Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов
An algorithm of the ecological risk assessment for ''critical'' populations of hydrobionts is proposed. The algorithm includes the identification of ''critical'' populations and deleterious environmental factors, consideration of action characteristics (acute...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1764 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов /В.Г. Цыцугина, Г.Г. Поликарпов // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 188–191. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860259750885720064 |
|---|---|
| author | Цыцугина, В.Г. Поликарпов, Г.Г. |
| author_facet | Цыцугина, В.Г. Поликарпов, Г.Г. |
| citation_txt | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов /В.Г. Цыцугина, Г.Г. Поликарпов // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 188–191. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | An algorithm of the ecological risk assessment for ''critical'' populations of hydrobionts is proposed. The algorithm includes the identification of ''critical'' populations and deleterious environmental factors, consideration of action characteristics (acute or chronic ones), assessment of the influence of other environmental factors, estimation of the reproductive contribution of specimens on the basis of the cytogenetic analysis of a posterity, and assessment of the potential reduction of the effective size of a population and its adaptive potential.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:54:08Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
6 • 2007
ЕКОЛОГIЯ
УДК 574.5:628.19
© 2007
В.Г. Цыцугина, академик НАН Украины Г. Г. Поликарпов
Критерии оценки экологического риска
для “критических” популяций гидробионтов
An algorithm of the ecological risk assessment for “critical” populations of hydrobionts is pro-
posed. The algorithm includes the identification of “critical” populations and deleterious envi-
ronmental factors, consideration of action characteristics (acute or chronic ones), assessment
of the influence of other environmental factors, estimation of the reproductive contribution of
specimens on the basis of the cytogenetic analysis of a posterity, and assessment of the potential
reduction of the effective size of a population and its adaptive potential.
Существующие подходы к оценке экологического риска основаны, главным образом, на
использовании опубликованных данных о зависимостях “доза (концентрация) — эффект” [1]
без учета адаптивных возможностей популяций. На наш взгляд, одним из наиболее кон-
структивных и адекватных подходов к оценке экологического риска, в частности, для “кри-
тических” видов (популяций) должно лежать определение адаптивного потенциала популя-
ций, прежде всего, оценка потенциального снижения их эффективной величины. Сущест-
венное влияние на последнюю, наряду с флуктуацией численности и соотношением полов,
может оказывать увеличение дисперсии репродуктивного вклада особей при антропоген-
ном загрязнении. Проведенные нами экспериментальные и полевые цитогенетические ис-
следования позволяют предложить критерии оценки экологического риска для природных
популяций (видов) в биотопах, подвергающихся радиоактивному и химическому загряз-
нению.
Алгоритм оценки экологического риска для “критических” популяций (видов) гидро-
бионтов проиллюстрирован на рис. 1. Идентификацию таких популяций мы предлагаем
проводить на основе видовых и популяционных характеристик [2]. Критериями “критичес-
ких” популяций могут служить высокая чувствительность к повреждению половых кле-
ток и всех стадий онтогенеза, низкая плодовитость, протекание всего жизненного цикла
в одном, наиболее “критическом” биотопе, низкая скорость размножения, генетическая изо-
ляция, существование критических периодов в жизни популяций.
После определения в биоценозе “критических” популяций (видов) необходимо иденти-
фицировать факторы, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие, для при-
нятия затем адекватных мер защиты. Предложенные нами методические приемы (сравне-
ние цитогенетических эффектов в мутагенно эквивалентных дозах, анализ поклеточного
188 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №6
Рис. 1. Алгоритм оценки экологического риска антропогенного загрязнения для “критических” популяций
(видов) гидробионтов
распределения аберраций хромосом и тяжести повреждения аберрантных клеток) могут
быть использованы для идентификации радиационных, химических и сочетанных эффек-
тов в природных популяциях гидробионтов [3].
Важное значение для оценки экологического риска имеет также характер воздействия —
острый или хронический. При хроническом воздействии может происходить кумуляция
доз и концентраций загрязнителей. Залповые выбросы поллютантов в критические перио-
ды в жизни популяций могут иметь для них фатальное значение. Так, например, период
массового весеннего размножения черноморских амфипод и, возможно, танаид и кумовых
ракообразных, можно рассматривать как критический, поскольку после окончания размно-
жения происходит гибель рачков старших возрастных групп, а народившееся потомство,
определяющее дальнейшую судьбу популяций, отличается наиболее высокой чувствитель-
ностью к повреждению по сравнению с потомством, появляющимся летом и осенью [4].
Большую роль в повреждении играют сопутствующие загрязнению природные факторы
среды, которые могут оказывать модифицирующее воздействие. В качестве примера приве-
дем результаты нашего цитогенетического исследования ракообразных и червей в районах
выхода гидротермальных источников с повышенным содержанием естественных радиону-
клидов на греческом о-ве Икария (Эгейское море) [5]. В клетках гидробионтов в этих райо-
нах были обнаружены повышенный уровень хромосомного мутагенеза, мультиаберрантные
клетки и пикноз ядер. Мощности доз внешнего гамма-излучения в этих районах составляют
в основном 0,05–0,21 мкГр/ч, но могут доходить до 1 мкГр/ч. Сделано предположение, что
генотоксические эффекты в клетках гидробионтов индуцированы комплексным влиянием
pH (5,3–6,0), высокой температурой воды (26–33 ◦С) и естественных радионуклидов.
Плодовитость играет важнейшую роль в обеспечении адаптивного потенциала. Низкая
плодовитость в сочетании с высокой чувствительностью половых клеток и эмбриональных
стадий развития, а также относительно длительным периодом гаметогенеза, способству-
ющим увеличению накопленной дозы или концентрации загрязнителя, могут значительно
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №6 189
влиять на дисперсию репродуктивного вклада отдельных особей. А чем больше дисперсия
репродуктивного вклада, тем меньше эффективная численность популяции, т. е. меньше
количество особей, определяющих генетическую структуру последующих поколений [6].
Уменьшение эффективной величины популяций ведет к снижению их наследственной из-
менчивости и адаптивных возможностей.
В качестве примера в табл. 1 приведены наши экспериментальные данные о репроду-
ктивном вкладе отдельных особей бентосных ракообразных с высокой и низкой плодовито-
стью при разных мутагенно эквивалентных дозах ионизирующего излучения и химических
мутагенов. В генетических исследованиях при сравнении эффективности мутагенов, име-
ющих разный механизм действия, измеряют дозу (мутагенно эквивалентную) в единицах
хорошо определяемого показателя, например, по количеству сцепленных с полом леталей
или по количеству концевых делеций [7]. В нашем случае, мутагенно эквивалентную дозу
целесообразно измерять по среднему для выборки количеству клеток с аберрациями хромо-
сом (в %) [3]. Сравнение репродуктивного вклада отдельных самок при четырех мутагенно
эквивалентных дозах 5, 8, 10 и 13–15% клеток с аберрациями хромосом показано в табл. 1.
Для оценки репродуктивного вклада мы использовали число (в %) эмбрионов со спон-
танным уровнем хромосомного мутагенеза (до 2% клеток с аберрациями хромосом [8]) как
критерий полноценного потомства, так как эмбрионы с более высоким уровнем мутагенеза,
по-видимому, менее жизнеспособны. Например, согласно [9] и нашим данным [10], уродли-
вые эмбрионы имеют больше аберраций хромосом по сравнению с нормальными. Исхо-
Таблица 1. Репродуктивный вклад отдельных особей ракообразных при разных мутагенно эквивалентных
дозах
Мутаген
Мутагенно
эквивалентная
доза (среднее
количество клеток
с аберрациями
хромосом, %)
Вид
Средняя
плодовитость
самок
(количество
яиц)
Количество
эмбрионов со
спонтанным
мутагенезом
(%)
в выборке
Количество
эмбрионов со
спонтанным
мутагенезом
на одну
самку
90Sr 5 Gammarus olivii 40 19 7,6
137Cs Gammarus olivii 5 20 1,0
Pb(2+)
Gammarus olivii 40 28 11,2
Pb(2+)
Gammarus olivii 5 18 0,9
Хлорфен Gammarus olivii 40 20 8,0
Pb(2+)
+ хлорфен Gammarus olivii 40 30 12,0
137
Cs + хлорфен Gammarus olivii 5 22 1,1
90Sr Idothea baltica 20 20 4
90Sr 8 Gammarus olivii 40 5 2
90Sr Gammarus olivii 5 5 0,25
90
Sr +
137
Cs+ Gammarus olivii 40 5 2,0
+Pb
(2+)хлорфен
90Sr Idothea baltica 40 8 3,2
γ-излучение 10 Gammarus olivii 40 Нет Нет
γ-излучение Gammarus olivii 5 Нет Нет
γ-излучение + Gammarus olivii 40 Нет Нет
+Pb
(2+)
+ хлорфен
90Sr 13–15 Gammarus olivii 40 Нет Нет
90Sr Gammarus olivii 5 Нет Нет
190 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №6
дя из данных о числе (в %) эмбрионов со спонтанным уровнем хромосомного мутагенеза
и средней плодовитости самок, мы рассчитали число эмбрионов со спонтанным количе-
ством аберраций хромосом на одну самку (см. табл. 1). Из таблицы видно, что увеличение
дисперсии репродуктивного вклада и, следовательно, снижение эффективной численности
популяций и их наследственной изменчивости можно ожидать при мутагенно эквивален-
тных дозах 5–8%, если размножаются мелкие самки (0,9 и 0,25 полноценных эмбрионов на
одну самку). Мутагенно эквивалентная доза 10% клеток с аберрациями хромосом является
“критической” для потомства как мелких, так и крупных самок (эмбрионы со спонтанным
мутагенезом отсутствуют).
Таким образом, определение дисперсии репродуктивного вклада на основе анализа ка-
чества потомства дает возможность оценивать потенциальное снижение эффективной ве-
личины популяции и ее адаптивного потенциала. По-видимому, существенное снижение
эффективной величины популяции и, следовательно, возрастание экологического риска во-
зможно уже, если на одну самку будет приходиться менее одного полноценного потомка.
1. Jones D., Domotor S., Higley K. et al. Kocher D., Bilyard G. Principes and issues in radiological ecological
risk assessment // J Environ. Radioactivity. – 2003. – 60. – P. 19–39.
2. Цыцугина В.Г., Поликарпов Г. Г. Идентификация “критических” видов гидробионтов в связи с про-
блемой оценки экологического риска // Доп. НАН України. – 2005. – № 7. – С. 196–200.
3. Цыцугина В. Г., Поликарпов Г. Г. Методология изучения эквивалентности действия радиоактивного
и химического загрязнения на природные популяции гидробионтов // Гидробиол. журн. – 2004. – 40,
№ 5. – С. 78–89.
4. Tsytsugina V.G., Polikarpov G.G. Pecularities of generative structure of hydrobionts populations and their
radiosensibility // Proc. of IUR Topical meeting. Mol. – Belgium 01–05 June, 1998. – Belgium, 1998. –
P. 3–11.
5. Цыцугина В.Г., Флору Х., Поликарпов Г. Г. Мультиаберрантные клетки и пикноз ядер у гидробионтов
из района с повышенным содержанием естественных радионуклидов // Мор. экол. журн. – 2005. – 4,
№ 1. – С. 84–90.
6. Crow J.E., Kimura M. An introduction to population genetics theory. – New-York: Harper and Row,
1970. – 430 p.
7. Ауэрбах Ш. Проблемы мутагенеза / Под ред. Н.И. Шапиро. – Москва: Мир, 1978. – 463 с.
8. Tsytsugina V.G. Chromosome mutagenesis in populations of aquatic biota in Black Sea, Aegenean Sea
and Danube and Dnieper Rivers, 1986. – 1989. – // Proceedings of Seminar on Comparative Assessment
of the Environmental Impact of Radionuclides Released during Three Major Nuclear Accidents: Kyshtym,
Windscale, Chernobyl (Luxembourg, 1–5 Oct., 1990). Luxemburg, 1991. – 2. – P. 895–904.
9. Ромашов Д.Д. Беляева В.Н. О сохранении радиационных повреждений хромосом в эмбриогенезе
рыб // Генетика. – 1966. – № 4. – С. 4–15.
10. Цыцугина В.Г., Поликарпов Г. Г. Оценка ожидаемого снижения адаптивных возможностей популяций
ракообразных при разном уровне повреждающего воздействия // Мор. экол. журн. – 2006. – 5, № 1. –
С. 92–98.
Поступило в редакцию 11.12.2006Институт биологии южных морей
им. А.О. Ковалевского НАН Украины, Севастополь
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №6 191
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1764 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:54:08Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Цыцугина, В.Г. Поликарпов, Г.Г. 2008-09-02T17:14:39Z 2008-09-02T17:14:39Z 2007 Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов /В.Г. Цыцугина, Г.Г. Поликарпов // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 188–191. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1764 574.5:628.19 An algorithm of the ecological risk assessment for ''critical'' populations of hydrobionts is proposed. The algorithm includes the identification of ''critical'' populations and deleterious environmental factors, consideration of action characteristics (acute or chronic ones), assessment of the influence of other environmental factors, estimation of the reproductive contribution of specimens on the basis of the cytogenetic analysis of a posterity, and assessment of the potential reduction of the effective size of a population and its adaptive potential. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Екологія Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов Article published earlier |
| spellingShingle | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов Цыцугина, В.Г. Поликарпов, Г.Г. Екологія |
| title | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| title_full | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| title_fullStr | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| title_full_unstemmed | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| title_short | Критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| title_sort | критерии оценки экологического риска для ''критических'' популяций гидробионтов |
| topic | Екологія |
| topic_facet | Екологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1764 |
| work_keys_str_mv | AT cycuginavg kriteriiocenkiékologičeskogoriskadlâkritičeskihpopulâciigidrobiontov AT polikarpovgg kriteriiocenkiékologičeskogoriskadlâkritičeskihpopulâciigidrobiontov |