identification of prophenoloxidase following an infection with Onchocerca spp. Using targeted differential display // Exp. Parasitol. V. 86. P. 213-218.

281. Haig D., 2004. The (dual) origin of epigenetics // Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. V.69. P. 1-4.

282. Hall G.H., 1998. PCR amplification of a locus with RFLP alleles specific to African honey bees // Biochem. Genet. V.36. No. 9/10. P. 351-361.

283. Haley J.L., 1988. Gustatory discrimination of plant saps by three Leptinotarsa species (Coleoptera: Chrysomelidae) I I Proc. 18th Int. Congr. Entomol. Vancouver. July 3rd-9th, 1988. Abstr. Vancouver. P. 226.

284. Harrison G.D., 1987. Host-plant discrimination and evolution of feeding preference in the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata II Physiol. Entomol. V.12. No.4. P. 407-415.

285. Harnoto O., Hamada R., Kiritani K., 1984. Effect of sublethal dosages of carbaryl on the fecundity of Spodoptera litura Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae) 11 Appl. Entomol. Zool. V. 19. No.3. P. 404-405.

286. Hassig A., Liang W.-X., Stampfli K., 1996. Can we find a solution to the HIV-AIDS controversy? Is AIDS the consequence of continuous excessive stressing of the body? // Med. Hypothesis. V. 46. P. 388-392.

287. Hauburge E., 1992. Biochemical mechanisms of pesticide resistance in insects // Belg. J. Bot. V. 125. No.2. P. 318.

288. Hearing V.J., Tsukamoto K., 1991. Enzymatic control of pigmentation in mammals // FASEB J. No.5. P. 2902-2909.

289. Heath J.E., Josephson R.K., 1970. Body temperature and singing in katydids // Biol. Bull. V. 138. P. 272-285.

290. Herashima A., Nagano T., Eto M., 1994. Effect of various insecticides on the larval growth and biogenic amine levels of Tribolium castaneum Herbst // Comp. Biochem. Physiol. V. 107. P. 393-398.

291. Higashi Y., Asanuma M., Miyazaki I., Ogawa N., 2000. Inhibition of tyrosinase reduces cell viability in catecholaminergic neuronal cells // Journal of Neurochemistry. V.75. P. 1771-1774.

292. Hillerton J.E., Vincent J.F., 1983. Consideration of the importance of hydrophobic interactions in stabilizing insect cuticle // Int. J. Biol. Macromol. V. 5. No.3. P. 163- 166.

293. Hirashima A., Suetsugu E., Hirokado S. et al., 1999. Effect of octopamine on the activity of juvenile-hormone esterase in the silkworm Bombyx mori and the red flour beetle Tribolium freemani 11 Gen. Comp. endocrinol. V. 116. P. 373-381.

294. Hochachka P.W., Somero G.N., 1973. Strategies of biochemical adaptation. Philadelphia—London—-Toronto : W. B. Sounders Company. P. 1358.

295. Holden C.P., Storey K.B., 1995. Fructose- 1,6-biphosphatase from a cold-hardy insect: control of cryoprotectant glycerol catabolism // Arch. Insect Biochem. and Physiol. V. 28. No.3. P. 225-235.

296. Horwath K.L., Duman J.G., 1983. Induction of antifreeze protein production by juvenile hormone in larvae of the beetle, Dendroides canadensis I I J. Comp. Physiol. B151. No. 2. P. 233-240.

297. Hsiao T.N., Hsiao C., 1983. Chromosomal analysis of Leptinotarsa and Labidomera species (Coleoptera, Chrysomelidae) // Genetica. No. 60. P. 139150.

298. Jones D., Jones G., Hammock B.D., 1981. Growth parameters associated with endocrine events in larval Trichoplusia ni (Hiibner) and timing of these

299. Jones A.K., Raymond-Delpech V., Thany S.H., et al., 2006. The nicotinic acetylcholine receptor gene family of the honey bee, Apis mellifera // Genome research. V.16. P. 1422-1430.

300. Kaatz H., Eichmuller S., Kreissl S., 1994. Simulatory effect of octopamine on juvenile hormone biosynthesis in honey bees {Apis mellifera): physiological and immunocytochemical evidence // J. Insect Physiol. V. 40. P. 856-872.

301. Kafer K., 1995. Zur Kalteresistenz ausgewfllhter alpiner Carabiden // Mitt. Dtsch. Ges. Allg. Und angew. Entomol. B.9. No. 4-6. Z. 747-750.

302. Kammer A.E., 1970. Thoracic temperature and flight in monarch butterfly // Z. vergl. Physiol. V.68. P. 334-344.

303. Kasai S., Scott J.G., 2001. Cytochrome P450s CYP6D3 and CYP6D1 are part of a P450 gene cluster on autosome 1 in the house fly // Insect Mol. Biol. V.10. No.3. P. 191-196.

304. Kawabata T., Yasuhara Y., Ochiai M., et al., 1995. Molecular cloning of insect pro-phenol oxidase: a copper-containing protein homologous to arthropod hemocyanin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 92. P. 7774-7778.

305. Kerr J.F.R., 1971. Shrinkage necrosis: a distinct mode of cellular death // J. Pathol. V. 105. No.l. P. 13-20.

306. Kim H.J., Hawthorne D.J., Peters T. et al., 2005. Application of DNA-based genotyping techniques for the detection of Mr-like pyrethroid resistance in field populations of Colorado potato beetle // Pest. Biochem. Physiol. V. 81. P. 85-96.

307. Kim M.H., Joo C.H., Cho M.Y. et al., 2000. Bacterial-injection-induced synthesis of N-beta-alanyldopamine and Dopa decarboxylase in the hemolymph of coleopteran insect, Tenebrio molitor larvae // Eur. J. Biochem. V. 267. P. 2599-2608.

308. Komarov D.A., Slepneva I.A., Glupov V.V., Khramtsov V.V., 2005. Detection of free radicals formation in haemolymph of insects by EPR spectroscopy // Appl. Magn. Reson. V. 28. P. 1-9.

309. Koopmanschap A.B., Lammers J.H.M., de Kort C.A.D., 1994. The structure of the gene encoding diapause protein I of the colorado potato beetle {Leptinotarsa decemlineatà) // J. Insect Physiol. V. 41. No.6. P. 509-518.

310. Krafsur E.S., 1999. Allozyme gene diversities in some leaf beetles (Coleoptera: Chrysomelidae) // Biochemical genetics. V.37. No.718. P. 215226.

311. Krafsur E.S. and Obiycki J.J., 2000. Coleomegilla maculata (Coleoptera: Coccinellidae) is a species complex // Ann. Entomol. Soc. Am. V. 93 No.5. P. 1156-1163.

312. Markel A.L., 1992. Development of a new strain of rats with inherited stress-induced arterial hypertension. // Genetic hypertension / Ed. J. Sassard. Paris: John Libbey. P.405-407.

313. Matsumoto H., Kohjiro T., Hirofumi N., Hayakawa Y., 2003. Cause of mortality in insects under severe stress // Eur. J. Biochem. V. 270. P. 34693476.

314. McEwen B.S., Wingfield J.C., 2003. The concept of allostasis in biology and biomedicine // Hormones and Behavior. V. 43. P. 2-15.

315. Messier S. and Mitton J.B., 1996. Heterozygosis at the malate dehydrogenase locus and developmental homeostasis in Apis mellifera U Heredity. V. 76. P. 616-622.

316. Michaud J.P., 1990. Conditions for the evolution of polyphagy in herbivorous insects // Oikos. V.57. No.2. P. 278-279.

317. Mitchell B.K., Harrison G.D., 1984. Characterization of galeal chemosensilla in the adult Colorado beetle, Leptinotarsa decemlineata II Physiol. Entomol. V. 9. No.7. P. 49-56.

318. Mitchell H.K., Weber U.M., 1965. Drosophila phenol oxidases I I Science. V. 148. P. 964-965.

319. Mitton J.B., 1993. Enzyme heterozygosity metabolism and developmental variability // Genetica. V. 89. P. 47-63.

320. Molinoff P.B., Axelrod J., 1971. Biochemistry of catecholamines. Ann. Rev. Biochem. V.40. P. 465-500.

321. Mopper S., Beck M., Simberloff D., Stiling P., 1995. Local adaptation and agents of selection in a mobile insect // Evolution (USA). V. 49. No.5. P. 810-815.

322. Mormol V.D., Beermann F., 1996. Tyrosinase and related proteins in mammalian pigmentation// FEBS Lett. V. 381. P. 165-168.

323. Nagata S., 1997. Apoptosis by death factor // Cell. V.88. No.3. P. 355365.

324. Nakamatsu Y., Tanaka T., Harvey J., 2007. Cotesia cariyai larvae need an anchor to emerge from the host Pseudaletia separata II Arch. Insect Biochem. Physiol. V. 66. No.l. P. 1-8.

325. Nappi A.J., Vass E., 1997. Comparative studies of enhanced iron-mediated production of hydroxyl radical by glutathione, cysteine, ascorbic acid, and selected catechols // Biochim. Biophys. Acta. V. 1336. P. 295-302.

326. Nappi A.J., Vass E., 1998. Hydrogen peroxide production in immune-reactive Drosophila melanogaster II J. Parasitol. V. 84. P. 1150-1157.

327. Neckameyer W.S., 1996. Multiple roles for dopamine in Drosophila development//Developmental Biology. V. 176. P. 209-219.

328. Nedved O., 1995. Cold reacclimation in postdormant Exochomus quadripustulatus (Coleoptera: Coccinellidae) // Cryo-Lett. V. 16. No.l. P. 4750.

329. Nei M., 1975. Molecular population genetics and evolution. Amsterdam: North-Holland Publ. Co. 288 pp.

330. Nijhout H.F., 1991. The Development and Evolution of Butterfly Wing Patterns. Washington: Smithsonian Institution Press. P. 1-240.

331. Obrycki J.J., Krafsur E.S., Bogran C.E. et al., 2001. Comparative studies of three populations of the lady beetle predator Hippodamia convergens (Coleoptera: Coccinellidae) // Florida entomologist. V. 84. No l.P. 55-62.

332. Orchard I., Loughton B.G. Octopamine and short-term hyperlipaemia in the locust//Gen. and Comp. Endocrinol. 1981. V. 45. P. 175-180.

333. Owen M.D., Bouquillon A.I., 1992. The synthesis of L-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) in the cerebral ganglia of the cockroach, Periplaneta americana L. // Insect Biochem. Mol. Biol. V. 22. P. 193-198.

334. Packer L., Owen R.E., 1992. Variable enzyme systems in the Hymenoptera// Biochemical Systematics and Ecology. V. 20. P. 1-7.

335. Pamilo P., Varvio-Aho S. and Pekkarinen A., 1987. Low enzyme gene variability in Hymenoptera as a consequence of haplodiploidy // Hereditas. V.88. P. 93-99.

336. Pankiw T., Page R.E., 2003. Effect of pheromones, hormones, and handling on sucrose response thresholds of honey bees (Apis mellifera L.) 11 J. Comp. Physiol. A. V. 189. P. 675-684.

337. Pant R., Kumar S., Dubey R., 1978. A comparative study on acetylcholine and acetylcholinesterase during development of the lepidopteran Philosamia ricini and the dipteran Sarcophaga rujicornis II Curr. Sci. (India). V. 47. No. 13. P. 445-448.

338. Pastor D., Piulachs M.D., Cassier P. et al., 1991. In vivo an in vitro study of the action of dopamine on oocyte growth and juvenile hormone production in Blattella germanica II C.R. Acad. Sci. III. V 313. P. 207-212.

339. Pelletier Y., 1995. Effects of temperature and relative humidity on water loss by the colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) // J. Insect Physiol. V. 41. No.3. P. 235-239.

340. Pelletier Y. and Smilowitz Z., 1990. Feeding behavior of the adult Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) on Solanum berthaultii 11 Can. Ent. V. 123. P. 219-230.

341. Pendleton R. G., Rasheed A., Roychowdhury R., Hillman R., 1998. A new role for catecholamines: ontogenesis // Trends in Pharmacological Sciences. V. 19. P. 248-251.

342. Peng-fei Z., Zi-giang L., 1992. Studies on the antibacterial substances of Pieris rapae induced by deltamethrin and trichlorfon // 19th Int. Congr. Entomol. Beijing, June 28-July 4, 1992: Proc. Abstr. Bejing. P. 594.

343. Pimentel P.E., Tavera I., De La Rosa M.E., 1993. Influence of radon-222 on fecundity and viability of Drosophila melanogaster II 25th Annu. Meet. Eur. Soc. Radiat. Biol. Stokholm, June 10-14, 1993: Abstr. Stokholm. P. 358.

344. Pluthero F.G., Singh R.S., 1984. Insect behavioural responses to toxins: practical and evolutionary considerations // Can. Entomol. V. 116. No.l. P. 5768.

345. Pourmirsa A.A., 1992. The influence of exposure time to Bacillus thuringiensis Berliner on the survival of Heliothis armigera larvae // 19th Int. Congr. Entomol. Beijing, June 28-July 4, 1992: Proc. Abstr. Bejing. P. 583.

346. Price N.R., 1991. Insect resistance to insecticides: Mechanism and diagnosis // Compar. Biochem. Physiol. V. 100. No.3. P. 319-326.

347. Prosser C.L., 1958. The nature of physiological adaptation // Physiological adaptation. New York. Roland Press. P. 167-158.

348. Pye A. E., 1978. Activation of prophenoloxidase and inhibition of melanisation in the haemolymph of immune Galleria mellonella larvae // Insect Biochem. V. 8. P. 117.

349. Ramachandran R., Mukherjee S.N., Sharma R.N., 1988. Hormetic effect of azadirachtin jn Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) // Indian J. Exp. Biol. V. 26. No. 11. P. 913-914.

350. Reynolds W.W., Casterlin М.Е., 1979. Behavioral thermoregulation and the "final preferendum" paradigm // Amer. Zool. V. 19. P. 211-224.

351. Reznick G.K., Ghalambor C.K., 2001. The 'population ecology of contemporary adaptations: what empirical studies reveal about te conditions that promote adaptive evolution // Genetica. V. 112/113. P. 183-198.

352. Ridnour L.A., Thomas D.D., Mancardi D., et al., 2004. The chemistry of nitrosative stress induced by nitric oxide and reactive nitrogen oxide species. Putting perspective on stressfiill biological situations // Biol.Chem. V. 385. P. 1-10. 1

353. Rios M., Habecker В., Sasaoka Т., et al., 1999. Catecholamine synthesis is mediated by tyrosinase in the absence of tyrosine hydroxylase // J. Neurosci. V. 19. P. 3519-3526.

354. Ritossa F.M., 1962. A new puffing pattern induced by temperature shock and DNP in Drosophila II Experientia. V. 18. P. 571-572.

355. Rizki T.M., Rizki R.M., Bellotti R.A., 1985. Genetics of a Drosophila phenoloxidase 11 Mol. Gen. Genet. V. 201. P. 7-13.

356. Rozas J., Rozas R., 1999. Gene flow among geographically diverse housefly populations and restriction site map of the mitochondrial DNA of the housefly (Musca domestica) II Genome. V. 36. P. 367-371.

357. Sabban E. L., Kvetnansky R., 2001. Stress-triggered activation of gene expression in catecholaminergic systems: dynamics of transcriptional events // Trends in Neurosciences. V. 24. P. 91-98.

358. Sato S., Masuya H., Nukamakunai T., et al., 1997. Ascidian tyrosinase gene: its unique structure and expression in the developing brain // Dev. Dynamics. V. 208. P. 363-374.

359. Saul S., Sugumaran M., 1986. Protease inhibitor controls prophenoloxidase activation in Manduca sexta I I FEBS Lett. V. 208. No.l. P. 113-116.

360. Scarpassa V.M. and Hamada N., 2003. Isozyme variation in four species of the Simulium perflavum species group (Diptera: Simuliidae) from the Brazilian Amazon // Genetics and molecular biology. V. 26. No.l. P. 39-46.

361. Schmit A.R., Rowley A.F., Ratcliffe N.A., 1977. The role of Galleria mellonella hemocytes in melanin formation // Journal of Invertebrate Pathology. V. 29. P. 232-234.

362. Schwartz M.B., Kelly T.J., Imberski R.B., Rubenstein E.C., 1985. The-,; effect of nutrition and methoprene treatment on ovarian ecdysteroid synthesis in Drosophila melanogaster 11 J. Insect Physiol. V. 31. No. 12. P. 947-957

363. Scott J.G., Georghiou G.P., 1984. Influence of Temperature on knockdown, Toxicity, and Resistance to Pyrethroids in the House Fly, Musca, domestica II Pest. Biochem. Physiol. V. 21. P. 53-62.

364. Shao R., Barker S.C., Mitani H., et al., 2005. Evolution of duplicate control regions in the mitochondrial genomes of Metazoa: a case study with Australian Ixodes ticks // Mol. Biol. And Evol. V. 22. No.3. P. 620-629.

365. Sheppard W.S., Berlocher S.H., 1984. Enzyme polymorphism in Apis mellifera from Norway 11 Journal of apicultural research. V. 23. No.2. P. 64 -69.

366. Shukla G.S., Trypathi A.K., 1982. Influence of light on phosphatase activity in the neurosecretory system of Corydones perigrinus II Compar. Physiol, and Ecol. V. 7. No.2. P. 25-26.

367. Slama K., Miller T.A., 1987. Insecticide Poisoning: Disruption of a Possible Autonomic Function in Pupae of Tenebrio molitor // Pest. Biochem. Physiol. V. 29. P. 25-34.

368. Smith D.R., Brown W.M., 1988. Polymorphisms in mitochondrial DNA of European and Africanized honeybees (Apis mellifera) II Experientia. V. 44. P. 257-260.

369. Smith W.A., Nijhout H.F., 1983. In vitro stimulation of cell death in the moulting glands of Oncopeltus fasciatus by 20-hydroxyecdysone // J. Insect Physiol. V. 29. No.2. P. 169-176.

370. Soderhall K., Cerenius L., 1998. Role of the prophenoloxidase-activating system in invertebrate immunity // Current Opinion in Immunology. V. 10. P. 23-28.

371. Soltani N., 1984. Effects of ingested diflubenzuron on the longevity and the peritrophic membrane of adult mealworms (Tenebrio molitor L.) // Pestic. Sci. V. 15. No.3. P. 221-225.

372. Stankovic S., Zabel A., Kostic M., et al., 2004. Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata (Say). resistance to organophosphates and carbamates in Serbia I I J. Pest Sci. V. 77. P. 11-15.

373. Sugumaran M., 2002. Comparative biochemistry of eumelanogenesis and the protective roles of phenoloxidase and melanin in Insects // Pigment Cell Res. V. 15. P. 2-9.

374. Svoboda J.A., Thompson M.J., Robbins W.E., Kaplanis J.N., 1978. Insect steroid metabolism// Lipids. V. 13. No.10. P. 742-753.

375. Tang Z., Zhou C., 1993. Detoxification activity of esterases in insecticide resistance of Plutella xylostella larvae // Acta entomol. sin. V. 36. No.l.P. 8-13.

376. Thacker J.R.M., 2002. An introduction to Arthropod Pest Control. Cambridge University Press. 343 p.

377. The Honeybee Genome Sequencing Consortium. 2006. Insights into social insects from the genome of the honeybee Apis mellifera U Nature. V. 443. P. 931-949.

378. Thompson C.S., Yagi K.J., Chen Z.F., Tobe S.S., 1990. The effects of octopamine on juvenile hormone biosynthesis, electrophysiology, and cAMP content of the corpora allata of the cockroach Diploptera punctata I I J. Comp. Physiol. B. V. 160. P. 241-249.

379. Threlkeld S.F.H., 1986. Some effects of permetrin on the behavior of Drosophila melanogaster Meigen (Diptera: Drosophilidae) // Canad. Entomologist. V. 118. No.5. P. 481-486.

380. Tief K., Schmidt A., Beermann F., 1998. New evidence for presence of tyrosinase in substantia nigra, forebrain and midbrain // Mol. Brain Res. V. 53. P. 307-310.

381. Tower W.L., 1906. An investigation of evolution in Chrysomelid beetles of the genus Leptinotarsa II Wash.: Publ. Carnegie Inst. No.48. 320 p.

382. Udalov M.B., .Benkovskaya G.V. and Leontieva T.L., 2006. Population structure of Colorado Potato Beetle Leptinotarsa decemlineata Say in the South Urals //Resistant Pest Management Newsletter. V. 16. No.l. P. 25-27

383. Van Asperen K., 1962. A study of housefly esterases by means of a sensitive colorimetric method // J. Insect Physiol. V. 8. P. 401-416.

384. Van de Velde S., Badisco L., Claeys I. et al. Insulin-like peptides in Spodoptera littoralis (Lepidoptera): detection, localization and identification // Gen. and Comp. Endocrinol. 2007. V. 153. No. 1-3. P. 172-179.

385. Vie A., Cigna M., Toci R., Birman S., 1999. Differential regulation of Drosophila tyrosine hydroxylase isoforms by dopamine binding and cAMP-dependent phosphorylation // J. Biol. Chem. V. 274. P. 16788-16795.

386. Vincent J.F.V., Ablett S., 1983. Hydratation and tanning in insect cuticle // J. Insect Physiol. V. 33. No. 12. P. 973-979.

387. Wago H., 1995. Host-defense reactions of insects // Japanese Journal of Applied Entomology and Zoology. V. 39. P. 1-13.

388. Wappner P, Hopkins T.L., Kramer K.J., 1996. Role of catecholamines and P-alanine in puparial color of wild-type and melanic mutants of the Mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata) // J. Insect Physiol. V. 42. P. 455461.

389. Warnock J.E., 1965. The effects of crowding on the survival of meadow voles (Microtus pennsylvanicus) deprived of cover and water // Ecology. V. 46. No.5. P. 649-664.

390. Watson M.J.O., Hoffmann A.A., 1996. Acclimation, cross-generation effects, and the response to selection for increased cold resistance in Drosophila If Evolution (USA). V. 50. No.3. P. 1182-1192.

391. Whitten M.M., Mello C.B., Gomes S.A., et al., 2001. Role of superoxide and reactive nitrogen intermediates in Rhodnius prolixus (Reduviidao)/Trypanosoma rangeli interactions // Exp. Parasitol. V. 98. P. 44-57.

392. Wolfson J.L., Murdock L.L., 1987. Suppression of larval Colorado potato beetle growth and development by digestive proteinase inhibitors // Entomol. exper. Appl. V. 44. No.3. P. 235-240.

393. Woodring J.P., Meier O.W., Rose R. Effect of development, photoperiod, and stress on octopamine levels in the house cricket, Acheta domesticus II J. Insect Physiol. 1988. V. 34. P. 759-765.

394. Wright S., 1980. Genie and organismic selection // Evolution. V. 34. No.5. P. 825-843.

395. Wright S., 1982. Character change, speciation, and the higher taxa // Evolution. V. 36. No.3. P. 427-443.

396. Wright T.R.F., 1987. Genetic of biogenic amines metabolism, sclerotisation and melanisation in Drosophila melanogaster II Adv. Genet. V. 24. P. 127-221.

397. Wu Q., Brown M.R. Signaling and function of insulin-like peptides in insects II Annu. Rev. Entomol. 2006. V. 51. P. 1-24.

398. Xylander W. E. R., Bogusch O., 1997. Granular hemocytes as the main location of prophenoloxidase in the millipede Rhapidostreptus virgator (Diplopoda, Spirostreptida: Spirostreptidae) // Entomologica Scandinavica. Suppl. 51. P. 183-189.

399. Xu Y., Stokes A. H., Freeman W. M., et al., 1997. Tyrosinase mRNA is expressed in human substantia nigra // Mol. Brain Res. V. 45. P. 159-162.

400. Yocum G.D., 2001. Differential expression of two Hsp70 transcripts in response to cold shock, thermoperiod, and adult diapause in the Colorado potato beetle // J. of Insect Physiol. V. 47. P. 1139-1145.

401. Yu S.J., Hsu E.L., 1993. Induction of detoxification enzymes in phytophagous insects: roles of insecticide synergists, larval age and species // Arch. Insect Biochem. and Physiol. V. 24. No.l. P. 21-32.

402. Zhu Y.K., Clark J.M., 1995. Cloning and sequensing of a cDNA encoding acetylcholinesterase in Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) // Insect. Biochem. Molec. Biol. No. 10. P. 1129 1138.

403. Zhu Y.K., Lee S.H., Clark J.M., 1996. A point mutation of acetylcholinesterase associated with azinphosmethyl resistance and reduced fitness in Colorado potato beetle // Pesticide biochemistry and physiology. No.55. P. 100-108.

404. Zornik E., Paisley K., Nichols R., 1999. Neural transmitters and a peptide modulate Drosophila heart rate // Peptides. V. 20. P. 45-51.