.RU

Бе­ли­че­ва Ли­дия Алек­сан­д­ров­на Био­мар­ке­ры в оцен­ке ка­че­ст­ва вод при раз­но­тип­ном ан­тро­по­ген­ном воз­дей­ст­вии




На пра­вах ру­ко­пи­си





Бе­ли­че­ва

Ли­дия Алек­сан­д­ров­на


Био­мар­ке­ры в оцен­ке ка­че­ст­ва вод
при раз­но­тип­ном ан­тро­по­ген­ном воз­дей­ст­вии


03.02.08 – эко­ло­гия


Ав­то­ре­фе­рат дис­сер­та­ции на со­ис­ка­ние уче­ной сте­пе­ни кан­ди­да­та

био­ло­ги­че­ских на­ук


Пет­ро­за­водск – 2011

Ра­бо­та вы­пол­не­на в Уч­ре­ж­де­нии Рос­сий­ской ака­де­мии на­ук Ин­сти­ту­те вод­ных про­блем Се­ве­ра Ка­рель­ско­го на­уч­но­го цен­тра РАН

(ИВПС КарНЦ РАН)



На­уч­ный ру­ко­во­ди­тель



док­тор био­ло­ги­че­ских на­ук, про­фес­сор

ЛУ­кин Ана­то­лий Алек­сан­д­ро­вич



Офи­ци­аль­ные оп­по­нен­ты:

док­тор био­ло­ги­че­ских на­ук, про­фес­сор

Бо­ло­то­ва На­та­лья Львов­на


док­тор био­ло­ги­че­ских на­ук,

Стер­ли­го­ва Оль­га Пав­лов­на


Ве­ду­щая ор­га­ни­за­ция

Фе­де­раль­ное го­су­дар­ст­вен­ное уни­тар­ное пред­при­ятие По­ляр­ный на­уч­но-

ис­сле­до­ва­тель­ский ин­сти­тут мор­ско­го рыб­но­го хо­зяй­ст­ва и океа­но­гра­фии

им. Н.М. Кни­по­ви­ча



За­щи­та со­сто­ит­ся «18» мая 2011 го­да в 14 ча­сов на за­се­да­нии дис­сер­та­ци­он­но­го со­ве­та (Д 212.190.01) при Пет­ро­за­вод­ском го­су­дар­ст­вен­ном уни­вер­си­те­те по ад­ре­су: 185910, Рес­пуб­ли­ка Ка­ре­лия, г. Пет­ро­за­водск, пр. Ле­ни­на, 33. Факс: 88142578464


С дис­сер­та­ци­ей мож­но оз­на­ко­мить­ся в биб­лио­те­ке Пет­ро­за­вод­ско­го го­су­дар­ст­вен­но­го уни­вер­си­те­та. Ав­то­ре­фе­рат раз­ме­щен на сай­те www.petrsu.ru


Ав­то­ре­фе­рат ра­зо­слан «15» ап­ре­ля 2011 г.





Уче­ный сек­ре­тарь

Дис­сер­та­ци­он­но­го со­ве­та,

кан­ди­дат био­ло­ги­че­ских на­ук, до­цент И. М. Дзю­бук


^ Об­щая ха­рак­те­ри­сти­ка ра­бо­ты

Ак­ту­аль­ность те­мы. Про­бле­ма со­хра­не­ния ок­ру­жаю­щей сре­ды в ус­ло­ви­ях ин­тен­сив­но­го ос­вое­ния при­род­ных ре­сур­сов с ка­ж­дым го­дом при­об­ре­та­ет все боль­шую зна­чи­мость, так как уро­вень тех­но­ген­ной на­груз­ки на при­род­ные сис­те­мы еже­год­но воз­рас­та­ет. В XX ве­ке сот­ни ты­сяч тонн ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний, та­ких как ПАУ (по­ли­цик­ли­че­ские аро­ма­ти­че­ские уг­ле­во­до­ро­ды), ПХБ (по­ли­хло­ри­ро­ван­ные би­фе­ни­лы), ХОП (хло­рор­га­ни­че­ские пес­ти­ци­ды), и не­ор­га­ни­че­ских (тя­же­лые ме­тал­лы) бы­ло про­из­ве­де­но и час­тич­но вы­бро­ше­но в ок­ру­жаю­щую сре­ду. Боль­шин­ст­во из этих со­еди­не­ний пло­хо раз­ла­га­ют­ся, де­сят­ка­ми лет цир­ку­ли­ру­ют в при­ро­де и воз­душ­ным пу­тем пе­ре­но­сят­ся на ог­ром­ные рас­стоя­ния (Кон­д­рать­ев, Дон­чен­ко 1999; Гри­горь­ев Кон­д­рать­ев, 2001).

Час­то кол­лек­то­ром мно­гих из пе­ре­чис­лен­ных ве­ществ яв­ля­лись и яв­ля­ют­ся вод­ные объ­ек­ты. Мо­ни­то­рин­гу за со­стоя­ни­ем вод­ных эко­си­стем уде­ля­ет­ся мно­го вни­ма­ния, и по­иск ме­то­дов, по­зво­ляю­щих эф­фек­тив­но оце­нить уро­вень за­гряз­не­ния и вы­явить его ис­точ­ни­ки, яв­ля­ет­ся весь­ма ак­ту­аль­ным. По сло­вам А.Ф. Али­мо­ва (2000), «важ­ней­ши­ми за­да­ча­ми гид­ро­эко­ло­гии мож­но счи­тать оцен­ку со­стоя­ния и про­гно­зи­ро­ва­ния воз­мож­ных из­ме­не­ний вод­ных эко­си­стем под влия­ни­ем внеш­них, осо­бен­но ан­тро­по­ген­ных фак­то­ров, оп­ре­де­ле­ние оп­ти­маль­ных ус­ло­вий и сте­пе­ни экс­плуа­та­ции эко­си­стем».

В свя­зи с этим осо­бый ин­те­рес вы­зы­ва­ет воз­мож­ность ис­поль­зо­ва­ния био­ло­ги­че­ских мар­ке­ров в ка­че­ст­ве ин­ст­ру­мен­тов для оцен­ки ка­че­ст­ва вод. Име­ет­ся мно­же­ст­во оп­ре­де­ле­ний тер­ми­на «био­мар­ке­ры», од­на­ко в об­щем смыс­ле под био­мар­ке­ра­ми по­ни­ма­ют­ся лю­бые по­ка­за­те­ли, от­ра­жаю­щие взаи­мо­дей­ст­вие био­ло­ги­че­ской сис­те­мы и по­тен­ци­аль­но вред­но­го фак­то­ра, ко­то­рый мо­жет иметь хи­ми­че­скую, фи­зи­че­скую или био­ло­ги­че­скую при­ро­ду (Van der Oost et al., 2003). В дан­ной ра­бо­те мы ис­поль­зу­ем оп­ре­де­ле­ние, ко­то­рое рас­смат­ри­ва­ет в ка­че­ст­ве био­мар­ке­ра лю­бую от­вет­ную ре­ак­цию ор­га­низ­ма, про­яв­ляю­щую­ся на су­бор­га­низ­мен­ном уров­не, спо­соб­ную за­сви­де­тель­ст­во­вать на­ли­чие ка­ко­го-ли­бо из­ме­не­ния под влия­ни­ем фак­то­ров раз­лич­ной при­ро­ды. Био­мар­ке­ры да­ют воз­мож­ность оце­нить со­стоя­ние и вы­явить от­вет­ные ре­ак­ции ор­га­низ­ма на про­ис­хо­дя­щие в ок­ру­жаю­щей сре­де из­ме­не­ния, что по­зво­ля­ет опе­ра­тив­но по­лу­чить дос­то­вер­ную ин­фор­ма­ции о сте­пе­ни не­га­тив­но­го воз­дей­ст­вия.

Био­хи­ми­че­ские и па­то­фи­зио­ло­ги­че­ские на­ру­ше­ния мо­гут быть вы­яв­ле­ны у раз­лич­ных гид­ро­био­нтов, од­на­ко по­ка­за­те­ли фи­зио­ло­ги­че­ско­го со­стоя­ния рыб ча­ще ис­поль­зу­ют­ся в ди­аг­но­сти­ке по­след­ст­вий за­гряз­не­ния вод (Мои­се­ен­ко, 2010). В си­лу ря­да при­чин ры­бы при­зна­ны наи­бо­лее удоб­ны­ми и ре­пре­зен­та­тив­ны­ми объ­ек­та­ми для био­мо­ни­то­рин­га за­гряз­не­ния вод­ных эко­си­стем (Не­мо­ва, Вы­соц­кая, 2004; Van der Oost et al., 2003).

Цель ра­бо­ты: ис­сле­до­ва­ние от­вет­ных ре­ак­ций ор­га­низ­ма рыб в ус­ло­ви­ях раз­но­тип­но­го и раз­но­уров­не­во­го ан­тро­по­ген­но­го воз­дей­ст­вия.

За­да­чи:

  1. Про­вес­ти гис­то­ло­ги­че­ский ана­лиз ор­га­нов и тка­ней рыб, оби­таю­щих в раз­ных ре­гио­нах Ев­ро­пей­ско­го Се­ве­ра Рос­сии.

  2. Дать ха­рак­те­ри­сти­ку па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний и уров­ня их раз­ви­тия у рыб из ис­сле­дуемых рай­онов.

  3. Изу­чить сход­ст­ва и раз­ли­чия па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в ор­га­нах и тка­нях раз­ных ви­дов рыб.

  4. Вы­явить по­след­ст­вия ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки на ор­га­низм рыб на ос­но­ве гис­то­ло­ги­че­ско­го ана­ли­за.

  5. Оце­нить ин­фор­ма­тив­ность и на­деж­ность био­мар­ке­ров как ин­ди­ка­то­ров для оцен­ки ка­че­ст­ва вод.

На­уч­ная но­виз­на. Впер­вые на тер­ри­то­рии Ев­ро­пей­ско­го Се­ве­ра Рос­сии с ис­поль­зо­ва­ни­ем гис­то­ло­ги­че­ских био­мар­ке­ров про­ве­ден срав­ни­тель­ный ана­лиз ка­че­ст­ва вод в во­до­емах и во­до­то­ках, от­ли­чаю­щих­ся сте­пе­нью ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки, гид­ро­ло­ги­че­ски­ми и гид­ро­хи­ми­че­ски­ми по­ка­за­те­ля­ми. Мо­ди­фи­ци­ро­ва­на клас­си­фи­ка­ция от­вет­ных ре­ак­ций рыб в за­ви­си­мо­сти от рег­рес­сив­но­го или про­грес­сив­но­го ха­рак­те­ра вы­яв­лен­ных из­ме­не­ний. Ус­та­нов­ле­но, что ха­рак­тер и сте­пень по­вре­ж­де­ния ор­га­нов и тка­ней за­ви­сят от их струк­тур­но-функ­цио­наль­ных осо­бен­но­стей, при­ро­ды и си­лы по­вре­ж­даю­ще­го фак­то­ра, а так­же от ре­ак­тив­но­сти ор­га­низ­ма. На ос­но­ве ана­ли­за со­стоя­ния ор­га­низ­ма рыб до­ка­за­но, что не­за­ви­си­мо от ти­па за­гряз­не­ния и ви­да рыб (си­го­вые Coregonidae, кар­по­вые Cyprinidae, оку­не­вые Percidae) в ор­га­нах по­яв­ля­ют­ся па­то­ло­гии сход­но­го ха­рак­те­ра. При этом за­бо­ле­ва­ния, имею­щие об­щие кли­ни­ко-мор­фо­ло­ги­че­ские про­яв­ле­ния, мо­гут раз­ли­чать­ся по этио­ло­гии и па­то­ге­не­зу. Ус­та­нов­ле­но, что до­ми­ни­рую­щие ви­ды, ко­то­рые мо­гут не при­над­ле­жать к од­ной сис­те­ма­ти­че­ской груп­пе, но яв­ля­ют­ся пре­об­ла­даю­щи­ми, наи­бо­лее аде­к­ват­но от­ра­жа­ют про­ис­хо­дя­щие в ок­ру­жаю­щей сре­де из­ме­не­ния.

Прак­ти­че­ская зна­чи­мость ра­бо­ты. Ре­зуль­та­ты ис­сле­до­ва­ния мо­гут быть ис­поль­зо­ва­ны при про­ве­де­нии ра­бот по оцен­ке воз­дей­ст­вия и рас­че­ту ущер­бов вод­ным эко­си­сте­мам, как на ста­дии про­ек­ти­ро­ва­ния хо­зяй­ст­вен­ной дея­тель­но­сти, так и при ее осу­ще­ст­в­ле­нии; при эко­ло­ги­че­ской экс­пер­ти­зе по­след­ст­вий вы­бро­сов за­гряз­няю­щих ве­ществ в вод­ные объ­ек­ты, при раз­ра­бот­ке про­грамм мо­ни­то­рин­га за со­стоя­ни­ем ок­ру­жаю­щей сре­ды. Объ­ек­тив­ность и на­деж­ность био­мар­ке­ров по­зво­ля­ет ис­поль­зо­вать ре­зуль­та­ты дан­ной ра­бо­ты для оцен­ки и про­гно­за со­стоя­ния по­пу­ля­ции рыб, а так­же при ком­плекс­ной эко­ток­си­ко­ло­ги­че­ской ха­рак­те­ри­сти­ке вод­ных объ­ек­тов.

Ап­ро­ба­ция ра­бо­ты. Ма­те­риа­лы ра­бо­ты пред­став­ле­ны и об­су­ж­де­ны на I ре­гио­наль­ном се­ми­на­ре «Связь об­ра­зо­ва­ния и нау­ки в под­го­тов­ке но­вых кад­ров» (Пет­ро­за­водск, 2009), XIV ме­ж­ду­на­род­ной кон­фе­рен­ции EAFP «Disease of fish and shellfish» (Пра­га, 2009), IV Ме­ж­ду­на­род­ной на­уч­ной кон­фе­рен­ции, по­свя­щён­ной па­мя­ти про­фес­со­ра Г.Г. Вин­бер­га «Со­вре­мен­ные про­бле­мы гид­ро­эко­ло­гии» (Санкт-Пе­тер­бург, 2010), Ме­ж­ду­на­род­ной на­уч­но-прак­ти­че­ской кон­фе­рен­ции «Гар­мо­ния Се­ве­ра: че­ло­век и при­ро­да. Взгляд мо­ло­дых» (Пет­ро­за­водск, 2010).

Пуб­ли­ка­ции. По те­ме дис­сер­та­ции опуб­ли­ко­ва­но 6 ра­бот, в том чис­ле 2 ста­тьи в ре­цен­зи­руе­мых жур­на­лах, ре­ко­мен­до­ван­ных ВАК.

Объ­ем и струк­ту­ра ра­бо­ты. Ра­бо­та со­сто­ит из вве­де­ния, 6 глав, за­клю­че­ния, вы­во­дов, спи­ска ли­те­ра­ту­ры и при­ло­же­ния. Дис­сер­та­ция из­ло­же­на на 197 стра­ни­цах (в том чис­ле 19 стра­ниц при­ло­же­ния), со­дер­жит 26 таб­лиц и 57 ри­сун­ков. Биб­лио­гра­фи­че­ский спи­сок вклю­ча­ет 267 ис­точ­ни­ков, в том чис­ле 137 ино­стран­ных.

Бла­го­дар­но­сти. Ав­тор вы­ра­жа­ет ис­крен­нюю при­зна­тель­ность на­уч­но­му ру­ко­во­ди­те­лю д.б.н. А.А. Лу­ки­ну и на­уч­но­му кон­суль­тан­ту Ю.Н. Ша­ро­вой за все­сто­рон­нюю по­мощь, цен­ные со­ве­ты и ре­ко­мен­да­ции; со­труд­ни­кам ла­бо­ра­то­рии гид­ро­хи­мии и гидрогеологии, гид­ро­био­ло­гии, гео­гра­фии и гид­ро­ло­гии ИВПС КарНЦ РАН за про­яв­лен­ный ин­те­рес к ра­бо­те, кон­ст­рук­тив­ные за­ме­ча­ния и пред­ло­же­ния; со­труд­ни­кам На­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­ско­го цен­тра Эко­ло­ги­че­ской безо­пас­но­сти РАН за пре­дос­тав­лен­ную воз­мож­ность про­хо­ж­де­ния ста­жи­ров­ки и вы­пол­нен­ные ана­ли­зы; со­труд­ни­кам Сев­НИ­ИРХ Петр­ГУ Щу­ро­ву И.Л., Ши­ро­ко­ву В.А.; за­ве­дую­ще­му ла­бо­ра­то­ри­ей эко­ло­ги­че­ской фи­зио­ло­гии животных ИБ КарНЦ РАН Илю­хе В.А. за раз­но­сто­рон­нюю по­мощь при под­го­тов­ке дис­сер­та­ци­он­ной ра­бо­ты.


^ СО­ДЕР­ЖА­НИЕ РА­БО­ТЫ


1. Роль био­ло­ги­че­ских мар­ке­ров в оцен­ке ка­че­ст­ва ок­ру­жаю­щей сре­ды (об­зор ли­те­ра­ту­ры)

В гла­ве при­ве­де­ны ли­те­ра­тур­ные дан­ные, ос­ве­щаю­щие ос­нов­ные во­про­сы ис­поль­зо­ва­ния био­ло­ги­че­ских мар­ке­ров: рас­смот­ре­на их роль как ин­ди­ка­то­ров, от­ра­жаю­щих со­стоя­ние ок­ру­жаю­щей сре­ды; при­ве­де­на клас­си­фи­ка­ция и спи­сок ос­нов­ных ис­поль­зуемых на се­го­дняш­ний день био­мар­ке­ров у рыб; из­ло­же­ны со­вре­мен­ные тре­бо­ва­ния, предъ­яв­ляе­мые к уже раз­ра­бо­тан­ным био­мар­ке­рам; рас­смот­ре­ны не­ко­то­рые пре­иму­ще­ст­ва и не­дос­тат­ки их ис­поль­зо­ва­ния.

^ 2. МА­ТЕ­РИ­АЛ И МЕ­ТО­Ды ИС­СЛЕ­ДО­ВА­НИЯ
Объ­ек­та­ми ис­сле­до­ва­ния яв­ля­лись ор­га­низ­мы рыб во­до­емов Ев­ро­пей­ско­го Се­ве­ра, оби­таю­щих в ус­ло­ви­ях раз­но­тип­но­го и раз­но­уров­не­во­го за­гряз­не­ния.

В ос­но­ву дис­сер­та­ции по­ло­же­ны ма­те­риа­лы, со­б­ран­ные в хо­де про­ве­де­ния ком­плекс­ных на­уч­ных ис­сле­до­ва­ний на во­до­емах и во­до­то­ках Рес­пуб­ли­ки Ка­ре­лия (Вы­го­зер­ское во­до­хра­ни­ли­ще; р. Ло­со­син­ка; р. Не­глин­ка), Рес­пуб­ли­ки Ко­ми (бас­сейн р. Пе­чо­ры; р. Ка­ра) и Ар­хан­гель­ской об­лас­ти (оз. Хол­мов­ское), в лет­ний пе­ри­од с 2006 по 2010 гг. (рис. 1). На Вы­го­зер­ском во­до­хра­ни­ли­ще и бас­сей­не р. Пе­чо­ры бы­ли вы­бра­ны уча­ст­ки с раз­лич­ным уров­нем ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки. В Вы­го­зер­ском во­до­хра­ни­ли­ще вы­лов рыб про­во­дил­ся в се­вер­ной и юж­ной час­ти во­до­ема. В бас­сей­не р. Пе­чо­ры для про­ве­де­ния ис­сле­до­ва­ний бы­ли вы­бра­ны – при­ток I по­ряд­ка (р. Уса, о. Ды-Бож) и при­то­ки II по­ряд­ка (р. Кол­ва, р. Сы­ня), а так­же дель­та р. Пе­чо­ра (гу­бы Ко­ро­вин­ская и Го­лод­ная, р-н де­рев­ни Ме­си­но).


Р
2


ис. 1. Кар­та ис­сле­дуе­мых во­до­емов и во­до­то­ков:

1 – Бас­сейн р. Пе­чо­ры;

2

– р.  Ка­ра;

3
1


– Вы­го­зер­ское во­до­хра­ни­ли­ще;

4
6
– р. Ло­со­син­ка,

5
3


– р. Не­глин­ка,

6
4,5
– оз. Хол­мов­ское




В про­цес­се ра­бо­ты про­во­ди­лась ди­аг­но­сти­ка, па­то­ло­го­ана­то­ми­че­ское вскры­тие и гис­то­ло­ги­че­ский ана­лиз ор­га­нов и тка­ней рыб (табл. 1). Со­стоя­ние ор­га­низ­ма рыб ди­аг­но­сти­ро­ва­ли на ос­но­ве па­то­ло­го-мор­фо­ло­ги­че­ско­го ме­то­да (Ар­ша­ни­ца, Лес­ни­ков, 1987; Ка­шу­лин, Лу­кин, 1992; Лу­кин, 1995), вклю­чаю­ще­го кли­ни­че­ские, па­то­ло­го­ана­то­ми­че­ские и гис­то­ло­ги­че­ские ис­сле­до­ва­ния. Ви­зу­аль­ный ос­мотр и па­то­ло­го­ана­то­ми­че­ское вскры­тие про­во­ди­ли у жи­вых, толь­ко что вы­лов­лен­ных рыб. От­бор проб для гис­то­ло­ги­че­ско­го ана­ли­за пре­кра­щал­ся че­рез 20 ми­нут по­сле из­вле­че­ния ры­бы из во­ды. Ор­га­ны сра­зу же фик­си­ро­ва­лись с ис­поль­зо­ва­ни­ем жид­ко­сти Бу­эна. Об­ра­бот­ка проб про­во­ди­лась по об­ще­при­ня­тым гис­то­ло­ги­че­ским ме­то­ди­кам (Рос­кин, Ле­вин­сон, 1957; Вол­ко­ва, Елец­кий, 1982). В хо­де мик­ро­ско­пи­че­ско­го ис­сле­до­ва­ния для ка­ж­до­го ор­га­на ана­ли­зи­ро­ва­лось как ми­ни­мум три сре­за. Мик­ро­ско­пи­ро­ва­ние осу­ще­ст­в­ля­лось при уве­ли­че­нии х50, х100, х200, х320.


Таб­ли­ца 1

Объ­ем ма­те­риа­ла для гис­то­ло­ги­че­ско­го ана­ли­за

Во­до­ем

Год

Вид рыб

Ор­г­а­ны и тка­ни

Ко­ли­че­ст­во проб

р. Пе­чо­ра

2008

сиг, язь

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

129

р. Ка­ра

2010

ев­ро­пей­ский ха­ри­ус

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

15

Вы­го­зер­ское

во­до­хра­ни­ли­ще

2007, 2010

лещ, плот­ва, окунь,

су­дак

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

84

р. Ло­со­син­ка

2009

го­лец уса­тый,

обык­но­вен­ный под­ка­мен­щик

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

87

р. Не­глин­ка

2009

го­лец уса­тый

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

36

оз. Хол­мов­ское

2010

Окунь

жаб­ры, пе­чень, поч­ки

21


По­лу­чен­ные дан­ные об­ра­ба­ты­ва­ли об­ще­при­ня­ты­ми ме­то­да­ми ва­риа­ци­он­ной ста­ти­сти­ки с ис­поль­зо­ва­ни­ем па­ке­тов про­грамм MS Ex­cel и Stat­graph­ics. Для срав­не­ния раз­ли­чий ме­ж­ду груп­па­ми ис­поль­зо­ва­ли не­па­ра­мет­ри­че­ский кри­те­рий (U) Вилк­со­на-Ман­на-Уит­ни (Ко­ро­сов, Гор­бач, 2007).
^ 3. Фи­зи­ко-гео­гра­фи­че­ское опи­са­ние,
ха­рак­те­ри­сти­ка ка­че­ст­ва вод и ан­тро­по­ген­ные фак­то­ры
Фи­зи­ко-гео­гра­фи­че­ское опи­са­ние рай­онов ис­сле­до­ва­ния и
ха­рак­те­ри­сти­ка ка­че­ст­ва вод

В дан­ном раз­де­ле пред­став­ле­на ха­рак­те­ри­сти­ка ланд­шафт­но-гео­гра­фи­че­ских зон и вод­ных объ­ек­тов, рас­по­ло­жен­ных на этой тер­ри­то­рии. При­во­дит­ся крат­кое опи­са­ние гид­ро­ло­гии ис­сле­дуе­мых во­до­емов и во­до­то­ков и не­ко­то­рые гид­ро­хи­ми­че­ские по­ка­за­те­ли (табл. 2).

Таб­ли­ца 2

Не­ко­то­рые гид­ро­хи­ми­че­ские по­ка­за­те­ли ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тов

(Онеж­ское озе­ро, 1999; Со­стоя­ние вод­ных объ­ек­тов…, 2007;

соб­ст­вен­ные дан­ные и др.)

По­ка­за­те­ли

Бас­сейн
ре­ки Пе­чо­ры

Вы­го­зер­ское

во­до­хра­ни­ли­ще

Ре­ка
Ло­со­син­ка

Ре­ка
Не­глин­ка

Озе­ро
Хол­мов­ское

Ми­не­ра­ли­за­ция, мг/л

<150

19,1-40,0

37,0

81,0

<131

Цвет­ность, град.

20-150

60-120

115

140

нет дан­ных

pH

7,1-7,81

6,0-7,1

7,49-7,65

5,84-7,54

8,2-8,5

ПО, мгО/л

5-30

11,3-18,0

13,6

15,4

нет дан­ных

Азот об­щий, мг/л

0,118-0,363

0,47

0,60

1,7

нет дан­ных

Азот ам­мо­ний­ный мг/л

0,4-0,8

0,02-0,07

0,34-0,36

0,53-0,61

0,39-0,73

Фос­фор об­щий, мг/л

0,073-0,182

0,005-0,018

0,04

0,072

0,012


^ По­след­ст­вия ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки

Пред­став­ле­на об­щая ис­то­рия ан­тро­по­ген­но­го воз­дей­ст­вия на ис­сле­дуе­мые вод­ные объ­ек­ты. При­ве­де­ны дан­ные по со­дер­жа­нию за­гряз­няю­щих ве­ществ в во­де, а так­же по пре­вы­ше­нию ус­та­нов­лен­ных ПДК для ры­бо­хо­зяй­ст­вен­ных во­до­емов (табл. 3). Бо­лее под­роб­но да­но опи­са­ние со­дер­жа­ния за­гряз­няю­щих ве­ществ в бас­сей­не р. Пе­чо­ры и оз. Хол­мов­ском, для ко­то­рых бы­ли про­ве­де­ны ис­сле­до­ва­ния по со­дер­жа­нию ПАУ, ПХБ, неф­те­про­дук­тов (НП), тя­же­лых ме­тал­лов, циа­но­ток­си­нов.


Таб­ли­ца 3

Не­ко­то­рые по­ка­за­те­ли, по ко­то­рым на­блю­да­ет­ся пре­вы­ше­ние ПДК

для ры­бо­хо­зяй­ст­вен­ных во­до­емов в ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тах

(Со­стоя­ние вод­ных объ­ек­тов…, 2007; Государственный доклад…, 2010;

соб­ст­вен­ные дан­ные и др.)

Бас­сейн ре­ки

Пе­чо­ра

Вы­го­зер­ское

во­до­хра­ни­ли­ще

Ре­ка

Ло­со­син­ка

Ре­ка

Не­глин­ка

Озе­ро

Хол­мов­ское

НП

Fe, Mn

Cu, Zn

NH4+

НП

Fe

Zn, Cu

НП

Fe, Mn

Zn, Cu

НП,

Fe, Mn

Cu, Zn

NH4+, NO2-

Fe, Mn

гек­са­хлор­бен­зол


Бы­ло по­ка­за­но, что ка­ж­дый из ис­сле­до­ван­ных на­ми во­до­емов и во­до­то­ков, за ис­клю­че­ни­ем р. Ка­ры, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вы­со­кой сте­пе­нью и раз­ным ти­пом ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки.

В бас­сей­не р. Пе­чо­ры ос­нов­ным ис­точ­ни­ком за­гряз­не­ния яв­ля­ет­ся нефть и ее про­из­вод­ные (ХОС, ПХБ и ПАУ), алю­ми­ний и не­ко­то­рые тя­же­лые ме­тал­лы (Sr, Pb, Mn и др.) (Лу­кин и др., 2000).

В Вы­го­зер­ском во­до­хра­ни­ли­ще – сточ­ные во­ды Се­геж­ско­го ЦБК, со­дер­жа­щие взве­шен­ные ве­ще­ст­ва, суль­фат­ный лиг­нин, суль­фа­ты, хло­ри­ды, фос­фа­ты, нит­ра­ты и нит­ри­ты, фе­но­лы, ани­он­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва, ор­га­ни­че­ских сер­ни­стые со­еди­не­ния, се­ро­во­до­род, ме­та­нол и др. (Государственный доклад…, 2010). В по­след­ние го­ды воз­рос­ло зна­че­ние Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща, как транс­порт­ной ар­те­рии, что при­ве­ло к уве­ли­че­нию су­до­ход­ст­ва и, как след­ст­вие, по­па­да­нию льяль­ных вод и неф­те­про­дук­тов в во­до­ем.

Ре­ки Ло­со­син­ка и Не­глин­ка, яв­ля­ясь при­ем­ни­ками лив­не­во­го сто­ка го­ро­да и от­дель­ных пред­при­ятий, ис­пы­ты­ва­ют мно­го­фак­тор­ное за­гряз­не­ние, свя­зан­ное с про­мыш­лен­ным и бы­то­вым во­до­поль­зо­ва­ни­ем. На­ря­ду с за­гряз­не­ни­ем неф­те­про­дук­та­ми в этих во­до­то­ках, от­ме­че­но за­гряз­не­ние тя­же­лы­ми ме­тал­ла­ми (Fe, Mn, Zn, Cu и Pb) (Государственный доклад…, 2010; и др.).

Ос­нов­ная про­бле­ма для эко­си­сте­мы оз. Хол­мов­ско­го – ком­му­наль­ные и хо­зяй­ст­вен­но-бы­то­вые сто­ки на­се­лен­ных пунк­тов, рас­по­ло­жен­ных по бе­ре­гам во­до­ема, что вы­зы­ва­ет ак­тив­ные про­цес­сы эв­тро­фи­ро­ва­ния, о чем сви­де­тель­ст­ву­ет ин­тен­сив­ное мно­го­лет­нее цве­те­ние си­не-зе­ле­ных во­до­рос­лей. Пре­вы­ше­ние ПДК в во­до­еме от­ме­че­но по Fe, Mn, гек­са­хлор­бен­зо­лу. В про­бах во­ды были вы­яв­лены ко­фе­ин, при­сут­ст­вие ко­то­ро­го в во­де яв­ля­ет­ся по­ка­за­те­лем по­сту­п­ле­ния в озе­ро бы­то­вых сто­ков, и циа­но­ток­си­ны.

Ре­ка Ка­ра не ис­пы­ты­ва­ет тех­но­ген­ной на­груз­ки, од­на­ко мел­ко­дис­перс­ные взве­шен­ные ве­ще­ст­ва, ре­гу­ляр­но по­яв­ляю­щие­ся в ре­ке в пе­ри­од сне­го­тая­ния и до­ж­де­вых осад­ков, мо­гут ока­зы­вать оп­ре­де­лен­ное не­га­тив­ное влия­ние на гид­ро­био­нтов.


4. ИХ­ТИО­ФАУ­НА

В гла­ве представлены дан­ные об их­тио­фау­не ис­сле­дуе­мых во­до­емов и во­до­то­ков. На ос­но­ве ана­ли­за ли­те­ра­тур­ных и соб­ст­вен­ных дан­ных для ка­ж­до­го вод­но­го объ­ек­та при­ве­ден спи­сок ви­дов.

Ана­лиз их­тио­фау­ны по­зво­лил вы­явить до­ми­ни­рую­щие в ка­ж­дом во­до­еме и во­до­то­ке ви­ды.

По ко­ли­че­ст­ву ви­дов, вхо­дя­щих в со­став се­мей­ст­ва, в че­ты­рех из шес­ти ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тов до­ми­ни­ру­ют кар­по­вые (табл. 4). Они оп­ре­де­ля­ют ви­до­вое раз­но­об­ра­зие рыб­ной час­ти со­об­ще­ст­ва на 25% в бас­сей­не р. Пе­чо­ры, 28% – в Вы­го­зер­ском во­до­хра­ни­ли­ще, 31% – в р. Ло­со­син­ке и 33% – в оз. Хол­мов­ском. Ис­клю­че­ни­ем яв­ля­ет­ся рыб­ное со­об­ще­ст­во р. Ка­ры, ви­до­вое раз­но­об­ра­зие ко­то­ро­го на 29% оп­ре­де­ля­ет­ся си­го­вы­ми.

Таб­ли­ца 4

Ко­ли­че­ст­во ви­дов при­над­ле­жа­щих раз­лич­ным се­мей­ст­вам

Се­мей­ст­ва

Бас­сейн

ре­ки Пе­чо­ры

Ре­ка

Ка­ра

Вы­го­зер­ское во­до­хра­ни­ли­ще

Ре­ка

Ло­со­син­ка

Ре­ка

Не­глин­ка

Озе­ро

Хол­мов­ское

Ми­но­го­вые (Petro­my­zon­ti­dae)

2

2

1

1

1

0

Осет­ро­вые (Acipenseridae)

2

0

0

0

0

0

Ло­со­се­вые (Salmonidae)

4

2

1

1

1

0

Си­го­вые (Coregonidae)

6

7

2

0

0

0

Ха­риу­со­вые (Thymallidae)

2

2

1

1

0

1

Ко­рюш­ко­вые (Osmeridae)

2

1

1

0

0

1

Щу­ко­вые (Esocidae)

1

1

1

1

0

1

Реч­ные уг­ри (Anguillidae)

1

0

0

0

0

0

Кар­по­вые (Cyprinidae)

9

1

5

5

0

3

Ба­ли­то­ро­вые (Balitoridae)

1

0

0

1

1

0

На­ли­мо­вые (Lotidae)

1

1

1

1

1

1

Ко­люш­ко­вые (Gasterosteidae)

1

1

1

2

1

0

Оку­не­вые (Percidae)

2

2

3

2

0

2

Кер­ча­ко­вые (Cottidae)

1

3

1

1

0

0

Кам­ба­ло­вые (Pleuronectidae)

1

1

0

0

0

0

При­ме­ча­ние: жир­ным шриф­том вы­де­ле­ны се­мей­ст­ва, ви­ды ко­то­рых яв­ля­ют­ся до­ми­ни­рую­щи­ми по чис­лен­но­сти в со­от­вет­ст­вую­щих вод­ных объ­ек­тах.


Ви­до­вой со­став рыб­ной час­ти со­об­ществ в ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тах Ев­ро­пей­ско­го Се­ве­ра фор­ми­ру­ет­ся из пред­ста­ви­те­лей се­ми фау­ни­сти­че­ских ком­плек­сов. По чис­лу ви­дов в ком­плек­се ве­ду­щее по­ло­же­ние за­ни­ма­ют бо­ре­аль­ный рав­нин­ный, бо­ре­аль­ный пред­гор­ный и арк­ти­че­ский пре­сно­вод­ный ком­плек­сы.

Ин­те­рес вы­зы­ва­ет осо­бое по­ло­же­ние под­ка­мен­щи­ка обык­но­вен­но­го, яв­ляю­ще­го­ся «крас­но­книж­ным» ви­дом. Из всех ис­сле­до­ван­ных вод­ных объ­ек­тов эта ры­ба не встре­че­на на­ми толь­ко в р. Не­глин­ке и оз. Хол­мов­ском. В ос­таль­ных ис­сле­дуе­мых во­до­то­ках и во­до­емах этот вид впол­не обы­чен, а р. Ка­ре да­же мно­го­чис­ле­нен. Все это вы­зы­ва­ет со­мне­ние в ред­ко­сти дан­но­го ви­да и, как след­ст­вие, в его ста­ту­се «крас­но­книж­но­го». Во­прос о це­ле­со­об­раз­но­сти за­не­се­ния это­го ви­да в чис­ло ред­ких и ну­ж­даю­щих­ся в ох­ра­не под­ни­ма­ет­ся и дру­ги­ми ис­сле­до­ва­те­ля­ми (Ко­ро­лев, Ре­шет­ни­ков, 2004).


^ 5. Оцен­ка со­стоя­ниЯ ор­га­низ­ма рыб на ос­но­ве

гис­то­ло­ги­че­ских по­ка­за­те­лей

Ре­ка Пе­чо­ра и ее при­то­ки

Гис­то­ло­ги­че­ский ана­лиз ор­га­нов рыб, на­се­ляю­щих ниж­нюю часть бас­сей­на р. Пе­чо­ры (верх­ний и дель­то­вый уча­ст­ки ре­ки), по­ка­зал ши­ро­кий спектр па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний. При этом боль­шин­ст­во ано­ма­лий ди­аг­но­сти­ро­ва­лись у рыб не­за­ви­си­мо от их ме­сто­оби­та­ния и ви­да, од­на­ко час­то­та встре­чае­мо­сти из­ме­не­ний и уро­вень их раз­ви­тия варь­и­ро­ва­ли (рис. 2-4). Не­ко­то­рые из вы­яв­лен­ных па­то­ло­ги­че­ских на­ру­ше­ний у осо­бей, при­над­ле­жа­щих к раз­лич­ным ви­дам или оби­таю­щих на раз­ных уча­ст­ках ре­ки, дос­то­вер­но раз­ли­ча­лись (рис. 2-4).




Рис. 2. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в жаб­рах рыб раз­лич­ных уча­ст­ков бас­сей­на р. Пе­чо­ры: * - раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми и язя­ми дос­то­вер­ны; ◊ - раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны;
♦ - раз­ли­чия ме­ж­ду язя­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны; 1 – ги­пер­тро­фия кле­ток; 2 – ги­пер­пла­зия кле­ток; 3 – кро­во­из­лия­ния; 4 – анев­риз­мы; 5 – ги­пе­ре­мия кро­ве­нос­ных со­су­дов (да­лее – к.с.); 6 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 7 – нек­роз кле­ток; 8 – отек эпи­те­лия; 9 – фиб­роз; 10 – не­опла­зия; 11 – об­ра­зо­ва­ние сли­зи; 12 – ис­крив­ле­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл



Рис. 3. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в пе­че­ни рыб раз­лич­ных уча­ст­ков бас­сей­на р. Пе­чо­ры: * – ста­ти­сти­че­ские раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми и язя­ми дос­то­вер­ны; ◊ – ста­ти­сти­че­ские раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны; ♦ – ста­ти­сти­че­ские раз­ли­чия ме­ж­ду язя­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны; 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – фиб­роз желч­ных про­то­ков;
3 – ги­пер­пла­зия желч­ных про­то­ков; 4 – кро­во­из­лия­ния; 5 – ги­пе­ре­мия к.с.; 6 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 7 – ге­па­то­ци­ты с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми; 8 – нек­роз ге­па­то­ци­тов; 9 – ва­куо­ли­за­ция ге­па­то­ци­тов; 10 – кис­тоз­ная де­ге­не­ра­ция; 11 – ли­по­ци­ты; 12 – ме­ла­но-мак­ро­фа­галь­ные цен­тры (да­лее – ММЦ); 13 – оча­ги ин­фильт­ра­ции лим­фо­ци­та­ми; 14 – фиб­роз; 15 – по­вы­шен­ная ми­то­ти­че­ская ак­тив­ность




Рис. 4. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в поч­ках рыб раз­лич­ных уча­ст­ков бас­сей­на р. Пе­чо­ры: * - раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми и язя­ми дос­то­вер­ны; ◊ - раз­ли­чия ме­ж­ду си­га­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны; ♦ - раз­ли­чия ме­ж­ду язя­ми из двух ис­сле­дуе­мых уча­ст­ков дос­то­вер­ны; 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – кро­во­из­лия­ния; 3 – ги­пе­ре­мия к.с.; 4 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 5 – нек­роз ге­мо­по­эти­че­ской тка­ни; 6 – об­ра­зо­ва­ние но­вых неф­ро­нов; 7 – ли­по­ци­ты; 8 – фиб­роз; 9 – гра­ну­ле­ма; 10 – ММЦ; 11 – рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров клу­боч­ка; 12 – рас­ши­ре­ние про­стран­ст­ва бо­уме­но­вой кап­су­лы; 13 – утол­ще­ние стен­ки клу­боч­ка; 14 – де­ге­не­ра­ция клу­боч­ка; 15 – от­слое­ние эпи­те­лия от ба­заль­ной мем­бра­ны ка­наль­ца; 16 – от­ло­же­ния в про­све­те ка­наль­ца; 17 – раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­ца; 18 – ва­куо­ли­за­ция эпи­те­лия ка­наль­ца; 19 – нек­роз ка­наль­цев

При мик­ро­ско­пи­ро­ва­нии сре­зов ор­га­нов рыб р. Пе­чо­ры бы­ли вы­яв­ле­ны слу­чаи их за­ра­же­ния эк­то- и эн­до­па­ра­зи­та­ми. В жаб­рах на­блю­да­ли при­сут­ст­вие па­ра­зи­тар­ных амеб и ин­фу­зо­рий. В верх­нем уча­ст­ке ре­ки до­ля си­гов и язей, под­верг­ших­ся па­ра­зи­тар­ной ин­ва­зии, со­став­ля­ла 22%. В дель­то­вом уча­ст­ке па­ра­зи­ты на­блю­да­лись у 7% си­гов и 40% язей. По­чеч­ные ка­наль­цы боль­шин­ст­ва ис­сле­до­ван­ных си­гов бы­ли ин­фи­ци­ро­ва­ны спо­ра­ми мик­сос­по­ри­дий: час­то­та встре­чае­мо­сти рыб, под­вер­жен­ных па­ра­зи­тар­ной ин­ва­зии, со­став­ля­ла 55% в вер­ховь­ях и уве­ли­чи­ва­лась до 84% в ни­зовь­ях ре­ки.


^ Ре­ка Ка­ра

Ди­аг­но­сти­ка жабр ев­ро­пей­ско­го ха­риу­са р. Ка­ра вы­яви­ла на­ли­чие ря­да из­ме­не­ний раз­лич­но­го ти­па. У 40% рыб от­ме­ча­ли по­яв­ле­ние не­боль­ших оча­гов ги­пер­пла­зии и ва­куо­ли­за­ции кле­ток, а так­же ин­тра­ва­ску­ляр­но­го ге­мо­ли­за эрит­ро­ци­тов. У 60% осо­бей бы­ли ди­аг­но­сти­ро­ва­ны отек рес­пи­ра­тор­но­го эпи­те­лия, анев­риз­мы, ги­пе­ре­мия к.с. и ис­крив­ле­ния рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл; у 20% – не­опла­сти­че­ские из­ме­не­ния и кро­во­из­лия­ния. У 40% рыб в жаб­рах бы­ло ди­аг­но­сти­ро­ва­но не­сколь­ко ви­дов эн­до- и эк­то­па­ра­зи­тов, сре­ди ко­то­рых в ча­ст­но­сти бы­ли вы­яв­ле­ны па­ра­зи­тар­ные ин­фу­зо­рии.

Оп­ре­де­лен­ные на­ру­ше­ния нор­маль­ной струк­ту­ры бы­ли об­на­ру­же­ны в пе­че­ни. У 20% рыб на­блю­да­ли утол­ще­ние сте­нок к.с., кро­во­из­лия­ния в па­рен­хи­му и не­боль­шие оча­ги нек­ро­за кле­ток. У 40% осо­бей от­ме­ча­ли фиб­роз желч­ных про­то­ков и на­ру­ше­ние ар­хи­тек­то­ни­ки ор­га­на; у 60% – ин­тра­ва­ску­ляр­ный ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов, а так­же по­яв­ле­ние не­боль­ших оча­гов ре­ге­не­ра­ции ге­па­то­ци­тов. У всех ис­сле­дуе­мых рыб бы­ли за­фик­си­ро­ва­ны ги­пе­ре­мия к.с. и по­яв­ле­ние ге­па­то­ци­тов с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми.

Мик­ро­ско­пи­че­ский ана­лиз по­чек так­же вы­явил при­зна­ки раз­ви­тия па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний. У осо­бей от­ме­ча­ли по­яв­ле­ние гло­ме­ру­ло­па­тий: рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров (у 80% осо­бей) и про­ли­фе­ра­цию ме­зен­ги­аль­ных кле­ток (у 40%) клу­боч­ка, но­сив­шие фо­каль­но-сег­мен­тар­ный ха­рак­тер. В хо­де ис­сле­до­ва­ния бы­ли вы­яв­ле­ны при­зна­ки ту­бу­ло­па­тий: нек­роз ка­наль­цев, раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­цев, пик­ноз ядер ка­наль­це­во­го эпи­те­лия (у 20%); а так­же по­яв­ле­ние от­ло­же­ний в про­све­те ка­наль­цев (у 100%). Кро­ме то­го, из­ме­не­ния бы­ли за­фик­си­ро­ва­ны и в ин­тер­сти­ци­аль­ной тка­ни: у 20% рыб на­блю­да­ли по­яв­ле­ние ли­по­ци­тов; у 40% - раз­ви­тие гра­ну­лем и нек­роз тка­ни; у 60% – кро­во­из­лия­ний; у 80% - струк­тур, ха­рак­тер­ных для про­цес­са об­ра­зо­ва­ния но­вых неф­ро­нов; у 100% - ММЦ, со­дер­жа­щие пиг­мен­ты ме­ла­нин и ге­мо­си­де­рин.

^ Вы­го­зер­ское во­до­хра­ни­ли­ще

У рыб Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща был вы­яв­лен ши­ро­кий спектр сход­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний (рис. 5-7). При этом час­то­та встре­чае­мо­сти ди­аг­но­сти­ро­ван­ных из­ме­не­ний у рыб из раз­лич­ных уча­ст­ков не раз­ли­ча­лась, что сви­де­тель­ст­ву­ет об ак­тив­ной ми­гра­ции рыб по ак­ва­то­рии во­до­хра­ни­ли­ща.




Рис. 5. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в жаб­рах рыб раз­лич­ных уча­ст­ков Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща: 1 – ги­пер­тро­фия кле­ток; 2 – ги­пер­пла­зия кле­ток; 3 – кро­во­из­лия­ния; 4 – анев­риз­мы; 5 – ги­пе­ре­мия к.с.; 6 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 7 – нек­роз кле­ток; 8 – отек эпи­те­лия; 9 – ин­фильт­ра­ция лей­ко­ци­тов; 10 – фиб­роз; 11 – ва­куо­ли­за­ция кле­ток; 12 – об­ра­зо­ва­ние сли­зи; 13 – эо­зи­но­филь­ные от­ло­же­ния в клет­ках; 14 – ис­крив­ле­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл; 15 – уко­ро­че­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл




Рис. 6. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в пе­че­ни рыб из раз­лич­ных уча­ст­ков Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща: 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – фиб­роз желч­ных про­то­ков; 3 – кро­во­из­лия­ния; 4 – ги­пе­ре­мия к.с.; 5 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 6 – ге­па­то­ци­ты с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми; 7 – нек­роз ге­па­то­ци­тов; 8 – ва­куо­ли­за­ция ге­па­то­ци­тов; 9 – кис­тоз­ная де­ге­не­ра­ция; 10 – ММЦ; 11 – оча­ги ин­фильт­ра­ции лим­фо­ци­та­ми; 12 – ост­ров­ки ре­ге­не­ра­ции ге­па­то­ци­тов; 13 – не­опла­зия



Рис. 7. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в поч­ках рыб Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща: 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – ги­пе­ре­мия к.с.; 3 – кро­во­из­лия­ния; 4 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 5 – нек­роз ге­мо­по­эти­че­ской тка­ни; 6 – об­ра­зо­ва­ние но­вых неф­ро­нов; 7 – ли­по­ци­ты; 8 – фиб­роз; 9 – гра­ну­ле­ма; 10 – ММЦ; 11 – рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров клу­боч­ка; 12 – рас­ши­ре­ние про­стран­ст­ва бо­уме­но­вой кап­су­лы; 13 – про­ли­фе­ра­ция кле­ток клу­боч­ка;14 –  де­ге­не­ра­ция клу­боч­ка; 15 – эо­зи­но­филь­ные мас­сы в клу­боч­ке; 16 – от­слое­ние эпи­те­лия от ба­заль­ной мем­бра­ны ка­наль­ца; 17 – от­ло­же­ния в про­све­те ка­наль­ца; 18 – эо­зи­но­филь­ные мас­сы в про­све­те и эпи­те­лии ка­наль­ца; 19 – раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­ца; 20 – ва­куо­ли­за­ция эпи­те­лия ка­наль­ца;
21 – пик­ноз ядер эпи­те­лия ка­наль­ца; 22 – нек­роз ка­наль­цев


При мик­ро­ско­пи­ро­ва­нии ор­га­нов бы­ло вы­яв­ле­но на­ли­чие эн­до- и эк­то­па­ра­зи­тов. В жаб­рах рыб бы­ли от­ме­че­ны мик­со­спо­ри­дии и ин­фу­зо­рии (36% осо­бей в се­вер­ной и 7% в юж­ной час­ти во­до­хра­ни­ли­ща); в пе­че­ни – при­сут­ст­вие от 1 до 3 па­ра­зи­тар­ных цист (15% рыб се­вер­но­го и 21% юж­но­го Вы­го­зе­ра); в поч­ках – цис­ты па­ра­зи­тов и ксе­но­мы, раз­ви­ваю­щих­ся под влия­ни­ем мик­со­спо­ри­дий (18 и 38% се­вер­но­го и юж­но­го Вы­го­зе­ра, со­от­вет­ст­вен­но), а так­же мик­со­спо­ри­дии в про­све­те ка­наль­цев у 9% осо­бей се­вер­ной час­ти во­до­хра­ни­ли­ща.


^ Ре­ка Ло­со­син­ка

В р. Ло­со­син­ке объ­ек­та­ми ис­сле­до­ва­ния бы­ли два ви­да - уса­тый го­лец и бы­чок под­ка­мен­щик. Гис­то­ло­ги­че­ский ана­лиз внут­рен­них ор­га­нов рыб вы­явил наличие изменений различных типов у обо­их ис­сле­дуе­мых ви­дов (рис. 8-10). Час­то­та встре­чае­мо­сти не­ко­то­рых ано­ма­лий у осо­бей раз­лич­ных ви­дов дос­то­вер­но раз­ли­ча­лась (рис. 8-10).

На гис­то­ло­ги­че­ских сре­зах у рыб р. Ло­со­син­ки на­блю­да­лось при­сут­ст­вие в ор­га­нах эк­то - и эн­до­па­ра­зи­тов. Па­ра­зи­тар­ная ин­ва­зия ди­аг­но­сти­ро­ва­на в жаб­рах у 76% голь­цов и 33% под­ка­мен­щи­ков; в пе­че­ни - у 71% голь­цов и 50% под­ка­мен­щи­ков, в поч­ках - 61% голь­цов и 75% под­ка­мен­щи­ков.



Рис. 8. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в жаб­рах уса­то­го голь­ца и под­ка­мен­щи­ка обык­но­вен­но­го р. Ло­со­син­ки: * - раз­ли­чия ме­ж­ду ви­да­ми дос­то­вер­ны; 1 – ги­пер­тро­фия кле­ток; 2 – ги­пер­пла­зия кле­ток; 3 – кро­во­из­лия­ния; 4 – анев­риз­мы; 5 – ги­пе­ре­мия к.с.; 6 – отек эпи­те­лия; 7 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 8 – нек­роз кле­ток; 9 – фиб­роз; 10 – не­опла­зия; 11 – ММЦ; 12 – ис­крив­ле­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл; 13 – уко­ро­че­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл




Рис. 9. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в пе­че­ни уса­то­го голь­ца и под­ка­мен­щи­ка обык­но­вен­но­го р. Ло­со­син­ки: * - раз­ли­чия ме­ж­ду ви­да­ми дос­то­вер­ны; 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – фиб­роз желч­ных про­то­ков; 3 – ги­пе­ре­мия к.с.; 4 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 5 – ге­па­то­ци­ты с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми; 6 – нек­роз ге­па­то­ци­тов; 7 – ва­куо­ли­за­ция ге­па­то­ци­тов;
8 – ММЦ; 9 – оча­ги ин­фильт­ра­ции лим­фо­ци­та­ми; 10 – ли­по­ци­ты; 11 – на­ру­ше­ние ар­хи­тек­то­ни­ки; 12 – не­опла­зия; 13 – оча­ги ос­вет­лен­ных кле­ток; 14 – ост­ров­ки ре­ге­не­ра­ции ге­па­то­ци­тов; 15 – по­вы­шен­ная ми­то­ти­че­ская ак­тив­ность




Рис. 10. Час­то­та встре­чае­мо­сти ос­нов­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в поч­ках уса­то­го голь­ца и под­ка­мен­щи­ка обык­но­вен­но­го р. Ло­со­син­ки: * - раз­ли­чия ме­ж­ду ви­да­ми дос­то­вер­ны; 1 – утол­ще­ние сте­нок к.с.; 2 – ги­пе­ре­мия к.с.; 3 – ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; 4 – кро­во­из­лия­ния; 5 – нек­роз ге­мо­по­эти­че­ской тка­ни; 6 – об­ра­зо­ва­ние но­вых неф­ро­нов; 7 – жи­ро­вые клет­ки; 8 – ММЦ; 9 – не­опла­зия; 10 – рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров клу­боч­ка; 11 – утол­ще­ние стен­ки клу­боч­ка; 12 – про­ли­фе­ра­ция кле­ток клу­боч­ка; 13 – де­ге­не­ра­ция клу­боч­ка; 14 – эо­зи­но­филь­ные мас­сы в клу­боч­ке; 15 – от­слое­ние эпи­те­лия от ба­заль­ной мем­бра­ны ка­наль­ца; 16 – от­ло­же­ния в про­све­те ка­наль­ца; 17 – эо­зи­но­филь­ные мас­сы в про­све­те и эпи­те­лии ка­наль­ца; 18 – раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­ца; 19 – ва­куо­ли­за­ция эпи­те­лия ка­наль­ца; 20 – пик­ноз ядер эпи­те­лия ка­наль­ца; 21 – нек­роз ка­наль­цев


^ Ре­ка Не­глин­ка

Ана­лиз жабр, пе­че­ни и по­чек уса­тых голь­цов, на­се­ляю­щих р. Не­глин­ку, вы­явил раз­лич­ные мор­фо­функ­цио­наль­ные из­ме­не­ния не­сколь­ких ти­пов.

В жаб­рах рыб на­блю­да­ли оча­го­вую ги­пер­тро­фию и ги­пер­пла­зию кле­ток (у 33 и 92 % осо­бей со­от­вет­ст­вен­но), кро­во­из­лия­ния (у 58%), еди­нич­ные анев­риз­мы (у 75%) и ги­пе­ре­мию к.с. (у 92%), отек рес­пи­ра­тор­но­го эпи­те­лия (у 50%), нек­роз кле­ток эпи­те­лия (у 50%), ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов (у 58%), фиб­роз (у 25%), по­яв­ле­ние сли­зи (у 8%) и ММЦ, со­дер­жа­щих пиг­мент ге­мо­си­де­рин (у 92%), а так­же ло­каль­ное ис­крив­ле­ние и уко­ро­че­ние рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл (у 92 и 67% рыб со­от­вет­ст­вен­но).

Из­ме­не­ния нор­маль­ной струк­ту­ры бы­ли за­фик­си­ро­ва­ны и в пе­че­ни. Ча­ще все­го у рыб от­ме­ча­лись не­боль­шие оча­ги нек­ро­за па­рен­хи­мы (82% осо­бей), ин­тра­ва­ску­ляр­ный ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов (63%), ги­пе­ре­мия к.с. (54%) и оча­ги ба­зо­филь­ных кле­ток (54%). Не­сколь­ко ре­же в пе­че­ни фик­си­ро­ва­ли утол­ще­ние сте­нок к.с. и на­ру­ше­ние ар­хи­тек­то­ни­ки ор­га­нов (45%), по­яв­ле­ние ге­па­то­ци­тов с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми (36%), а так­же ва­куо­ли­за­цию кле­ток (27%) и раз­ви­тие не­опла­сти­че­ских из­ме­не­ний (27%). У не­ко­то­рых рыб был вы­яв­лен фиб­роз желч­ных про­то­ков (18%), по­яв­ле­ние ММЦ (9%), ли­по­ци­тов (18%) и кис­тоз­ной де­ге­не­ра­ции (9%).

Гис­то­ло­ги­че­ский ана­лиз по­чек про­де­мон­ст­ри­ро­вал у об­сле­до­ван­ных осо­бей при­зна­ки раз­ви­тия гло­ме­ру­ло­па­тий: рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров клу­боч­ка (42% осо­бей), про­ли­фе­ра­цию кле­ток (58%) и де­ге­не­ра­цию клу­боч­ков (33%). У рыб так­же от­ме­ча­лось по­яв­ле­ние ано­ма­лий ка­наль­цев: от­слое­ние эпи­те­лия от ба­заль­ной мем­бра­ны (42%), от­ло­же­ния и эо­зи­но­филь­ные мас­сы в про­све­те ка­наль­цев (67 и 8 % со­от­вет­ст­вен­но), раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­цев (33%), ва­куо­ли­за­ция кле­ток и пик­ноз ядер ка­наль­це­во­го эпи­те­лия (25 и 8 %), нек­роз ка­наль­цев (33%). В па­рен­хи­ме ор­га­на у 25% уса­тых голь­цов бы­ли вы­яв­ле­ны утол­ще­ние сте­нок к.с. и ге­мо­лиз эрит­ро­ци­тов; у 33% - ги­пе­ре­мия к.с.; у 58% - кро­во­из­лия­ния; у 17% - струк­ту­ры, ха­рак­тер­ные для об­ра­зо­ва­ния но­вых неф­ро­нов; у 75% - нек­роз тка­ни; у 92% - ММЦ; у 67 % – ли­по­ци­ты; у 50% - гра­ну­ле­мы.

Кро­ме то­го, в жаб­рах у 8% рыб бы­ло ди­аг­но­сти­ро­ва­но при­сут­ст­вие па­ра­зи­тар­ных ин­фу­зо­рий. У 63% рыб па­ра­зи­тар­ная ин­ва­зия на­блю­да­лась в па­рен­хи­ме пе­че­ни и в желч­ных про­то­ках, у 17% - в по­чеч­ных ка­наль­цах и клу­боч­ках.


^ Озе­ро Хол­мов­ское

У рыб оз. Хол­мов­ско­го гис­то­па­то­ло­ги­че­ские из­ме­не­ния бы­ли вы­яв­ле­ны во всех ис­сле­до­ван­ных ор­га­нах. В жаб­рах рыб ча­ще все­го ди­аг­но­сти­ро­ва­ли ги­пе­ре­мию к.с. (75%) и ги­пер­тро­фию от­дель­ных кле­ток (62%). У по­ло­ви­ны ис­сле­до­ван­ных осо­бей фик­си­ро­ва­ли не­боль­шие оча­ги ги­пер­пла­зии кле­ток, отек рес­пи­ра­тор­но­го эпи­те­лия, по­яв­ле­ние анев­ризм; у 38% - кро­во­из­лия­ния и нек­роз кле­ток.

Оп­ре­де­лен­ные из­ме­не­ния так­же бы­ли вы­яв­ле­ны в пе­че­ни рыб. У всех осо­бей на­блю­да­ли по­яв­ле­ние ге­па­то­ци­тов с пик­но­ти­зи­ро­ван­ны­ми яд­ра­ми, у 57% – оча­ги ин­фильт­ра­ции лим­фо­ци­тов, у 43% – оча­ги ос­вет­лен­ных кле­ток. Нек­роз тка­ни и кис­тоз­ная де­ге­не­ра­ция ор­га­на бы­ли вы­яв­ле­ны у 28%. У 14% рыб от­ме­ча­ли утол­ще­ние сте­нок к.с., ги­пер­пла­зию и фиб­роз желч­ных про­то­ков, ги­пе­ре­мию к.с., ва­куо­ли­за­цию ге­па­то­ци­тов, ост­ров­ки ре­ге­не­ра­ции кле­ток, а так­же по­яв­ле­ние ММЦ и ли­по­ци­тов.


Мик­ро­ско­пи­че­ский ана­лиз по­чек по­ка­зал раз­ви­тие из­ме­не­ний во всех струк­тур­ных эле­мен­тах ор­га­на. В ин­тер­сти­ци­аль­ной тка­ни у 33% рыб бы­ли вы­яв­ле­ны кро­во­из­лия­ния, нек­роз и струк­ту­ры, ха­рак­тер­ные для про­цес­са об­ра­зо­ва­ния но­вых неф­ро­нов, у 17% осо­бей по­яв­ле­ние ли­по­ци­тов, у 50% – ММЦ. Струк­тур­ные ано­ма­лии ка­наль­цев вклю­ча­ли от­ло­же­ния и по­яв­ле­ние эо­зи­но­филь­ных масс в про­све­те ка­наль­цев (у 33 и 83% осо­бей со­от­вет­ст­вен­но), пик­ноз ядер ка­наль­це­во­го эпи­те­лия и нек­роз ка­наль­цев (у 50% рыб), а так­же раз­рас­та­ние со­еди­ни­тель­ной тка­ни во­круг ка­наль­цев и ва­куо­ли­за­ция эпи­те­лия (у 67%). К при­зна­кам раз­ви­тия гло­ме­ру­ло­па­тии от­но­си­лись вы­яв­лен­ные на­ми у 33% рас­ши­рен­ные ка­пил­ля­ры и де­ге­не­ра­ция клу­боч­ков, а так­же про­ли­фе­ра­ция кле­ток, от­ме­чен­ная у 83%.

При мик­ро­ско­пи­ро­ва­нии в жаб­рах 12% оку­ней бы­ли вы­яв­ле­ны па­ра­зи­тар­ные ин­фу­зо­рий, а у 50% об­сле­до­ван­ных рыб в поч­ках бы­ли об­на­ру­же­ны цис­ты па­ра­зи­тов.


^ 6. ин­фор­ма­тив­ность и на­деж­ность

гис­то­ло­ги­че­ских био­мар­ке­ров

Це­ло­ст­ность функ­цио­ни­ро­ва­ния ор­га­низ­ма оп­ре­де­ля­ет­ся ра­бо­той ор­га­нов обес­пе­чи­ваю­щих спе­ци­фи­че­ские функ­ции, по­это­му на­ру­ше­ние этой ра­бо­ты мо­жет от­ра­жать или бо­лез­нен­ное со­стоя­ние, или воз­дей­ст­вие ка­ких-ли­бо ток­сич­ных ве­ществ, что так­же ве­дет к на­ру­ше­ни­ям жиз­не­дея­тель­но­сти и по­яв­ле­нию па­то­ло­гий.

В ис­сле­до­ван­ных на­ми рай­онах, раз­ли­чаю­щих­ся по ти­пу и уров­ню ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки, в ор­га­нах был от­ме­чен ши­ро­кий спектр па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний. Не­за­ви­си­мо от осо­бен­но­стей хи­ми­че­ской струк­ту­ры дей­ст­вую­щих за­гряз­няю­щих ве­ществ, ре­ак­ция ор­га­низ­ма во мно­гом но­си­ла сход­ный ха­рак­тер. У всех рыб, оби­таю­щих в оча­гах за­гряз­не­ния, был вы­яв­лен це­лый ряд сход­ных ано­ма­лий: ги­­пе­р­т­рофия и нек­роз кле­ток жаберного эпи­те­лия, кро­во­из­лия­ния и анев­риз­мы в жаб­рах, по­яв­ле­ние ММЦ и ва­куо­ли­зи­ро­ван­ных кле­ток в пе­че­ни, фиб­роз желч­ных про­то­ков, нек­роз почечных ка­наль­цев и ва­куо­ли­за­ция ка­наль­цево­го эпи­те­лия, рас­ши­ре­ние ка­пил­ля­ров клу­боч­ка и т.д. Общ­ность па­то­ло­гий в оча­гах за­гряз­не­ния, рас­по­ло­жен­ных в раз­ных час­тях зем­но­го ша­ра, при раз­но­род­ной тех­но­ген­ной на­груз­ке от­ме­ча­лась и дру­ги­ми ис­сле­до­ва­те­ля­ми (Schwaiger et al., 1997; Triebskorn et al., 2008; Myers et al., 1994; Stehr et al., 1997; Khan et al., 1994; Teh et al., 1997 и др.).

На­ря­ду с об­щи­ми из­ме­не­ния­ми в ор­га­нах рыб ди­аг­но­сти­ро­ва­лись на­ру­ше­ния, ха­рак­тер­ные лишь для от­дель­ных рай­онов: ги­пер­пла­зия желч­ных про­то­ков от­ме­ча­лась толь­ко у рыб бас­сей­на р. Пе­чо­ры и оз. Хол­мов­ско­го, не­опла­сти­че­ское пе­ре­ро­ж­де­ние по­чек – у рыб р. Ло­со­син­ки, ин­фильт­ра­ция лей­ко­ци­та­ми и по­яв­ле­ние эо­зи­но­филь­ных гра­нул в клет­ках жа­бер­но­го эпи­те­лия – у рыб Вы­го­зер­ско­го во­до­хра­ни­ли­ща. То есть, при всей сте­рео­тип­но­сти от­вет­ных ре­ак­ций, у осо­бей, оби­таю­щих ус­ло­ви­ях раз­но­род­ной тех­но­ген­ной на­груз­ки мож­но вы­де­лить не­ко­то­рые тон­кие раз­ли­чия.

Из­ме­не­ния, сви­де­тель­ст­вую­щие о при­сут­ст­вии в сре­де фак­то­ров, не­бла­го­при­ят­но влияю­щих на со­стоя­ние ор­га­низ­ма рыб, бы­ли вы­яв­ле­ны во всех ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тах. Био­мар­ке­ры воз­дей­ст­вия ток­сич­ных со­еди­не­ний, об­ла­даю­щих му­та­ген­ны­ми и кан­це­ро­ген­ны­ми свой­ст­ва­ми (по­яв­ле­ние оча­гов ба­зо­филь­ных и ос­вет­лен­ных кле­ток, не­опла­сти­че­ские из­ме­не­ния, ги­пер­пла­зия желч­ных про­то­ков в пе­че­ни), бы­ли от­ме­че­ны во всех ис­сле­дуе­мых вод­ных объ­ек­тах, за ис­клю­че­ни­ем р. Ка­ры. Это сви­де­тель­ст­ву­ет о хро­ни­че­ской тех­но­ген­ной на­груз­ке на вод­ные объ­ек­ты и при­сут­ст­вии в ис­сле­дуе­мых эко­си­сте­мах со­от­вет­ст­вую­щих за­гряз­няю­щих ве­ществ.

Не­смот­ря на сход­ность ре­ак­ций у раз­ных ви­дов рыб, су­ще­ст­ву­ет не­ко­то­рое от­ли­чие в за­бо­ле­вае­мо­сти ме­ж­ду ви­да­ми. При срав­не­нии час­то­ты по­яв­ле­ний па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний в ор­га­нах уса­тых голь­цов и обык­но­вен­ных под­ка­мен­щи­ков, оби­таю­щих в р. Ло­со­син­ке, бы­ло вы­яв­ле­но, что ряд из­ме­не­ний дос­то­вер­но ча­ще фик­си­ро­ва­лись у уса­то­го голь­ца (рис. 8-10). В ис­сле­до­ва­ни­ях, про­ве­ден­ных на р. Пе­чо­ре, так­же бы­ли ус­та­нов­ле­ны зна­чи­мые раз­ли­чия в по­яв­ле­нии на­ру­ше­ний в ис­сле­дуе­мых ор­га­нах си­гов и язей (рис. 2-4).

В ус­ло­ви­ях за­гряз­не­ния воз­рас­та­ет роль па­ра­зи­тов в по­яв­ле­нии не­ко­то­рых па­то­ло­гий, сход­ных с об­на­ру­жен­ны­ми в оча­гах за­гряз­не­ния. При этом вспыш­ку чис­лен­но­сти да­ют наи­бо­лее ус­той­чи­вые к за­гряз­не­нию ви­ды (Ев­сее­ва, 2001; Overstreet, Howse, 1977; Khan, 1991; Khan, Thulin, 1991), на­при­мер, паразитарные ин­фу­зо­рии, вы­яв­лен­ные в наиболь­шем ко­ли­че­ст­ве у рыб р. Ло­со­син­ки.

Боль­шая часть ди­аг­но­сти­ро­ван­ных па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний (фиб­роз жабр, пе­че­ни, по­чек; гло­ме­ру­ло­неф­рит; фиб­роз и ги­пер­пла­зия желч­ных про­то­ков и др.) сви­де­тель­ст­ву­ет о том, что гид­ро­био­нты в дан­ных во­до­емах под­вер­га­ют­ся хро­ни­че­ско­му суб­ле­таль­но­му воз­дей­ст­вию. При этом ряд об­на­ру­жен­ных ано­ма­лий (анев­риз­мы и нек­роз рес­пи­ра­тор­ных ла­мелл в жаб­рах; тром­бы в со­су­дах; ва­куо­ли­за­ция кле­ток по­чеч­ных ка­наль­цев и др.) го­во­рит об ост­рой ре­ак­ции ор­га­низ­ма рыб, вы­зван­ной не­дав­ни­ми из­ме­не­ния­ми в ок­ру­жаю­щей сре­де. Об­на­ру­жен­ные на­ру­ше­ния да­ют ос­но­ва­ние пред­по­ла­гать, что на фо­не хро­ни­че­ско­го за­гряз­не­ния в вод­ных объ­ек­тах про­ис­хо­дят спо­ра­ди­че­ские еди­но­вре­мен­ные вы­бро­сы ток­сич­ных за­гряз­няю­щих ве­ществ.

Про­ве­ден­ные в бас­сей­не р. Пе­чо­ры ис­сле­до­ва­ния по­ка­за­ли, что ор­га­ны рыб из вер­хо­вья и дель­то­вой час­ти ре­ки, от­ли­ча­ют­ся по час­то­те встре­чае­мо­сти це­ло­го ря­да па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний (рис. 2-4), что со­гла­су­ет­ся с дан­ны­ми об уров­не ан­тро­по­ген­ной на­груз­ки на эти уча­ст­ки.

По­лу­чен­ные дан­ные под­твер­жда­ют вы­со­кую чув­ст­ви­тель­ность ор­га­нов рыб к ка­че­ст­ву ок­ру­жаю­щей сре­ды и на­деж­ность ис­поль­зо­ва­ния гис­то­па­то­ло­ги­че­ских из­ме­не­ний как био­мар­ке­ров со­стоя­ния ок­ру­жаю­щей сре­ды не­за­ви­си­мо от при­ро­ды дей­ст­вую­ще­го фак­то­ра. Од­на­ко ди­аг­но­сти­ка вы­яв­лен­ных па­то­ло­гий мо­жет сви­де­тель­ст­во­вать толь­ко о сте­пе­ни не­бла­го­по­лу­чия в при­род­ных сис­те­мах. Мы мо­жем го­во­рить об ост­ром или хро­ни­че­ском про­те­ка­нии за­бо­ле­ва­ния, т.е. вы­яв­лять ка­че­ст­вен­ные, но не ко­ли­че­ст­вен­ные из­ме­не­ния.


ЗА­КЛЮ­ЧЕ­НИЕ

Струк­тур­ные на­ру­ше­ния в ор­га­нах и тка­нях рыб да­ют пред­став­ле­ние об об­щем со­стоя­нии здо­ро­вья рыб и про­ис­хо­дя­щих в ок­ру­жаю­щей сре­де из­ме­не­ни­ях.

Все об­на­ру­жен­ные в ор­га­нах и тка­нях ано­ма­лии мо­гут быть от­не­се­ны к двум груп­пам. Пер­вая груп­па вклю­ча­ет из­ме­не­ния, яв­ляю­щие­ся ре­зуль­та­том пря­мо­го воз­дей­ст­вия ток­си­че­ских ве­ществ на ор­га­низм (на­при­мер, нек­роз и пик­ноз ядер кле­ток), вто­рая – ком­пен­са­тор­ные ре­ак­ции ор­га­низ­ма, вы­пол­няю­щие за­щит­ные функ­ции (ги­пер­пла­зия кле­ток в жаб­рах, ин­фильт­ра­ция лим­фо­ци­тов, по­яв­ле­ние ММЦ и др.).

Мы мо­ди­фи­ци­ро­ва­ли клас­си­фи­ка­ции, пред­ло­жен­ные ря­дом ав­то­ров (Ша­ро­ва, Лу­кин, 2005; Bernet et al., 1999; Boorman et al., 1997; Nero et al., 2006), и объ­е­ди­ни­ли весь спектр па­то­ло­ги­че­ских ре­ак­ций рыб, ре­ги­ст­ри­руе­мых в во­до­емах Европейского Севера Рос­сии в
5 групп:

1. На­ру­ше­ния кро­во­об­ра­ще­ния: кро­во­из­лия­ния (на­ру­ше­ние це­ло­ст­но­сти стен­ки со­су­дов); ги­пе­ре­мия (уве­ли­че­ние кро­ве­на­пол­не­ния вслед­ст­вие за­труд­не­ния от­то­ка кро­ви по ве­нам, ли­бо уве­ли­че­ния при­то­ка кро­ви по ар­те­ри­ям); анев­риз­ма (рас­ши­ре­ние про­све­та со­су­да на ог­ра­ни­чен­ном уча­ст­ке, обу­слов­лен­ное раз­ру­ше­ни­ем стен­ки со­су­да).

2. Рег­рес­сив­ные из­ме­не­ния – про­цес­сы, след­ст­ви­ем ко­то­рых яв­ля­ет­ся ог­ра­ни­че­ние функ­ции или ги­бель ор­га­на: ат­ро­фия (умень­ше­ние объ­е­ма ор­га­на и сни­же­ние его функ­ций); дис­тро­фия (на­ру­ше­ние тро­фи­ки – ком­плек­са ме­ха­низ­мов, обес­пе­чи­ваю­щих ме­та­бо­лизм и со­хран­ность струк­тур кле­ток и тка­ней); нек­роз (ги­бель от­дель­ных кле­ток, уча­ст­ков тка­ней, час­ти ор­га­на или це­ло­го ор­га­на); по­вре­ж­де­ния ядер (ка­рио­пик­ноз, ка­рио­рек­сис).

3. Про­грес­сив­ные из­ме­не­ния – про­цес­сы, на­прав­лен­ные на ком­пен­са­цию функ­ций по­вре­ж­ден­но­го ор­га­на: ги­пер­тро­фия (уве­ли­че­ние объ­е­ма ор­га­на, тка­ни, кле­ток, со­про­во­ж­даю­щее­ся уси­ле­ни­ем их функ­ций); ги­пер­пла­зия (уве­ли­че­ние ко­ли­че­ст­ва кле­ток и внут­ри­кле­точ­ных струк­тур).

4. Вос­па­ле­ние – про­цесс, ха­рак­те­ри­зую­щий­ся в мес­тах по­вре­ж­де­ния ор­га­на из­ме­не­ни­ем кро­во­об­ра­ще­ния и по­вы­ше­ни­ем со­су­ди­стой про­ни­цае­мо­сти в со­че­та­нии с дис­тро­фи­ей тка­ней и про­ли­фе­ра­ци­ей кле­ток.

5. Не­опла­зия – не­ре­гу­ли­руе­мое раз­мно­же­ние кле­ток, не дос­ти­гаю­щих со­зре­ва­ния: доб­ро­ка­че­ст­вен­ные; зло­ка­че­ст­вен­ные.

Эф­фек­тив­ность при­ме­не­ния гис­то­ло­ги­че­ских био­мар­ке­ров оп­ре­де­ля­ет­ся воз­мож­но­стью ис­поль­зо­ва­ния их как об­щих по­ка­за­те­лей со­стоя­ния здо­ро­вья рыб и ка­че­ст­ва ок­ру­жаю­щей сре­ды. Вклю­че­ние тка­не­вых био­мар­ке­ров в про­грам­му ком­плекс­но­го мо­ни­то­рин­га ка­че­ст­ва ок­ру­жаю­щей сре­ды да­ет воз­мож­ность бо­лее точ­но оце­ни­вать и про­гно­зи­ро­вать по­след­ст­вия ан­тро­по­ген­но­го воз­дей­ст­вия на эко­си­сте­мы. Про­ве­де­ние ис­сле­до­ва­ний на тка­не­вом уров­не, под­ра­зу­ме­ва­ет иден­ти­фи­ка­цию па­то­ло­гий и дис­функ­ций в раз­лич­ных сис­те­мах ор­га­низ­ма, что по­зво­ля­ет вклю­чать гис­то­ло­ги­че­ские био­мар­ке­ры не толь­ко в про­грам­му эко­ло­ги­че­ско­го, но ме­ди­ко-био­ло­ги­че­ско­го мо­ни­то­рин­га.


Вы­во­ды

1. Ди­аг­но­сти­ка со­стоя­ния ор­га­нов и тка­ней рыб с ис­поль­зо­ва­ни­ем гис­то­ло­ги­че­ских ме­то­дов вы­яв­ля­ет па­то­ло­ги­че­ские из­ме­не­ния как ин­ди­ви­ду­аль­ный от­вет на тех­но­ген­ную на­груз­ку. Эти по­ка­за­те­ли яв­ля­ют­ся био­ло­ги­че­ски­ми мар­ке­ра­ми и мо­гут слу­жить для оцен­ки ка­че­ст­ва сре­ды оби­та­ния.

2. В ус­ло­ви­ях тех­но­ген­но­го за­гряз­не­ния у рыб воз­ни­ка­ют про­ли­фе­ра­тив­ные, де­ге­не­ра­тив­ные, вос­па­ли­тель­ные, цир­ку­ля­тор­ные из­ме­не­ния, ме­ха­низ­мы и при­чи­ны, по­яв­ле­ния ко­то­рых раз­ли­ча­ют­ся, но кли­ни­ко-мор­фо­ло­ги­че­ские при­зна­ки яв­ля­ют­ся об­щи­ми, что по­зво­ля­ет счи­тать их сте­рео­тип­ны­ми от­вет­ны­ми ре­ак­ция­ми.

3. В ря­де рай­онов на­ря­ду с не­спе­ци­фи­че­ски­ми от­вет­ны­ми ре­ак­ция­ми, у рыб ди­аг­но­сти­ру­ют­ся ха­рак­тер­ные из­ме­не­ния ор­га­нов, сви­де­тель­ст­вую­щие о при­сут­ст­вии в ок­ру­жаю­щей сре­де за­гряз­няю­щих ве­ществ, спо­соб­ных вы­зы­вать раз­ви­тие не­опла­сти­че­ских про­цес­сов.

4. Раз­ли­чия в час­то­те по­яв­ле­ния мор­фо­функ­цио­наль­ных из­ме­не­ний оп­ре­де­ля­ют­ся чув­ст­ви­тель­но­стью от­дель­ных ви­дов к мно­го­фак­тор­но­му тех­но­ген­но­му за­гряз­не­нию. В свя­зи с этим для ис­сле­до­ван­ных вод­ных объ­ек­тов мож­но ре­ко­мен­до­вать ви­ды-ин­ди­ка­то­ры, ко­то­рые наи­бо­лее пол­но бу­дут от­ра­жать из­ме­не­ния, про­ис­хо­дя­щие в ок­ру­жаю­щей сре­де. Для оцен­ки ка­че­ст­ва вод­ной сре­ды в бас­сей­не р. Пе­чо­ры ре­ко­мен­ду­ет­ся ис­поль­зо­вать си­го­вых рыб, а для ма­лых во­до­то­ков Ка­ре­лии – уса­то­го голь­ца.

5. До­ми­ни­рую­щие ви­ды мо­гут не при­над­ле­жать к од­ной сис­те­ма­ти­че­ской груп­пе, но, яв­ля­ясь пре­об­ла­даю­щи­ми, они наи­бо­лее аде­к­ват­но от­ра­жа­ют про­ис­хо­дя­щие в ок­ру­жаю­щей сре­де из­ме­не­ния.

6. Под­ка­мен­щик обык­но­вен­ный не яв­ля­ет­ся ред­ким ви­дом, а встре­ча­ет­ся час­то и до­воль­но ус­той­чив к дей­ст­вию за­гряз­няю­щих ве­ществ, что вы­зы­ва­ет со­мне­ние в его ста­ту­се «крас­но­книж­но­го» ви­да.

7. Гис­то­ло­ги­че­ские био­мар­ке­ры мо­гут сви­де­тель­ст­во­вать об уров­не и про­дол­жи­тель­но­сти ан­тро­по­ген­но­го воз­дей­ст­вия. Объ­ек­тив­ность гис­то­па­то­ло­ги­че­ских ин­ди­ка­то­ров не за­ви­сит от хи­ми­че­ской при­ро­ды дей­ст­вую­ще­го фак­то­ра, что пред­по­ла­га­ет их ис­поль­зо­ва­ние со­вме­ст­но с гид­ро­хи­ми­че­ски­ми, био­хи­ми­че­ски­ми и дру­ги­ми ме­то­да­ми.

8. Для по­лу­че­ния объ­ек­тив­ной кар­ти­ны, наи­бо­лее пол­но от­ра­жаю­щей со­стоя­ние ок­ру­жаю­щей сре­ды, с ис­поль­зо­ва­ни­ем ор­га­низ­мен­ных био­мар­ке­ров сле­ду­ет про­во­дить ком­плекс­ную ди­аг­но­сти­ку трех функ­цио­наль­но важ­ных ор­га­нов: жабр, пе­че­ни и по­чек.

^ Спи­сок ра­бот, опуб­ли­ко­ван­ных по те­ме дис­сер­та­ции

1. Лу­кин А.А., Ша­ро­ва Ю.Н., Бе­ли­че­ва Л.А. Оцен­ка со­стоя­ния ор­га­низ­ма рыб при за­гряз­не­нии вод­ных эко­си­стем неф­те­про­дук­та­ми и от­хо­да­ми цел­лю­лоз­но-бу­маж­но­го про­из­вод­ст­ва // Рыб­ное хо­зяй­ст­во. – 2010. – № 6. – С. 47–52.

2. Lukin A., Sharova J., Belicheva L., Camus L. Assessment of fish health status: effects of contamination // Ecotoxicology and Environmental Safety. – 2011. – Vol. 74, № 3. – С. 355–365.

3. Lukin A.A., Sharova J.N., Belicheva L.A. Assessment of fish health status under the long term oil pollution // 14th EAFP International conference «Diseases of Fish and Shelfish». Abstracts. Prague, 2009. С. 182.

4. Бе­ли­че­ва Л.А. Оцен­ка со­стоя­ния ма­лых во­до­то­ков ур­ба­ни­зи­ро­ван­ных тер­ри­то­рий на ос­но­ве ис­поль­зо­ва­ния био­мар­ке­ров // Со­вре­мен­ные про­бле­мы гид­ро­эко­ло­гии: тез. докл. 4-й Ме­ж­ду­нар. на­уч. конф. по­свящ. па­мя­ти проф. Г.Г. Вин­бер­га. Санкт-Пе­тер­бург, 2010. С.21.

5. Бе­ли­че­ва Л.А., Ша­ро­ва Ю.Н. От­вет­ные ре­ак­ции ор­га­низ­ма рыб на за­гряз­не­ние вод сто­ка­ми ЦБК // Пер­вые ме­ж­ду­на­род­ные Бек­ке­ров­ские чте­ния: сб. на­уч. тр. по мат. конф. в 2 ч. Вол­го­град, 2010, Ч.2. С.201-203.

6. Бе­ли­че­ва Л.А., Ша­ро­ва Ю.Н. От­вет­ная ре­ак­ция ор­га­низ­ма рыб на хро­ни­че­ское за­гряз­не­ние вод (на при­ме­ре ре­ки Пе­чо­ры) // Вод­ная сре­да: обу­че­ние для ус­той­чи­во­го раз­ви­тия. Пет­ро­за­водск, 2010. С. 143–148.


Подписано в печать 13.04.2011. Формат 60х841/16.

Гарнитура «Times New Roman».

Уч.­изд. л. 1,1. Усл. печ. л. 1,4.

Тираж 100 экз. Изд. № 192. заказ 951.


Карельский научный центр РАН

Редакционно­-издательский отдел

185003, г. Петрозаводск, пр. А. Невского, 50


berillij-zdorovya.html
berkaeva-galina-ivanovna-petrov-arkadij-drevo-zhizni-knigi-novogo-mirovozzreniya-i-bioinformacionnih-tehnologij.html
berlin-amsterdam-zaanse-shans-volendam-ostrov-marken-bryussel-parizh-normandiya-lyuksemburg-keln-zamki-rejna-vejmar-vroclav-lvov-tur-bez-nochnih-pereezdov.html
berlin-tekst-nastoyashej-knigi-pechataetsya-po-izdaniyu-knizhnogo-magazina-grad-kitezh-perevod-s-anglijskogo-knyazya-a-m-volkonskogo-1923-stranica-3.html
berlin-yuliya-ilinichna-starshij-prepodavatel-kafedri-statistiki-arhangelskogo-filiala-vzfei-statistika-finansovogo-rinka.html
berlitz-malta-prime-time-language-centre-dlya-studentov-ot-15-let-ceni-dejstvitelni-na-period-s-01-01-2011-po-31-12-2011.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/konspekt-lekcij-po-discipline-proektirovanie-oep-upravleniya-chast-4-stranica-2.html
  • grade.bystrickaya.ru/molchal-zadumavshis-i-ya-stranica-23.html
  • doklad.bystrickaya.ru/v-celyah-nastoyashih-pravil-k-opasnim-gruzam-otnosyatsya-lyubie-veshestva-materiali-izdeliya-othodi-proizvodstvennoj-i-inoj-deyatelnosti-kotorie-v-silu-prisushih-im.html
  • reading.bystrickaya.ru/mchs-sergej-shojgu-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-1-oktyabrya-2010-g.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-istoriya-gosudarstvennogo-upravleniya.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/prazdnik-oseni-derevenskie-posidelki-konkursa-proektov-i-risunkov-moya-semya.html
  • turn.bystrickaya.ru/otchet-o-nauchno-issledovatelskoj-rabote-po-teme-vnutrennij-audit-kak-element-sistemi-upravleniya-organizaciej.html
  • literature.bystrickaya.ru/diplomnaya-rabota-na-temu-aspekti-vzaimodejstviya-kategorij-yazikovaya-odushevlennost-neodushevlennost-stranica-3.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/udmurtskaya-respublika-lica-kotorim-prisuzhdeni-premii-v-razmere-60-tisyach-rublej.html
  • crib.bystrickaya.ru/iz-glubin-pamyati-puziryami-vsplivali-vospominaniya-ona-provernula-kombinaciyu-s-predmetami-vnov-perezhiv-zanovo-vse-peripetii-spaseniya-bunina-mislenno-eshe-raz-p-stranica-4.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/rezhimi-i-sposobi-hraneniya-zernovih-mass.html
  • urok.bystrickaya.ru/privatizaciya-promishlennih-predpriyatij-chast-2.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tema-3-buhgalterskij-balans-kak-osnovnoj-istochnik-informacii-dlya-vnutrennih-i-vneshnih-polzovatelej-i-ego-znachenie-v-yuridicheskoj-praktike.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-nauchno-prakticheskoj-konferencii-sestrinskij-uhod-i-ego-znachenie-v-povishenii-kachestva-medicinskoj-pomoshi.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/razdel-2elektrooborudovanie-i-elektroustanovkiobshego-naznacheniya-prikaz-ot-13-yanvarya-2003-goda-n-6-ob-utverzhdenii.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-3-kachestvo-podgotovki-vipusknikov-a-i-markova-yuridicheskij-adres.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/novosti-mezhdunarodnogo-instituta-menedzhmenta-link-za-2006g-4-stranica-8.html
  • znanie.bystrickaya.ru/85-upravlenie-setevimi-resursami-nacionalnij-standart-rossijskoj-federacii.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zashitno-dekorativnaya-otdelka-drevesini.html
  • predmet.bystrickaya.ru/shiarmashili-zhmisti-tairibi-matematika-sabaindai-didaktikali-ojindardi-maizi-matematika-pnn-malm-zhospari.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-17-stil-menedzhmenta-i-imidzh-obraz-menedzhera-uchebnik-menedzhment-organizacii.html
  • letter.bystrickaya.ru/obrabotka-i-peredacha-izobrazhenij.html
  • turn.bystrickaya.ru/otchet-po-prakticheskoj-rabote-individualnoe-zadanie.html
  • thescience.bystrickaya.ru/httpvisionsmolensk-narod-ru.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tablica-46-strategicheskij-plan-razvitiya-municipalnogo-obrazovaniya-gorod-sayanogorsk-do-2010-goda.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/mezhdunarodnaya-organizaciya-ekosan-gosudarstvennaya-akcionernaya-kompaniya-zbekiston-temir-jullari-realizuya-zadachi-opredelennie-na-2008-god-god-molodezhi.html
  • literatura.bystrickaya.ru/referat-tema-ponimanie-svyashennogo-predaniya-v-sovremennom-pravoslavnom-bogoslovii.html
  • turn.bystrickaya.ru/otchet-o-rabote-doneckoj-oblastnoj-organizacii-profsoyuza-rabotnikov-energetiki-i-elektrotehnicheskoj-promishlennosti-za-period-s-18-oktyabrya-2005-goda-po-15-oktyabrya-2010-goda.html
  • gramota.bystrickaya.ru/x-statisticheskie-tablici--kontrolnie-pokazateli-101-tvorcheskij-plan-bibliotechno-informacionnoj-deyatelnosti.html
  • university.bystrickaya.ru/g-kiev-ul-ya-ivashkevicha-5-of-216-stranica-11.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-15-platezhnij-balans-uchebno-metodicheskij-kompleks-udk-bbk-m-rekomendovano-k-izdaniyu-metodicheskim-sovetom.html
  • occupation.bystrickaya.ru/napravlenie-na-peresdachu-ekzamena-20-g-20-g.html
  • literature.bystrickaya.ru/centralnij-bank-rossijskoj-federacii-osnovnie-napravleniya-edinoj-gosudarstvennoj-denezhno-kreditnoj-politiki-na-2012-god-i-period-2013-i-2014-godov-stranica-3.html
  • essay.bystrickaya.ru/blagorodstvo-i-velikodushie-shirota-i-velichie-dushi-kniga-ne-tolko-nauchit-rebenka-razmishlyat-o-raznih-storonah.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/v-priargunskom-rajone-obsuzhdali-problemi-zdorovesberegayushej-deyatelnosti-v-obrazovatelnih-uchrezhdeniyah.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.