Анотація до роботи:

Савушкіна І.Г. Консортивні зв’язки листогризучих комах в індивідуальних консорціях дуба пухнастого (акумуляція і міграція важких металів, роль генетичних факторів). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, 2008.

Дисертація присвячена вивченню консортивних зв’язків листогризучих комах весняно-літнього комплексу. Установлено, що в індивідуальних консорціях дуба пухнастого спостерігається спряженість між процесами міграції важких металів із ґрунту в листки і надалі у тканини листогризучих комах та генетичними процесами, які обумовлені генотипом їхніх детермінантів. Вміст важких металів, також як і склад мікроугруповнь листогриучих комах, відмінні в індивідуальних консорціях дубів, що мають різні фрагменти ДНК. Видовий склад мікроугруповань комах-фітофагів в індивідуальних консорціях дуба пухнастого включає 13 видів із домінуванням за чисельністю зеленої дубової листовійки, у якої адаптивно важливі показники мікропопуляції залежать від генетичних факторів.

1. В індивідуальних консорціях дуба пухнастого спостерігається спряженість між процесами міграції важких металів із ґрунту в листки і надалі в тканини листогризучих комах та генетичних процесів, що обумовлені генотипом їхніх детермінантів. Вміст важких металів, як і склад мікроугруповань листогризучих комах, також відмінні в індивідуальних консорціях дубів, що мають різні фрагменти ДНК.

2. У листках окремих дерев дуба пухнастого вміст міді коливається в межах 4,4 – 17,8, цинку – 9,1 – 31,7, свинцю – 0,16 – 2,15, кадмію – 0,012 – 0,212, мг/кг повітряно-сухої маси. Їхні максимальні значення встановлені навесні, а мінімальні – восени.

3. Концентрації важких металів у листках дуба пухнастого прямо залежать від вмісту у ґрунті їхніх рухливих форм, вилучених ацетатно-амонійним буферним розчином. Усереднені значення рослинно-ґрунтового коефіцієнта в системі ґрунт – листки становлять для міді 42,1, цинку – 17,8, свинцю – 7,1, кадмію – 2,4 .

4. Окремі дерева дуба пухнастого, що ростуть у подібних умовах, характеризуються різними значеннями рослинно-ґрунтового коефіцієнта, які демонструють надходження важких металів із ґрунту до листків. Значення цього коефіцієнта залежать від стадій розвитку листків. Найбільший інтервал цих значень, як і найбільші значення коефіцієнта варіації, установлені для свинцю і кадмію.

5. Листогризучі комахи весняно-літнього комплексу концентрують у собі свинець, кадмій, мідь і, особливо, цинк, що надходять з кормового листя. Процес акумуляції не залежить від їхньої харчової спеціалізації. Як для личинок зеленої дубової листовійки (вузького олігофага), так і для личинок непарного шовкопряда (поліфага) установлені дуже близькі значення коефіцієнтів біологічного поглинання досліджуваних мікроелементів. Вміст свинцю, кадмію, цинку й алюмінію в їхніх тканинах зростає пропорційно вмісту таких у кормі. Вміст міді зберігається на постійному рівні незалежно від його рівня в листяному кормі. В екскрементах личинок цих видів вміст зазначених мікроелементів здебільшого близький до вмісту їх у кормі.

6. Весняно-літній комплекс листогризучих комах в індивідуальних консорціях дуба пухнастого включає 13 видів з домінуванням за чисельністю зеленої дубової листовійки. Менш часто зустрічаються: совка рання жовто-бура, кутастий п'ядун південний, зимовий п'ядун і червонясто-сірий дубовий коконопряд, рідко – дубова палева листовійка, золотогуз, п'ядун-обдирало і дубова хвістатка. У межах індивідуальних консорцій формуються специфічні набори консортів-листогризів, при цьому індекси різноманіття Шеннона і Пієлу коливаються в межах 1,263 –2,441 і 0,343 – 0,660 відповідно.

7. Склад мікроугруповання комах-фітофагів і його розмаїття достовірно розрізняється на деревах із ранньою, середньою і пізньою вегетацією. Щільність 7 видів комах-фітофагів із 13 достовірно корелює із вмістом важких металів у листках.

8. Оброблення листків у межах крон окремих дерев препаратами, приготовленими на основі трьох штамів ентомопатогенної бактерії B. thurіngіensіs, зумовлює підвищення розмаїття в мікроугрупованнях листогризів на окремих деревах. Воно зростає через зниження частки домінувального виду – зеленої дубової листовійки і вирівнювання частот зустрічальності видів. Усі три штами B. thurіngіensіs, застосовані в сублетальних дозах, спричинювали смертність зеленої дубової листовійки в межах 36 – 74%.

9. Окремі дерева дуба пухнастого відрізняються за своїми электрофоретичними спектрами ампліфікованних фрагментів ДНК із праймером ОРА-14. Чотири з одинадцяти досліджених фрагментів ампліфікованної ДНК (це фрагменти з довжиною близько 110, 210, 350 і 400 пар нуклеотидів) маркірують достовірні розбіжності в концентраціях у листках дубів цинку, міді та кадмію. Водночас дерева дуба, що містять у спектрі ампліфікованних фрагментів ДНК фракції завдовжки близько 110, 210 і 250 пар нуклеотидів, мали достовірно меншу щільність личинок зеленої дубової листовійки, а дерева з фракцією 110 пар нуклеотидів – достовірно нижчу щільність непарного шовкопряда.

10. Між лялечковимі паразитами і бактерією B. thurіngіensіs виявлено конкуренцію за найменш пристосовану частину мікропопуляцій зеленої дубової листовійки на окремих дубах. Її результат, що оцінюється часткою особин, які вилучаються конкурентами, неоднаковий на окремих деревах.

11. Внесок фактора індивідуальності ядра консорції в загальну мінливість таких адаптивно важливих ознак зеленої дубової листовійки як ширина лялечки, довжина тіла імаго і потенційна льотоспроможність коливається від 19 до 38%. Внесок генетичної мінливості комахи за локусами, що відповідають за білковий поліморфізм неспецифічного протеїну (Pt-локус) і карбоксилестерази (Est-4-локус) у варіабельність цих ознак становить від 12 до 13%. Спільний внесок відповідно – 22 і 42%. Це означає, що зазначені чинники є одними з найважливіших у формуванні мікропопуляцій листовійки в індивідуальних консорціях дуба пухнастого.

Публікації автора:

1. Пелецкая И. Г., Бойко Г. Е. Содержание тяжелых металлов на различных фенологических этапах развития листьев дуба пушистого // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана: Тематический сб. науч. работ. – 2002. – Вып. 12. – С. 94–98. (Савушкіна І. Г. (Пелецкая И.Г.) особисто зібрала матеріал і провела лабораторні аналізи, а також брала участь в обговоренні отриманих результатів і написанні статті; загальний внесок становить 90%).

2. Симчук А. П., Пелецкая И. Г., Оберемок В. А. Изоформы белков, эстераз и щелочной фосфотазы на личиночной стадии развития непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана: Тематический сб. науч. работ. – 2003. – Вып. 13. – С. 172–177. (Савушкіна І. Г. (Пелецкая И.Г.) брала участь у написанні й оформленні статті; загальний внесок – 20%).

3. Ивашов А. В., Симчук А. П., Григорьев С. Г. Мельничук С. А., Пелецкая И. Г. Множественные молекулярные формы протеаз непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) // Вiсн. Запорізького дурж. ун-ту: Фізико-математичні науки. Біологічні науки. – 2003. – №1. – С. 148–151. (Савушкіна І. Г. (Пелецкая И.Г.) брала участь у підборі фактичних даних і написанні статті; загальний внесок – 20%).

4. Пелецкая И. Г., Симчук А. П., Ивашов А. В. Сравнительный анализ взаимодействия различных штаммов Bacillus thuringiensis с зеленой дубовой листоверткой в природных условиях // Вiсн. Дніпроп. ун-ту. Сер. Біологія, екологія. – 2004. – Вип. 12, Т. 1. – С. 147–152. (Савушкіна І. Г. (Пелецкая И.Г.) брала участь у проведенні експерименту і зборі фактичного матеріалу, проведенні його лабораторного оброблення, а також в обговоренні отриманих результатів і написанні статті; загальний внесок – 40%).

5. Пелецкая И. Г., Симчук А. П., Ивашов А. В. Анализ взаимодействия зеленой дубовой листовертки с паразитами и Bacillus thuringiensis в индивидуальных консорциях дуба // Вiсн. Дніпроп. ун-ту. Сер. Біологія, екологія. – 2004. – Вип. 12, Т. 2. – С. 116–123. (Савушкіна І. Г. (Пелецкая И.Г.) брала участь у проведенні експерименту і зборі фактичного матеріалу, а також у написанні статті; загальний внесок – 40%).

6. Савушкина И. Г., Оберемок В. В., Симчук А. П. Содержание некоторых тяжелых металлов в листьях дубов, маркированных по случайно амплифицированной полиморфной ДНК // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана: Тематический сб. науч. работ. – 2005. – Вып. 15. – С. 57–63. (Савушкіна І. Г. особисто зібрала і підготувала фактичний матеріал, провела частину лабораторних досліджень, а також брала участь в обговоренні отриманих результатів і написанні статті; загальний внесок – 40%).

7. Савушкина И. Г. Накопление и миграция Cd, Zn, Cu и Al в листьях дуба, личинках и экскрементах зеленой дубовой листовертки и непарного шелкопряда // Ученые записки ТНУ. Сер. Биология, химия. – 2006. – Т. 19 (58), № 2. – С. 57–65.

8. Савушкина И. Г. Миграция и аккумуляция свинца в листьях, личинках и экскрементах зеленой дубовой листовертки и непарного шелкопряда // Экология. – 2006. – № 6. – С. 478–480.

9. Савушкина И. Г. Динамика содержания некоторых тяжелых металлов в почве и фитомассе дуба пушистого // Ґрунтознавство. – 2006. – Т. 7, № 3 – 4. – С. 137–145.

10. Симчук А. П., Ивашов А. В., Савушкина И. Г. Влияние индивидуальности кормового растения на изменчивость приспособительно важных признаков зеленой дубовой листовертки и ее взаимодействие с паразитами // Вiсн. Дніпроп. ун-ту. Сер. Біологія, екологія. – 2007. – Вип. 15, Т. 1. – С. 155–163. (Савушкіна І. Г. брала участь у зборі фактичного матеріалу, а також у написанні статті; загальний внесок – 40 %).

11. Simchuk A. P., Ivashov A. V., Savushkina I. G., Oberemok V. V. Community genetics: RAPD-PCR fragments in oak marking heavy metal accumulation and herbivore micro-community structure // Екологiя та ноосферологiя. – 2007. – Т. 18 , № 3–4.– С. 18–25. (Савушкіна І. Г. зібрала і підготувала фактичний матеріал, провела частину лабораторних досліджень, а також брала участь в обговоренні отриманих результатів і написанні статті; загальний внесок - 30%).

12. Пелецкая (Савушкина) И. Г. Содержание тяжелых металлов в листьях дубов пушистого и скального в условиях Южного берега Крыма. // Сучасні екологічні проблеми Українського Полісся та суміжних територій (до 15-рiччя аварi на ЧАЕС): Між нар. науково-практ. конф., Ніжин, 18–20 вересня 2001 р. – Ніжин, 2001. – С. 100–101.

13. Пелецкая (Савушкина) И. Г. Тяжелые металлы в листьях дубов скального и пушистого. // Актуальные вопросы современного естествознания: Тез. Всеукр. конф. молодых ученых. Симферополь, 11–13 апреля 2003 г. – Симферополь, 2003. – С. 69.

14. Пелецкая (Савушкина) И. Г. Закономерности перераспределения содержания тяжелых металлов в цепи: листья дуба пушистого – гусеницы (зеленая дубовая листовертка и непарный шелкопряд) – экскременты // Биоразнообразие и роль зооценоза в естественных и антропогенных экосистемах: Тр. II Міжнар. наук. конф. Днепропетровск, 28–31 октября 2003 г. – Дніпропетровськ, 2003. – С. 143–144.

15. Ivashov A. V., Simchuk A. P., Peletskaya (Savushkina) I. G. and Gouli S. Y. Comparative analysis of efficacy of different strains Bacillus thuringiensis subsp. thuringiensis against Tortrix viridana (Lepidoptera, Tortricidae) in field conditions // 36^th Annual Meeting Society for Invertebrate Pathology, 26–30 July 2003, Burlington, Vermont. – 2003. – P. 41.

16. Ivashov A., Simchuk A., Peletskaya (Savushkina) I., Gouli V. Relationship between BT formulation, Tortrix viridana L. (Lepidoptera, Tortricidae), and pupal parasitoids in oak consortions // 37^th Annual Meeting Society for Invertebrate Pathology, 7^th International Conference on Bacillus thuringiensis, 1–6 August 2004, Helsinki (Finland). – 2004. – P. 85–86.

17. Пелецкая (Савушкина) И. Г. Оберемок В. В., Компанийцев А. А., Симчук А. П., Ивашов А. В. Связь генетического полиморфизма деревьев дуба пушитосго и скального с аккумуляцией некоторых мекроэлементов // Науковий потенціал світу 2004: Мат. I Міжнар. науково-практ. конф. Дніпропетровськ, 1–15 листопада 2004 р. – Дніпропетровськ, 2004. – С. 59–60.

18. Савушкина И. Г. Динамика содержания тяжлых металлов в фитомассе дуба пушистого // Типологiя лiсiв лісової зони, їх біорізноманіття та охорона: Тези доповідей міжнар. конф. Дніпропетровськ, 10–15 липня 2005 р. – Дніпропетровськ, 2005. – С. 134–137.

19. Савушкіна І. Г. Вміст валової та рухливої форм деяких важких металів у ґрунтах південного берегу Криму // Молодь та поступ біології: Збірник тез II міжнар. конф. студентів і аспірантів. Львів, 21–24 березня 2006 р. – Львів, 2006. – С. 219–220.