Біоіндикація довкілля міста Калуш з використанням когортного аналізу природних популяцій

Drosophila melanogaster Mg.

(кваліфікаційна робота для здобуття кваліфікації

бакалавр біології)

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………... | 3

Розділ 1 Огляд літератури……………………………………….. | 5

1.1. | Drosophila melanogaster Mg. в практиці біоекологічних досліджень………………………………………………… | 5

1.2. | Екологічна структура природної популяції Drosophila melanogaster Mg. та її динаміка…………………………. | 6

1.3. | Когортні таблиці виживання та їх застосування в біоіндикаційних дослідженнях………………………….. | 9

1.4. | Кількісні морфометричні параметри Drosophila melanogaster Mg. та закономірності їх зміни під дією чинників різної природи…………………………………. | 14

Розділ 2 об’єкт, Матеріали та методи досліджень | 19

2.1. | Характеристика території дослідження та основних підприємств-забрудювачів в її межах | 19

2.2 | Загальна характеристика матеріалів та методів дослідження | 23

2.3 | Проведення когортного аналізу | 27

2.2. | Дослідження фенетичної структури популяцій | 29

2.3. | Статистичні методи дослідження | 31

Розділ 3 Результати досліджень та їх обговорення | 35

3.1. | Результати когортного аналізу | 35

3.2. | Фенетична структури когорт досліджених популяцій | 41

ВИСНОВКИ | 46

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ | 47

ДОДАТКИ | 52

ВСТУП

Актуальність теми. За умов зростаючого антропогенного пресингу, який набув ознак лімітуючого чинника для переважної більшості організмів, все актуальнішим стає питання оцінки рівня трансформованості урбанізованих територій та глибини його впливу на живі системи різного рівня. І, хоча відомо, що природні екосистеми володіють значною резистентністю, що допомагає їм адаптуватись до трансформованих людиною умов середовища, слід пам’ятати, що хронічні порушення здатні спричинювати цілий комплекс добре виражених і стійких наслідків, особливо у випадках забруднення промисловими відходами, яких раніше не існувало в природі, і до яких організми еволюційно не є пристосованими [51]. Тому здійснення моніторингу за станом довкілля належить до основних завдань сучасної екологічної науки. При цьому виділяється біоіндикаційний метод діагностики, який володіє рядом переваг, таких як значна чутливість, відносна дешевизна тощо [44].

Так, за дії антропогенного чинника можуть змінюватися такі параметри природних популяцій, як смертність та народжуваність особин, їх чисельність та щільність, відбуватись зміни статевої та вікової структури, що в кінцевому підсумку може призвести до порушення панміксії, і, як наслідок, загибелі цілої популяції [39].

Відомо, що на різних стадіях життєвого циклу особини в популяціях піддаються впливу різних факторів, в тому числі і факторів антропогенного походження, а також змінюється ступінь їх чутливості до даних чинників. Тому стадії життєвого циклу організмів необхідно виділяти і окремо підходити до кожної з них, що є особливо важливим при проведенні біоіндикаційних досліджень [32].

Мінливою є також фенетична структура популяцій, що з успіхом можна використовувати для біоіндикації територій [25].

Таким чином, метою даної роботи є:

Оцінити рівень техногенної трансформованості довкілля підприємствами м. Калуш на основі результатів популяційного аналізу Drosophila melanogaster Mg.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

1. Впровадити методику застосування когортних таблиць виживання та вікових таблиць плодючості для оцінки антропогенного пресингу на урбанізованих територіях;

2. Порівняти когорти популяцій досліджуваних екотопів за основними коефіцієнтами, які характеризують її розвиток (коефіцієнти відтворення та смертності).

3. За даними когортних таблиць побудувати криві виживання для популяцій окремих ландшафтно-географічних районів м.Калуш;

4. За результатами проведеного дослідження встановити ступінь фенетичних відстаней між фоновою урбанізованими територіями Калуша.

5. На основі отриманих результатів дати екологічну оцінку досліджених ландшафтно-географічних районів міста.

Об'єктом для проведення даного дослідження була популяція Drosophila melanogaster Mg.

Предметом дослідження - динаміка структури природних популяцій Drosophila melanogaster Mg. за умов антропогенного пресингу.

Структура роботи. Бакалаврська робота викладена на ___ сторінках друкованого тексту, містить ____ таблиць, ____ рисунків та додатки, які включають табличний матеріал та карту розміщення моніторингових точок на досліджуваній території.

Розділ 1

Огляд літератури

1.1 Drosophila melanogaster Mg. в практиці біоекологічних досліджень

Drosophila melanogaster добре відома як класичний об’єкт генетичних досліджень, проте вона з успіхом може використовуватись для біоіндикації екологічного стану територій [11]. Цьому сприяють наступні її характеристики:

§ легко розводиться в лабораторних умовах;

§ характерний дуже малий період розвитку від яйця до імаго;

§ винятково велика плодючість;

§ мала кількість хромосом (у диплоїдному наборі - 8);

§ не здатна на тривалі й далекі перельоти, космополіт;

§ висока чутливість до мутагенних факторів довкілля та здатність швидко і наглядно реагувати на них;

§ багатство спадкових рас чи мутацій, знайдених в її культурах у лабораторних умовах [46].

Дрозофіла легко може бути піймана поблизу фруктових садів і дерев. Для цього достатньо виставити в саду посудину з якими-небудь фруктами чи овочами. Мухи незадовго збираються на них і легко можуть бути зібрані й введені в культуру. В лабораторіях мух розводять на різних поживних середовищах.

При використанні Drosophila melanogaster необхідно вміти відрізняти цей вид від близькоспорідненого виду Drosophila funebris F., щоб не переплутати внутрішньовидові мутації з міжвидовими відмінностями. У Drosophila funebris тіло світло- або темно-бурого кольору. Крім того, зазначені види чітко відрізняються довжиною ІІІ-ого членика вусиків: у Drosophila funebris довжина його приблизно у 2 рази, а у Drosophila melanogaster не більш ніж у 1,5 рази перевищує ширину. Самці зазначених видів відрізняються також за наявністю щетинок на першому членику передніх лапок: у самців Drosophila melanogaster на ньому є гребінець коротких чорних щетинок, а у самців Drosophila funebris– його немає. [44]

Для розробки деяких біологічних питань дрозофіла вперше була використана в лабораторних дослідах С. Карпентером на початку ХХ століття. Протягом наступних років ряд авторів інтенсивно вивчали на ній вплив родинних схрещень, умов утримання, роль у їжі мікроорганізмів тощо.

В 1910 році Т. Морганом була