Біоіндикаційне дослідження проводили шляхом когортного аналізу аналізу фенетичної структури природних популяцій Drosophila melanogaster відповідно до попередньо розробленої схеми-алгоритму (рис. 2.1)

Відлов плодових мушок проводили на територіях промислових зон досліджуваних ландшафтно-географічних районів міста за допомогою спеціальних пасток (банок об’ємом 250 мл). Для цього в банки попередньо заливали по 20 мл поживного середовища. Зверху банки прикривали цупким папером або марлею, в яких робили отвори для мух. Пастки виставляли на досліджуваних ділянках у затінених місцях неподалік водойм. Відловлених мух далі використовували для проведення запланованих досліджень відповідно до методик [28, 34].

Для приготування поживного середовища в 1л води протягом 20 хвилин варили суміш з манної та кукурудзяної круп із додаванням цукру. Після цього додавали суміш агар-агару та дріжджів і проварювали це ще близько 40 хв. на слабкому вогні. З метою попередження псування середовища у теплий розчин в якості антисептичного засобу додавали 1-3 мл пропіонової кислоти. Для отримання 1 л середовища потрібно 10 г агар-агару, 100 г свіжих або 10 г сухих дріжджів, 30 г цукру та по 30 г манної та кукурудзяної круп [21].

2.3. Проведення когортного аналізу.

Для проведення когортного аналізу з відловлених на досліджуваних ділянках мушок відбирали по 10 самок та 10 самців і поміщали їх в попередньо підготовлені мікрокультиватори. Дані культиватори виготовляли з заповненої середовищем чашки Петрі, яка слугує дном та купола, виготовленого із пластикової пляшки. Через два дні культиватори з відкладеними яйцями звільняли від дорослих особин і залишали для подальших спостережень. Культивування проводили до періоду досягнення всіма живими особинами F1 покоління стадії імаго. Щодня проводили реєстрування кількості особин на різних стадіях онтогенезу. При цьому усіх дорослих особин покоління F1 відділяли від когорти у пробірки з середовищем і вели за ними спостереження до моменту загибелі останнього індивіда для встановлення їх життєздатності, а також проводити підрахунок відкладених ними яєць. Підрахунок кількості яєць робили за допомогою лупи чи бінокуляру, застосовуючи метод квадратів. Для аналізу статевої структури локальних популяцій досліджуваних реперних точок окремо проводили підрахунок особин чоловічої та жіночої статі та визначали коефіцієнти співвідношення статей у даних популяціях [1].

На основі отриманих результатів складали когортні таблиці виживання та вікові таблиці плодючості.

Враховуючи, що Drosophila melanogaster належить до організмів із неперекривним однорічним циклом розвитку, таблиця виживання та вікова таблиця плодючості для когорти цих організмів має вигляд аналогічний таблиці 2.1, представленій нижче [44].

У даній таблиці у першому стовпчику перераховано і пронумеровано всі стадії життєвого циклу плодової мушки.

У другий стовпчик (ax) далі заносили загальну кількість особин, які дожили до початку відповідної стадії.

Таблиця 2.1

Загальний вигляд когортної таблиці виживання для організмів з неперекривним життєвим циклом |

Число особин на початку кожної з стадій | Частина когорти, яка дожила до початку кожної з стадій | Частина когорти, яка загинула на кожній зі стадій. | Коефіцієнт смертності. | Кількість яєць, відкладених на кожній зі стадій | Кількість яєць, відкладених на кожній зі стадій, в перерахунку на особину, що дожила до початку цієї стадії | Кількість яєць, відкладених на кожній із стадій в перерахунку на новонароджену особину.

Вікова стадія (х) | ax | lx | dx | qx | lg ax | lg lx | lg ax-lg ax+1(kx) | Fx | mx | lx mx

Яйця (0)

Личинки (1)

Лялечки (2)

Дорослі особини (3)

Частину когорти, яка дожила до початку кожної зі стадій (lx) визначали у долях одиниці і заносили у третій стовпчик, приймаючи значення lо за 1,000. Всі наступні значення отримували в результаті перетворення: axЧ1/aо.

Коефіцієнт смертності (qx) заносили у 5-ий стовпчик, визначивши його як відношення частини когорти, яка загинула на відповідній стадії, до тієї частини, яка дожила до початку відповідної стадії. За даним коефіцієнтом можна з’ясувати, на якій із стадій розвитку відбувається найбільша загибель особин плодової мушки у досліджуваних зонах урбоекосистеми.

Показник lg ax, занесений до 6-ого стовпчика, розраховували для подальшої побудови кривих виживання. До 7-ого стовпчика заносили значення показника kx, що являє собою показник “інтенсивності смертності”, і обчислюється як lg ax-lg ax+1.

Останні три стовпчики таблиці 2.1 утворюють вікову таблицю плодючості, за даними якої можна знайти показник, що відображає швидкість відтворення локальних популяцій Drosophila melanogaster в досліджуваних зонах міста.

Показник відтворення Rо отримували шляхом обчислення за формулою 1:

, (1)

де:

Ro – коефіцієнт відтворення;

lxmx – кількість яєць в перерахунку на одну особину;

Також обчислювали коефіцієнт співвідношення статей у досліджуваних популяціях:

, (2)

де:

Kсп. ст. - коефіцієнт співвідношення статей;

N самців – кількість самців;

N самок – кількість самок;

Аналізуючи когортні таблиці виживання, будували криві виживання. Побудову кривих виживання здійснювали у напівлогарифмічному масштабі, при чому по осі ОХ відкладали часові інтервали, через які проводився підрахунок особин, а по осі ОY відкладали значення десяткового логарифму кількості особин, що дожили до даного періоду розвитку [41].

2.3. Дослідження фенетичної структури популяцій.

Вимірювання морфометричних параметрів проводили для мушок, відловлених на різнофункціональних територіях досліджуваних районів.

Виміри проводили під бінокуляром МБС-9 за допомогою окулярмікрометра з точністю до 0,1 мм. Препарування проводили при збільшенні бінокуляра х2, виміри ознак - при збільшенні бінокуляра х8. Попередню фіксацію проводили в 70 % - ому розчині етилового спирту.

В усіх досліджуваних особин вимірювали 8 морфологічних