Эколого-генетический мониторинг водоемов вблизи биостанции Ажендарово

Оценка фонового уровня мутаций в популяции серебряного карася (Carassius gibelio), обитающего в водоемах биостанции Ажендарово. Исследование спонтанного уровня цитогенетических нарушений методом микроядерного анализа в эритроцитах серебряного карася.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кемеровский государственный университет (КемГУ)

Биологический факультет

Кафедра Генетики

КУРСОВАЯ РАБОТА

Эколого-генетический мониторинг водоемов вблизи биостанции Ажендарово

Кемерово 2011



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Биология вида, ареал. Описание Carassius gibelio и близкого вида C.carassius. Таксономия

1.2 Физико-географическая характеристика района исследования

1.3 Микроядра

1.4 История Микроядерного теста

1.5 Сферы использования микроядерного теста

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время стало очевидным, что биосфера все более и более загрязняется самыми разнообразными соединениями, с которыми в своем историческом развитии человек не сталкивался. В этой связи в первоочередную задачу исследователей входит поиск и разработка методов, с помощью которых возможно достаточно четко и быстро определить кластогенность и канцерогенность как вновь синтезируемых соединений, так и веществ, широко применяемых в быту, промышленности, сельском хозяйстве и медицине, одним из таких методов является микроядерное тестирование (Новицкий, Климова, 1989).

Микроядерное тестирование - один из эффективных методов, позволяющих определить суммарное воздействие токсинов на структуру хромосом и выявить генетические изменения у конкретной особи. Хроническое воздействие неблагоприятных факторов на организм приводит к нарушению цитогенетической стабильности и накоплению хромосомных аномалий в клетках организма (Ильинских и др., 2001).

Актуальность выполняемой работы обусловлена необходимостью проведения научной комплексной оценки современного состояния экологических параметров водной среды.

Целью данной работы является оценка фонового уровня мутаций в популяции Серебряного карася (Carassius gibelio) в окрестностях биостанции Ажендарово.

Задачи:

1. Изучить спонтанный уровень цитогенетических нарушений методом микроядерного анализа в эритроцитах серебряного карася, обитающего в водоемах биостанции Ажендарово.



ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Биология вида, ареал. Описание Carassius gibelio и близкого вида C.carassius. Таксономия

Из всех рыб нашей ихтиофауны, караси бесспорно являются весьма неприхотливым видом, наряду с случайным аклиматизантом, ротаном-головешкой (Percottus gleeni). Можно сказать, что иногда караси появляются в совершенно обособленных водоемах, где любая другая рыба отсутствует, конечно же, это легко объясняется, тем, что икра заносится водоплавающими птицами, после чего, скорее всего озеро будет перенаселено карасями, причем серебряный более неприхотлив и распространен, нежели его собрат карась золотой. И так как за объект исследования, за модель, типичного представителя был взят именно серебряный карась, то говорить мы больше будем о нем.

Ареал C.gibelio весьма обширен и охватывает внутренние водоемы Евразии и Северной Америки умеренного климата. В Западной Сибири он обитает в бассейне реки Оби и озерах, в таких реках как: Обь, Иртыш, Тобол, Томь, Чулым и т. д., наряду с золотым карасем, хотя второй чаще обитает в озерах, стоит также заметить что ареал и численность C.carassius в последнее время резко сокращается. «В бассейне Оби известен от верховьев до дельты». И лишь нет его вероятно в быстрых горных речках, т. к. это очень несвойственное место обитания для карася. По словам П.А. Попова (2005) кроме карася - аборигена широко распространен серебряный карась из бассейна реки Амур, и в настоящее время хорошо адаптировавшийся к местным условиям обитания, и в ряде водоемов полностью вытеснил аборигенный вид. Ареал карася охватывает озера и речные системы Байкала и Забайкалья. В реках Восточной Сибири, вплоть до р. Колымы; обитает серебряный карась и в Якутии. Но, по мнению ряда ихтиологов, он представлен не типичной а «якутской» морфологической формой (Попов, 2005). Б.В. Силин на основании проведенного им в 1983 г сравнительного морфо - экологического анализа карасей из Якутии, и типичного карася из водоемов Сибири и Европейской части России, пришел к выводу, что «якутского» карася следует рассматривать в качестве подвида серебряного карася C.auratus gibelio (Bloch), размножающегося с участием самцов своего вида (Попов, 2005). Что в свою очередь ошибочно. Озера полуострова Камчатки и о. Сахалин также не лишены серебряного карася.

Число жаберных тычинок в количестве от 31-51 является характерным признаком C.gibelio, но чаще всего их 44-47 , глоточные зубы однорядные: 4 - 4, позвонков 29 - 33. Кариотип диплоидной формы 2n = 140, NF = 148, триплоидной 3n = 162, NF = 348. Продолжительность жизни 15-17 лет, но зачастую возраст не превышает 5+, 6+; при благоприятных условиях достигают длины 45 см и массы 2 кг. Половозрелыми становятся в возрасте 2+ в лесостепной, южной части Западной Сибири, и в 5+, 6+ в бассейне реки Надым, предположительно можно провести связь с широтной зональностью, скорее всего сроки полового созревания возрастают с юга на север, чем севернее живет популяция, тем позже у них наступает половозрелость. Икра серебряного не слишком крупная, плодовитость индивидуальна и колеблется по П.А. Попову у разных популяций из самых различных мест Сибири, от 4-254 тыс. икринок. Вымет икры проходит в один прием, t воды и сроки нереста также весьма разнообразны. Питается карась преимущественно зоопланктоном и зообентосом, а также водорослями и детритом, в целом к пищи не прихотлив. Именно не прихотливость карася способствует широкому расселению и высокой численности этого вида во многих водоемах нашей области, как и большинстве водоемов умеренного климата северного полушария.

Касательно таксономии рода Carassius Jarocky, 1822 вида можно сказать следующее: типовой вид Cyprinus carassius (Linnaeus 1758), название же Carassius снабжено пространным диагнозом рода к которому отнесено три вида. Это китайский карась (Carassius auratus), который как не странно по латыни звучит как ауратус он же золотая рыбка, который обитает только в Японии и Китае и на территории России не встречается, был интродуцирован в годы СССР, но натурализации как видимо не произошло; золотой карась он же обыкновенный (Carassius carassius); и серебряный карась (Carassius gibelio). Ранее считали название carassius из не пригодным так как публикации никто не видел.

Валидное научное название серебряного карася можно считать предметом спора и обращения в Международную комиссию по зоологической номенклатуре, так как синтипы Cyprinus gibelio Bloch, 1782 являются экземплярами обыкновенного (золотого) карася. Традиционно его рассматривали как подвид китайского карася, одичавшую золотую рыбку или ее гибрид. Дискуссии по этому поводу можно найти в ряде публикаций

По мнению исследователей генетиков, триплоидные C.gibelio являются результатом гибридизации C.auratus с каким то неизвестным, вероятно вымершим видом или же несколькими. Также наряду со всем выше описанным следует сказать, что наряду с двуполыми и однополыми карасями существуют и гемафродитические особи и даже целые популяции.

В целом, подходя к вопросу о серебряном карасе мы не можем сказать что же перед нами, или в рамках теории сетчатого видообразования считать диплоидные и полиплоидные формы видами двойниками, или же назвать все это «диплоидно-триплоидным» комплексом. Какова же морфометрическая изменчивость и диагностические признаки и существует ли определенная закономерность для разных или даже однотипных водоемов мы тоже не можем сказать (Попов, 2005).

1.2 Физико-географическая характеристика района исследования

Исследование происходило в озерах - старицах поймы реки Томи среднего течения в районе биостанции «Ажендарово» КемГУ, Крапивинского района нашей области, в местах перехода лесостепной зоны в черневую тайгу, где озера старицы по левому берегу, образуют густую сеть, состоящую примерно из 50 водоемов разнообразных по своим условиям обитания, формой дна, зеркалом поверхности, растительностью, составом ихтиофауны, и характером соединения между собой и с р. Томь. Все это дает возможность исследования жизнедеятельности и морфологической изменчивости серебряного карася в зависимости от изменения внешних факторов окружающей среды, и взаимопроникновение смешивание популяций из разных озер и особей из реки Томь.

Озера поймы Томи нельзя упоминать, не сказав и о самой реке. Правый берег реки обрывистый, и рельеф плавно перерастает в невысокие хребты отрои Кузнецкого Алатау. Левобережную пойму и всю сеть озер окружает Ажендаровский хребет и другие возвышенности с юго-запада, где и проявляются экологические тональности перехода от лесостепи к смешанному лесу и затем к черневой тайге. Сами озера очень разные и имеют разную форму, самые удаленные соединяются с Томью через сеть протоков или другие озера, и поэтому их ихтиофауна не смешивается с фауной Томи также бывает, что озеро изолировано полностью от других водоемов и только водоплавающие птицы могут случайно занести икру других рыб.

Климат, охватываемого картой, участка реки Томь - континентальный, для него характерны тёпло...