параметрів (рис 2.1) [36]:
-
довжина та ширина голови;
-
довжина та ширина грудей;
-
довжина та ширина черевця;
-
довжина крила;
-
довжина третьої пари кінцівок.
Рис. 2.2. Загальний вигляд Drosophila melangaster (стрілками показано, як знімалися морфометричні показники)
В експерименті не враховували такі параметри, як висота та загальна довжина тіла, оскількі дані показники не є вагомими для дрозофіли [35].
Для обчислення дистанцій за морфометричними ознаками використовувавали таксономічний коефіцієнт CDj (nm), який обчислювали за формулою 1 [56]:
, (1)
де - дистанція між вибірками N i M за j- тою ознакою;
та - середні значення вибірок за даною ознакою;
та - стандартні відхилення цих вибірок.
Узагальнену фенетичну дистанцію обчислювали як середнє усіх CDj (nm) досліджуваних вибірок [55].
Фенетичні відстані порівнювали між вибірками фонових територій та територій СЗЗ підприємств одного району, фонових територій різних районів та усіх досліджених вибірок СЗЗ підприємств, незалежно від району їх розташування.
За літературними даними виділяють 5 ступіней градації показника CDj (nm) [45]:
Таблиця 2.2
Ступені градації показника фенетичної дистанції CDj (nm)
№ п/п | Величина фенетичної дистанції | Показник CDj (nm)
1 | Дуже мала | <0,1
2 | Мала | 0,1-0,4
3 | Середня | 0,4-0,7
4 | Велика | 0,7-1,0
5 | Дуже велика | >1,0
Використані нами морфометичні параметри мають наступні переваги: варіюють в значних межах та дозволяють досліджувати мінливість різних структур тіла дрозофіли [23, 24].
2.5. Статистичні методи дослідження.
Для кожної змінної визначали середнє арифметичне (М), стандартне відхилення (у), відхилення від середнього арифметичного (m), число степенів вільності (К), t-критерій Стьюдента [26, 33].
Середнє арифметичне (М) – центр розподілу, навколо якого групуються всі варіанти цілої сукупності:
, (2)
де - середнє арифметичне;
- сума варіант досліджуваної сукупності;
– кількість об’єктів.
Стандартне відхилення (у) – показник, який характеризує варіювання сукупності об’єктів:
, (3)
де:
– стандартне відхилення;
– варіанта;–
середнє арифметичне;
– кількість об’єктів.
Відхилення від середнього арифметичного (m) – показник, що враховує характер зміни варіант:
, (4)
де - відхилення від середнього арифметичного;
- варіанта;
- середнє арифметичне;
- кількість об’єктів;
- стандартне відхилення.
t – критерій Стьюдента використовується при порівнянні між собою середніх вибіркових величин та для обчислення достовірності різних теоретичних сукупностей.
, (5)
де :
, (6)
де:
при >30, =, (7)
де:
m1 та m2 – стандартна помилка середніх арифметичних відповіно першої (контрольної) та другої (дослідної) груп.
При < 30
, (8)
де:
та - середні арифметичні досліджуваних сукупностей відповідно першої (контрольної) та другої (дослідної) груп;
та - варіанти досліджуваних сукупностей;
- об’єм сукупності;
Число степенів вільності (К) показує визначення значущості одного із показників в залежності від всіх значень сукупності:
, (9)
де:
n - об’єм сукупності.
Отримані дані по t- критерію Стьюдента для встановлення достовірності порівнювали з табличними. Різницю вважали достовірною при p < 0,005.
Усі обчислення проводились за допомогою офісної програми Excel.
Для порівняння вибірок за комплексом ознак проводили також кластерний аналіз за допомогою програмного пакета Statistica for Windows при використанні метрики Евкліда. Вся обробка велася окремо для самок та самців. Даний метод пов’язаний з ієрархічною класифікацією (кластеризацією) вибірок, при якій досягається наглядне уявлення про упорядкування досліджених вибірок у вигляді ієрархічно впорядкованої дендрограми. Метод дозволяє швидко об’єднати найбільш схожі вибірки чи їх групи. Слід підкреслити, що дендрограми філогенетично відповідають послідовній дивергенції угрупувань і їх подальшим незалежним еколого-генетичним змінам [56].
Розділ 3
Результати та їх обговорення
3.1. Результати когортного аналізу
Результати, отримані внаслідок аналізу когорт Drosophila melanogaster локальних екотопів досліджуваних ландшафтно-географічних районів м. Калуша, наведені у вигляді когортних таблиць виживання та вікових таблиць плодючості (додаток Б).
Як зазначалося вище, основними показниками, що характеризують розвиток є коефіцієнт відтворення (Ro) та постадійний коефіцієнт смертності особин (qx), динаміку зміни яких застосовували при проведенні біоіндикаційного дослідження. Дані показники характеризують відношення між народжуваністю і смертністю, а також розподіл смертності залежно від віку особин в популяції, і можуть, таким чином, віддзеркалювати рівень комфортності для особин даних популяцій в умовах, що сформувалися в середовищі їх існування внаслідок впливу чинників різної природи. Значення вказаних коефіцієнтів показано на таблиці 3.1
Таблиця 3.1
Основні показники когорт локальних екотопів досліджених ландшафтно-географічних районів м. Чернівці
Реперні точка | Коефіцієнт смертності, qx | Коефіцієнт відтворення, Ro
Стадія яйця | Стадія личинки | Стадія лялечки
Фонова територія | 0,22 | 0,18 | 0,05 | 2,0
Район «Загір’я»
Зелені міські насадження | 0,24 | 0,20 | 0,06 | 2,2
Селітебна зона | 0,22 | 0,27 | 0,13 | 2,72
Придорожня ділянка | 0,24 | 0,30 | 0,22 | 3,17
Центральноміський район
Зелені міські насадження | 0,25 | 0,11 | 0,06 | 2,4
Селітебна зона | 0,18 | 0,22 | 0,22 | 2,90
Придорожня ділянка | 0,19 | 0,28 | 0,16 | 3,65
Район «Підгірки»
Зелені міські насадження | 0,16 | 0,14 | 0,11 | 2,4
Селітебна зона | 0,17 | 0,20 | 0,27 | 2,80
Придорожня ділянка | 0,18 | 0,26 | 0,24 | 3,27
Район «Височанка»
Зелені міські насадження | 0,22 | 0,18 | 0,06 | 2,0
Селітебна зона | 0,22 | 0,25 | 0,17 | 2,6
Придорожня ділянка | 0,33 | 0,40 | 0,28 | 3,15
Північно-західний промисловий район
Промислова площадка Калуської ТЕС | 0,23 | 0,27 | 0,37 | 4,19
Промислова площадка ЗАТ «Лукор» | 0,19 | 0,28 | 0,40 | 4,87
Одержані дані засвідчують значне варіювання аналізованих коефіцієнтів як в межах різних ландшафтно-географічних районів (ЛГР), так і на різнофункціональних територіях. Для всіх досліджених когорт природних популяцій Drosophila melanogaster Mg. прослідковується тенденція до зростання Ro в ряді ЛГЗ м. Калуша: р-н «Височанка» р-н «Загір’я» р-н «Підгірки» центрально-міський район північно-західний промисловий район. При цьому, максимальні значення коефіцієнта Ro притаманні популяціям