Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Загальна характеристика роботи

Загальна характеристика роботи




Сторінка3/6
Дата конвертації21.05.2017
Розмір0.61 Mb.
1   2   3   4   5   6

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ЙОГО ДОСЛІДЖЕННЯ

У роботі із застосуванням комплексу методів визначено склад 134 популяцій і популяційних систем Pelophylax esculentus complex, місця збору яких показані на рис. 6 (стор. 15). На рис. 6 точки, що відповідають локалітетам досліджень, накладено на космічний знімок, отриманий з бази Google Earth, і підписано умовними назвами вибірок.

Ко́смос (від грец. κόσμος - «порядок») - одне з ключових понять давньогрецької історії та культури. Вживалося на позначення встановленого Богом (богами, Божеством) Всесвітнього Ладу, Порядку - на противагу Хаосу - Всесвітньому Безладу.
Google Earth (з англ. Earth - Земля (планета)); офіційна назва українською мовою: Google Планета Земля - це безкоштовна, вільно-завантажувана програма компаніїї Google що відображає віртуальний глобус.
Різні області України та територію Російської Федерації розфарбовано в різні кольорові відтінки.
Ко́лір (також ба́рва у контексті теми) - суб'єктивна характеристика сприйняття світлової хвилі, яка ґрунтується на здатності людського зору розрізняти електромагнітне випромінювання з довжиною хвиль в області видимого діапазону (видимий діапазон - довжини хвиль від 380 до 760 нм).
Область - назва однієї з 24 адміністративних одиниць України. Області поділяються на райони (від 11 до 27 районів в області)/

Методами, що дозволяють надійну ідентифікацію складу геномів особин, досліджено понад 300 вибірок, що включають більш ніж 2500 особин зелених жаб (з деяких локалітетів було вивчено по кілька вибірок). Найдетальніше вивчалися популяційні системи, розташовані в околицях НПП «Гомільшанські ліси» та Сіверсько-Донецької біологічної станції імені професора В. М.

Околиця - віддалена від центру частина поселення, передмістя, куток населеного пункту; місцина, що прилягає до чого-небудь чи оточує щось (округа, окіл, околія, окол); віддалена прикордонна область (окраїна).
Ідентифіка́ція: (лат. identifico - ототожнювати) - ототожнення, прирівнювання, уподібнення, розпізнавання. Наприклад, ідентифікація мінералів (англ. mineral identification).
Профе́сор (лат. professor - викладач, учитель) - учене звання і посада викладача вищого навчального закладу або наукового співробітника науково-дослідної установи. Офіційний статус із XVI століття (вперше в Оксфордському університеті).
 Арнольді ХНУ імені В.Н. Каразіна. Оцінку чисельності та складу популяційних систем методом мічення і повторного вилову провели для 3 популяційних систем (Іськів ставок, Нижній Добрицький ставок та ставок в с. Жовтневе, рис. 6). Вивчення екологічної та географічної обумовленості складу виконали за результатами формалізованого опису 102 популяційних систем і популяцій, а також особливостей їх місцеперебувань.

Вік і темпи зростання встановили методами скелетохронології для 500 особин, плоїдність методом цитометрії — приблизно для 1000 особин. Експрес-визначення приналежності зелених жаб до тієї чи іншій форми (табл. 1) провели приблизно для 10 000 особин. У переважній більшості випадків перелічені дослідження не вимагали вилучення особин з природних місць існування. Прямими методами (різні модифікації каріоаналізу) каріотипи соматичних клітин і сперматоцитів визначили більше ніж для 150 особин.

Соматика (від грец. Σωματικóς - тіло). Термін «соматичний» звичайно посилається на тіло, відрізняючи його від розуму. Також він посилається на частину нервової системи, яка управляє рухом, відчуттями та пропріоцепцією (див. Соматична нервова система)
Каріоти́п - набір хромосом, специфічний для кожного виду організмів; характеризується певною кількістю хромосом та особливістю їхньої будови.
Соматичні клітини (грец. σὠμα/soma - тіло) - загальна назва для усіх клітин багатоклітинних організмів, які не є статевими (гамети і гоноцити), а отже є носіями диплоїдного набору хромосом. Також до соматичних клітин не належать ембріональні стовбурові клітини.
Склад гамет методами проточної ДНК-цитометрії сперми визначили більш, ніж для 150 особин, методом аналізу хромосом типу лампових щіток в ооцитах — приблизно для 30 особин. Проведено близько 50 штучних схрещувань, склад потомства визначено для 12 виводків. Фертильність методом гормональної стимуляції визначили для 70 самців. Кількість ітерацій в експериментах з імітаційною моделлю перевищила 130 000.
Гормо́ни (грец. Ορμόνη) - це біологічно активні хімічні речовини, що виділяються ендокринними залозами безпосередньо у кров і впливають на певні органи і тканини-мішені або на організм в цілому. Гормони є гуморальними (такими, що переносяться з кров'ю) регуляторами певних процесів у певних органах і системах.
Ферти́льність (лат. fertilis (родючий)) (також родючість, плодючість, репродуктивна здатність) - здатність зрілого організму давати нащадків. Протилежне поняття - стерильність.
Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.

Наведено детальні описи застосованих методів дослідження. До методів дослідження популяційного й біогеоценотичного рівнів біосистем належать визначення чисельності популяційних систем та окремих форм із застосуванням мічення, а також опис особливостей місцеперебування. До організменого рівня належать методи попереднього визначення таксономічної приналежності особин (табл. 1), методики індивідуального мічення жаб, скелетохронологічне визначення віку жаб та ретроспективна оцінка швидкості росту за скелетохронологічними даними, методика отримання уринальної сперми самців з використанням гормональної стимуляції.

Таблиця 1. Ознаки трьох форм зелених жаб, доступних прямому спостереженню (Лада, 1995;

Таксоно́мія (від грец. τασσεῖν - «класифікація» і грец. νόμος - «закон», «наука») - термін, що має кілька значень.
Спостере́ження (англ. observation, рос. наблюдение) - метод наукового дослідження, що полягає в активному (систематичному, цілеспрямованому, планомірному) та навмисному сприйнятті об'єкта, в ході якого здобувається знання про зовнішні сторони, властивості й відносини досліджуваного об'єкта.
Изучение..., 2006; Коршунов, 2010, з доповненнями)



Ознака

Ставкова жаба — Pelophylax lessonae (Camerano, 1882)

Їстівна жаба —Pelophylax esculentus (Linnaeus, 1758).

Озерна жаба —Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771)

Розмір і форма внутрішнього п’яткового пагорбу

Напівкруглий

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_4.jpg

Невисокий, часто напівкруглий, не скошений

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_5.jpg


Плаский (низький), скошений

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_6.jpg


Відносна довжина гомілки

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_1.jpg

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_2.jpg

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/amphibia/pec_3.jpg

Забарвлення дорзальної поверхні тіла

Світло-зелена, трав’янисто-зелена та коричнева; ♂♂ під час нересту можуть бути лимонними, пігментних плям небагато, вони є темними

Світло-зелена або трав’янисто-зелена, коричнева або бронзового кольору; численні чітко окреслені чорні пігментні плями

Оливково-зелена з окантовками плям або коричнева з великими коричневими (іноді зеленуватими) яскравими нерегулярними плямами

Дорзомедіальна полоса

Завжди є (форма striata)

Завжди є (форма striata)

Іноді є (форма striata), іноді немає (форма maculata)

Забарвлення вентральної поверхні тіла

Біла або злегка пігментована, іноді з сірими плямами або мармурова

Біла або сіра мармурова

Від сірої до чорнувато-мармурова або плямиста

Забарвлення дорзальної поверхні ділянки стегна, прикритої на зігнутій нозі гомілкою

Всередині та зовні інтенсивного жовтого або жовтогарячого кольору

З жовтими плямами (перед усім у шлюбний період), майже завжди є жовтий колір у малюнку

У задній частині білуваті, сіруваті, іноді зеленуваті плями, немає жовтих плям і теплого жовтого кольору

Забарвлення резонаторів у ♂♂

Завжди білі, абсолютно непігментовані

Від білого до темно-сірого (через усі відтінки сірого)

Від світло-сірого до чорного кольору

Запах

Слабкий запах

Сильний запах

Різкий специфічний запах

Шлюбна пісня самця (після «заспіву»)

Нагадує стрекотіння



Проміжна за характером між батьківськими



Розкотиста, що нагадує регіт



Поведінка при небезпеці

Пропливають під водою й виринають

Проміжне між батьківськими видами

Затаюються на дні

Поведінка самців відносно конкурентів

Дуже агресивна

Агресивна

Відносно нейтральна

Зимівля

На суші

Спільно з батьківським видом

У воді

Місцеперебування, яким віддається перевага

Невеликі водойми лісової зони. Поза періодом нересту — живе на суші

Різноманітні, крім крайніх типів, характерних для батьківських видів

Великі водойми відкритих ландшафтів

До методів дослідження на клітинному рівні належать експрес-метод визначення плоїдності шляхом вимірювання середньої довжини еритроцитів, дослідження форми еритроцитів при порівнянні ди- і триплоїдів; значення рівня конденсації гетерохроматину.
Еритроци́ти - або червонокрівці - у ссавців і людини є нерухомими, високодиференційованими клітинами, які у процесі розвитку втратили ядро та всі цитоплазматичні органели і пристосовані до виконання практично єдиної функції - дихальної, що здійснюється завдяки наявності в них дихального пігменту гемоглобіну.
Конденса́ція - (рос. конденсация; англ. condensation; нім. Verdichtung f, Kondensation f, Kondensierung f, Wasserniederschlag m, Dampfniederschlag m) -
До методів дослідження на рівні каріотипу належать такі: каріоаналіз у розчавлених препаратах мацерованих тканин, каріоаналіз розкраплених мацерованих клітин, визначення плоїдності за допомогою підрахунку ядерець в інтерфазному ядрі, дослідження маркерів хромосом типу лампових щіток. Із молекулярних методів дослідження використано: визначення кількості ядерної ДНК в соматичних клітинах, визначення генотипів досліджуваних тварин та їхніх статевих клітин за видоспецифічними білковими маркерами, визначення кількості гемоглобіну та активності лактатдегідрогенази.
Активність - поняття, яке визначає темп руху і інтенсивність дій речовин, явищ і живих організмів. Активність визначається в порівнянні
Лактатдегідрогеназа (ЛДГ або L-лактат:NAD-оксидоредуктаза (LDH) 1.1.1.27) - фермент, який бере участь в реакціях гліколізу. Молекулярна маса становить 144 кДа. Лактатдегідрогеназа каталізує перетворення пірувату у лактат, при цьому утворюється НАД.
Гемоглобі́н (від грец. haima - кров і лат. globus - куля) - складний залізовмісний білок еритроцитів тварин і людини, здатний оборотно зв'язуватися з киснем, забезпечуючи його перенесення до тканин.
Геноти́п - сукупність генів даного організму. На відміну від поняття генофонд, генотип характеризує особину, а не вид. Подібне поняття геном позначає сукупність генів, що містяться в гаплоїдному (одинарному) наборі хромосом даного організму.
Гамета (грец. γαμέτης gametes -- чоловік та γαμετή gamete - дружина) - спеціалізована статева клітина, що має гаплоїдний (половинний - порівняно з соматичними клітинами) набір хромосом та слугує засобом статевого розмноження.


Поширення популяційних систем Pelophylax esculentus complex У біогеоценозах Лівобережного Лісостепу України


Рис. 4.

Біогеоцено́з - ділянка земної поверхні, що характеризується певними фізико-географічними умовами (характером мікроклімату, рельєфу, геологічної будови, ґрунту та водного режиму), разом з біоценозом (угрупованням рослинних і тваринних організмів).
Розподіл зареєстрованих представників Pelophylax esculentus complex за масою їх геномів за результатами проточної ДНК-цитометрії


Склад представників Pelophylax esculentus complex, зареєстрованих у регіоні дослідження, показано на рис. 4 та в табл. 2, а розташування популяцій та популяційних систем зелених жаб — на рис. 7 (стор. 16).

Таблиця 2. Склад представників Pelophylax esculentus complex, зареєстрований в різних типах популяцій і популяційних систем



Тип

Склад зареєстрованих форм

Кількість

%

R-популяція

RR

50

37%

R-E-тип

RR, LR

35

25,75%

L-E-тип

LL, LR

1

0,75%

L-E-R-тип

LL, RR, LR

10

7%

R-E-Ep-тип

RR, LR, LLR, LRR (у Верхньому і Нижньому Добрицькому також LLRR)

28

21%

R-Ep-тип

RR, LLR, LRR

1

0,75%

Ep-тип

LLR, LRR

1

0,75%

R-E-Epf-тип

RR, LR, ♀♀LLR (у Жовтневому також ♀♀LRR)

4

3%

R-Epf-тип

RR, ♀♀LLR

4

3%

Крім батьківських видів у регіоні дослідження зареєстровані ди-, три- і, у рідкісних випадках, тетраплоїдні гібриди. З точних способів визначення жаб, використаних у роботі, найбільш масовою була проточна ДНК-цитометрія, яку виконували Ю. М. Розанов та С. М. Литвинчук (ЦІН РАН, Санкт-Петербург). Цей метод базується на тому, що маса геному Plessonae складає 6,92 пікограм, а геному Pridibundus — 8,07 пг (рис. 4). Визначення ди- та триплоїдів зелених жаб підтверджено різними методами каріоаналізу. Склад представників Pelophylax esculentus complex, поширених на сході Лівобережно-Дніпровської фізико-географічної провінції, відповідає зареєстрованому іншими дослідниками у її західній частині (Морозов-Леонов, 1998;

Санкт-Петербу́рг (також неофіційно Петербу́рг і Пі́тер; рос. Санкт-Петербург; 18 серпня 1914 - 26 січня 1924 - Петрогра́д, 26 січня 1924 - 6 вересня 1991 - Ленінгра́д, рос. Ленинград) - місто федерального значення у Російській Федерації, суб'єкт РФ, адміністративний центр Північно-Західного федерального округу та Ленінградської області.
Дослі́дник - людина, яка веде дослідження, займається науковими дослідженнями, вивченням, спостереженням, аналізом чого-небудь, сприяє отриманню нових знань.
Некрасова, Морозов-Леонов, 2001; Некрасова, 2002). На території Середньоруської та Донецько-Донської північностепової фізико-географічних провінцій виявлено регіони масового поширення триплоїдних P. esculentus.



БІогеоценотичні та географічні чинники, що визначають поширення популяційних систем Pelophylax esculentus complex У регіоні дослідження

Для визначення чинників, що впливають на склад популяційних систем зелених жаб, застосовано канонічний аналіз (пошук зв’язків між двома списками змінних: «лівим», що стосується наявності або відсутності певної форми в місцеперебуванні, та «правим» набором ознак місцеперебування).

Кано́н (грец. κανών) - незмінна (консервативна) традиційна, що не підлягає перегляду сукупність законів, норм і правил у різних царинах життєдіяльності людини. Етимологічно грецький термін «канон» походить від західно-семітського слова qānoeh/ḳānu у значенні «очерет» чи «осока».
Біогеоценотичні ознаки місцеперебувань дозволяють пояснити близько 25% дисперсії за складом представників зелених жаб. На рис. 5.А. показано розміщення змінних, використаних у скороченому варіанті канонічного аналізу з біогеоценотичними ознаками, на площині, заданій абсолютними (без урахування знаку) значеннями канонічних коренів. Біогеоценотичні ознаки, розташовані на цій площині близько до змінних, що показують наявність певних форм жаб, упливають на розповсюдження цих форм.

Додавання до аналізу географічних ознак (басейн Дніпра або Дону, географічні координати) значно підвищує частку дисперсії (за складом представників зелених жаб у місцеперебуванні), яку вдається пояснити за результатами канонічного аналізу.

Географічні координати - величини, які визначають положення певної точки на місцевості (на плані чи на карті) відносно прийнятої системи координат. Система координат встановлює початкові (вихідні) точки поверхні або лінії відліку потрібних величин - початку відліку координат та одиниці їх обчислення.
У варіанті, що показано на рис. 5.Б за допомогою досить короткого переліку ознак пояснюється 41% дисперсії складу жаб. Утім, в аналізі, де поєднуються географічні та біогеоценотичні чинники, вплив саме географічних виявляється набагато важливішим. Так, на рис. 5.Б. усі біогеоценотичні чинники розташовані біля початку координат, поруч зі змінною, що позначає наявність у місцеперебуванні P.
Ана́ліз (від грец. αναλυσις - «розклад») - розчленування предмету пізнання, абстрагування його окремих сторін чи аспектів. Метод дослідження, який вивчає предмет, уявно чи реально розчленовуючи його на складові елементи, як-от частини об'єкта, його ознаки, властивості, відношення, відтак розглядає кожен з виділених елементів окремо в межах єдиного цілого; протилежний метод - синтез.
Початок координат - точка, де осі системи координат перетинаються. Початок координат поділяє кожну вісь системи на дві половини: позитивну та від'ємну.
 ridibundus
, який у регіоні досліджень населяє майже будь-яку водойму. Важливість географічних факторів у визначенні складу популяцій та популяційних систем зелених жаб дає підстави розділити регіон дослідження на п’ять субрегіонів, що відрізняються за складом характерних для них популяційних систем P. esculentus complex (рис. 7).

I субрегіон утворюють території, на яких існують лише звичайні видові популяції P. ridibundus. Він охоплює інші субрегіони з південного та північно-східного напряму. На більшій частині цього субрегіону немає місцеперебувань, що відповідають біогеоценотичним вимогам P. lessonae і P. esculentus. Але до цього субрегіону входить також лівий притік Сіверського Донця Оскіл та його заплава (зона лісів, що тягнеться з півночі на південь близько 37º30´ східної довготи, див.

Довгота́ (англ. longitude, нім. Länge f) - одна з координат у ряді систем сферичних координат, що визначають положення точок на земній поверхні (див. Географічні координати, Координати в геодезії), на небесній сфері (див. Небесні координати)
рис 6). В цьому районі є придатні для P. esculentus місцеперебування, але, вірогідно, під час розселення цих жаб вони не змогли потрапити до Осколу та його заплави.




Рис. 5. Взаємні зв’язки змінних, що використовувалися в канонічному аналізі. А. Вплив скороченого набору ознак біогеоценозу на поширення зелених жаб. Б. Сумісний розгляд географічних та біогеоценотичних даних


II субрегіон розташований у басейні Дніпра і характеризується R-E-L-, R-E-, L-E-типами популяційних систем та популяціями P. ridibundus. Він обмежений наявністю придатних для P. esculentus і P. lessonae водойм, розташованих поруч з ділянками лісів. До його складу входить ізольований (вірогідно, реліктовий) анклав, розташований у заказнику «Руський Орчик» на межі Харківської, Полтавської та Дніпропетровської областей. Слід підкреслити, що статевозрілі P. lessonae знайдені лише в басейні Дніпра. У басейні Сіверського Донця вони відсутні.

III субрегіон знаходиться навколо м. Харків у басейнах річок Уди та Мжа.

Станиця Полтавська - адміністративний, культурний і економічний центр Красноармійського району Краснодарського краю й одночасно сільській адміністрації. В радянський період була перейменована на станицю Красноармійська, потім станиці повернуто первісну назву.
Заказники́ або зака́зники - природоохоронні об'єкти. На відміну від заповідників можуть бути постійними або тимчасовими; у заказниках можливе часткове взяття під охорону тварин, рослин та інших природних ресурсів.
Реліктові (лат. relictum - залишок) - рослини і тварини, що входять до складу рослинного покриву або тваринного світу даної країни або області, як пережитки флори і фауни минулих геологічних епох, і які знаходяться в деякій невідповідності з сучасними умовами існування.
Басе́йн рі́чки (або річкови́й басе́йн), сто́чище - частина суходолу, з якого відбувається природний стік води в річку (річкову систему). Аналогічно географи означають басейни інших водних об'єктів: зокрема, басейн озера та басейн моря.
Для нього є характерними R-E-популяційні системи і популяції P. ridibundus. Зі сходу III субрегіон межує з околицями Сіверського Дінця, що входять до IV субрегіону, де крім популяцій P. ridibundus поширені R-Ep- і R-E-типи популяційних систем. У IV субрегіоні наявні триплоїдні P. esculentus обох статей і обох геномних композицій (LLR і LRR), і лише в популяційній системі Жовтневе серед триплоїдів утрачено самців. IV субрегіон тягнеться вздовж Сіверського Дінця до Донецької області.

У Донецькій та Луганській областях розташовано V субрегіон, для якого характерними є лише P.

Луга́нськ (МФА: [lʊˈɦɑɲsʲk]) - місто обласного підпорядкування на сході Україні, адміністративний центр Луганської області, найсхідніший обласний центр держави. Розташований у середньому Подінців'ї, у місці злиття річок Лугані та Вільхівки.
Доне́цьк (до 1917 - Олександрівка, 1917–1924 та 1941–1943 - Юзівка, у 1924–1941 та 1943–1961 - Сталін, Сталіне, Сталіно) - місто на сході України, адміністративний центр Донецької області.
 ridibundus та самки триплоїдних P. esculentus з композицією геномів LLR. У цьому субрегіоні лишаються ділянки, характерні для IV субрегіону.

Розподіл різних форм зелених жаб у регіоні дослідження дає змогу припустити, якими були шляхи їх розселення (рис. 7). Гіпотеза, згідно з якою триплоїдні гібриди спускалися за течією Сіверського Дінця з IV субрегіону до V, поступово втрачаючи певні форми, є набагато вірогіднішою, ніж її альтернатива, що припускатиме підняття їх проти течії Дінця. У ході розселення P. esculentus не піднялися проти течії Осколу, лівої притоки Сіверського Дінця. Жаби II субрегіону, розташованого в басейні Дніпра, мають інше походження. III субрегіон, імовірно, було заселено диплоїдними гібридами, що походять з IV субрегіону.

Щоб встановити біогеоценотичні чинники, що впливають на поширення окремих форм P. esculentus complex, слід аналізувати їх різноманіття всередині субрегіонів, де поширена певна форма. Обговорюються чинники, що впливають на наявність диплоїдних P. esculentus в III і IV субрегіонах та триплоїдних P. esculentus в IV субрегіоні.

1   2   3   4   5   6



  • Фертильність
  • Ознака Ставкова жаба — Pelophylax lessonae (Camerano, 1882)
  • Поширення популяційних систем
  • БІогеоценотичні та географічні чинники, що визначають поширення популяційних систем
  • Донецькій та Луганській