Анотація до роботи:

Легета У.В. Біоіндикація техногенно трансформованих територій з використанням Drosophila melanogaster Mg. (на прикладі м. Чернівці). – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук зі спеціальності 03.00.16 – екологія. – Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2006.

Розроблені та апробовані технологічна схема і методологічні принципи біоіндикації техногенно трансформованих територій з використанням Drosophila melanogaster Mg. Алгоритм біоіндикації включає 4 основні етапи і базується на використанні широкого спектру аналізів: когортного, фенотипового, кореляційного, регресійного і кластерного. Крім загальної технологічної схеми біоіндикації територій з використанням D. melanogaster, був запропонований цілий ряд нових показників та методів. Зокрема, розроблена методика інтегральної оцінки когорт за показником їх загальної життєздатності (ПЗЖК). Даний показник дозволяє порівняти криві виживання когорт одного і того ж виду на різних техногенно трансформованих територіях. Крім того, запропонована оригінальна класифікація популяцій на основі вагомості внеску якісних та кількісних ознак у формування узагальнених фенотипових дистанцій. Розроблені спеціальні алгоритми для визначення маркерів елементарних популяцій (ЕП) техногенно трансформованих територій серед сукупності якісних та морфометричних ознак. Вищезазначені методичні підходи були апробовані на прикладі 34-х техногенно трансформованих територій м. Чернівці. При цьому були одержані результати, які мають як фундаментальне, так і практичне значення.

У даній роботі вперше запропонована та апробована оригінальна технологічна схема біоіндикації техногенно трансформованих територій з використанням D. melanogaster, а також методика її відлову та культивування в натурних умовах.

1. Методом регресійного покрокового аналізу доведено високу достовірність впливу кожного із часткових рейтингів пошкодження біоіндикатора (ЧРПБ), визначених за відносними значеннями показника загальної життєздатності когорт (ПЗЖК), чистої швидкості розмноження когорт (R₀) та за узагальненими фенотиповими дистанціями () на інтегральний рейтинг пошкодження біоіндикатора (ІРПБ). Показана відсутність достовірних кореляційних зв’язків між зазначеними ЧРПБ.

2. Виявлено невідповідність максимальних значень ЧРПБ, визначених за дослідженими тест-ознаками, для окремих точок біомоніторингу та ландшафтних районів. Найбільше значення ЧРПБ_ПЗЖК встановлено для Південного району, ЧРПБ_R0 – для Центральноміського, а ЧРПБ– для Садгірського району.

3. У 2/3 елементарних популяцій техногенно трансформованих територій фенотипова віддаленість від фонових популяцій зумовлена виключно сукупністю пластичних морфометричних ознак і лише в 1/3 – пріоритетним впливом якісних ознак (фенів). Виявлено лише два випадки рівноцінного внеску якісних та морфометричних ознак в узагальнені фенотипові дистанції – у самок елементарної популяції ПЗ склодзеркального заводу та самців елементарної популяції ПЗ м’ясокомбінату.

4. Маркери з числа якісних ознак в масштабі міста встановлені для 6-ти елементарних популяцій, п’ять з яких знаходяться на техногенно трансформованих територіях Садгірського ландшафтного району (у ПЗ цукрового, хімічного, склодзеркального заводів, заводу теплоізоляційних матеріалів та на території АЗС №1 “Sentosa oil”) і одна – в Південному ландшафтному районі (на території АЗС ТОВ “Мавекс-Буковина”). Маркери з числа морфометричних ознак виявлені лише для двох елементарних популяцій Садгірського ландшафтного району, у тому числі: для самців території міського сміттєзвалища – маркери на рівні міста (довжина крил = 0,30 см та довжина кінцівок = 0,32 см) та для самок склодзеркального заводу – маркер на рівні району (довжина голови = 0,04 см).

5. В елементарних популяціях, маркерами яких виступають фени зміни кольору очей та тіла, не встановлено значних змін досліджених показників когортного аналізу, що дозволяє висунути припущення про їх адаптивний характер. Водночас елементарні популяції, маркерами яких слугують фени редукції очей або наявності темної крапки на черевці, характеризуються значним рівнем пониження чистої швидкості розмноження когорт. Такою ж властивістю відзначаються елементарні популяції, для яких встановлені морфометричні маркери (максимальні розміри крил та кінцівок, а також мінімальний розмір довжини голови).

6. Дуже високий рівень ІРПБ встановлено лише в одній точці біомоніторингу – промислової зони (ПЗ) хімічного заводу, а високий – у п’яти, в тому числі: у ПЗ склодзеркального заводу, на території міського сміттєзвалища, у ПЗ заводу теплоізоляційних матеріалів і олійно-жирового комбінату та на території АЗС №1 “Sentosa oil”. Найбільший усереднений рівень ІРПБ встановлено для елементарних популяцій, локалізованих у промислових зонах підприємств житлово-комунального господарства, хімічної та нафтової промисловості.

7. Методом покрокового регресійного аналізу встановлено значимий достовірний вплив ряду техногенних сполук, що потрапляють в атмосферне повітря м. Чернівці, на досліджувані показники біоіндикатора, в тому числі:

• зниження ПЗЖК під впливом викидів нітрогену (IV) оксиду, етанолу, аерозолю фарб та сполук хлору, а також позитивний вплив на збереження рівня цього показника оксиду нітрогену;

• зниження показника R₀ під впливом викидів формальдегіду та оксиду карбону;

• збільшення узагальнених фенотипових дистанцій як між самцями, так і між самками D. melanogaster фонових та техногенно трансформованих територій при наявності в повітрі граничних вуглеводнів та оксиду карбону;

збільшення рівня ІРПБ під впливом летких неметанових органічних сполук, джерелом викидів яких у м. Чернівці, поряд з промисловими підприємствами, є автотранспорт.

8. За результатами проведених досліджень, знаходить підтвердження гіпотеза Г.М. Алєщенко та Є.М. Букварьової про можливість компенсації зростання нестабільності середовища одним із трьох альтернативних способів: або пониженням коефіцієнта смертності, або ростом коефіцієнта розмноження, або ростом дисперсії розподілу фенотипів, а також гіпотеза І.Г. Ємельянова про пристосувальне значення для деяких популяцій збільшення їх фенотипового різноманіття.

Публікації автора:

1. Руденко С. С., Легета У. В. Нова методика визначення техногенної трансформації територій на основі маси фігур, утворених кривими виживання Drosophila melanogaster Mg. // Доповіді НАН України. – 2005. – №7. – С. 193-196.

2. Руденко С. С., Легета У. В. Оцінка рівня техногенної трансформації територій за фенетичними дистанціями морфометричних індексів Drosophila melanogaster Mg. // Доповіді НАН України. – 2006. – №1. – С. 193-195.

3. Легета У. В. Дрозофіла (Drosophila melanogaster Mg.) як біоіндикатор рівня радіаційного фону населених пунктів в Прут-Дністровському межиріччі // Наук. вісник Чернівецького ун-ту. Сер.: Біологія. 2003. – Вип. 169. – С. 117-123.

4. Легета У. В., Руденко С. С. Морфометричні критерії біоіндикації територій за допомогою Drosophila melanogaster Mg. // Наук. вісник Чернівецького ун-ту. Сер.: Біологія. – 2004. – Вип. 223. – С. 67-71.

5. Руденко С.С., Легета У.В. Швидкість відтворення природних популяцій Drosophila melanogaster Mg. як ефективний критерій біоіндикації промислових зон // Наук. записки Тернопільського педун-ту. Сер.: Біологія. – 2005.– №1-2 (25). – С. 109-112.

6. Легета У. В. Фенотипічна структура Drosophila melanogaster Mg. як показник стану довкілля Чернівецької області // Тези V Міжнародної науково-практичної конференції “Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ, 2002. – C. 110-111.

7. Легета У. В., Оплачко Л. Т. Порівняльний аналіз морфометричних індексів природної популяції Drosophila melanogaster Mg. на території м. Чернівці // Тези VІI Міжнародної науково-практичної конференції “Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ, 2004. – C. 37.

8. Руденко С. С., Легета У. В. Оцінка рівня техногенної трансформації територій за фенетичними дистанціями між індексами морфометричних параметрів Drosophila melanogaster Mg. (на прикладі м. Чернівці) // Тези VIII Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта – 2005”.– Дніпропетровськ, 2005. – Т. 17. – С.75-78.

9. Легета У.В. Зміна життєвої стратегії когорт D. melanogaster територій промислових зон підприємств м. Чернівці // Тези VІІІ Міжнародної науково-практичної “Екологія. Людина. Суспільство”. – Київ, 2005.– C. 28.

10. Руденко С.С., Легета У.В. Криві виживання когорт локальних популяцій Drosophila melanogaster Mg. промислових зон підприємств м. Чернівці // Тези Міжнародної науково-практичної конференції “Наукові дослідження: теорія та експеримент”. – Полтава, 2005. – Т.10. – С. 47-50.

11. Легета У.В. Аналіз морфометричних індексів Drosophila melanogaster для ефективної оцінки стану урбоекотопів (на прикладі м. Чернівці) // Тези IV Міжнародної наукової конференції “Фальцфейнівські читання”. – Херсон, 2005. – Т. 1. – С. 303–304.

12. Легета У.В. Впровадження когортного аналізу при біоіндикації промислових зон підприємств м. Чернівці // Тези І Міжнародної конференції “Сучасні проблеми екології”. – Запоріжжя, 2005. – С.181- 184.

13. Легета У.В. Питома швидкість збільшення чисельності природних популяцій Drosophila melanogaster Mg. як тест-ознака при біоіндикації промислових зон // Тези науково-практичної конференції “Наука та інновації – 2005”. – Дніпропетровськ, 2005. – Т. 17. – С. 21–23.