Анотація до роботи:

Пінкіна Т.В. Вплив іонів важких металів водного середовища на ріст, розмноження і розвиток ставковика озерного (Mollusca, Pulmonata). – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук зі спеціальності 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут гідробіології НАН України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню впливу іонів важких металів на морфологічні та біологічні характеристики Lymnaea stagnalis. Встановлено основні екотоксикологічні показники ставковика озерного за дії на нього різних концентрацій Cu²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Mn²⁺ водного середовища та діапазони гостролетальних, хронічних летальних, сублетальних та підпорогових концентрацій токсикантів. Визначено ступені токсичності досліджуваних речовин. Досліджено вплив іонів важких металів на розмірно-вагові характеристики і виживання молюсків та їх молоді. Виділено лінійні показники, які найбільш чутливі до зміни токсичності. Знайдено чутливі етологічні реакції ставковика озерного в репродукційний період за перебування його у отруєному середовищі. Визначено частоту і тривалість парувань. Проведено порівняльне вивчення стійкості структур синкапсул молюсків, виявлено особливості їх будови, фізіології формування та встановлено частоту появи вад розвитку за різних рівнів інтоксикації іонами важких металів. Відзначено більшу чутливість ембріонів та ювенільних особин до токсичного впливу. Виявлено відмінності у темпах народжуваності та в кількісних характеристиках вилуплення молоді ставковика озерного у розчинах різних концентрацій забрудників. Проведено комплексне дослідження з вивчення опосередкованого впливу іонізуючої радіації та безпосереднього впливу іонів важких металів на морфологічні та біологічні характеристики ставковика озерного.

У дисертації здійснене теоретичне узагальнення основних закономірностей впливу іонів важких металів (Cu²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Mn²⁺) на ріст, розмноження і розвиток ставковика озерного. Проведено системне дослідження впливу означених токсикантів та радіаційного опромінення на морфофункціональні та біологічні характеристики L. stagnalis. З’ясовано зміни цих характеристик за підвищення вмісту металу-токсиканту в середовищі. Показано наявність зв’язку динаміки цих змін залежно від стану організму тварини, природи іону металу, його концентрації та тривалості токсичного впливу.

1. За сукупністю основних токсикологічних показників для L. stagnalis, підданих дії іонів важких металів водного середовища, останні утворюють такий ряд у порядку зменшення рівня токсичності: Cu²⁺ > Cd²⁺ > Ni²⁺ > Zn²⁺ > Co²⁺ > Mn²⁺. З них високотоксичними є Cu²⁺, сильнотоксичними – Cd²⁺ і Ni²⁺, помірнотоксичними – Zn²⁺, слабкотоксичними – Co²⁺ і Mn²⁺.

2. Виживання особин у токсичному середовищі залежить від концентрації іону металу та тривалості його впливу і характеризується фазністю реагування з боку організму тварин (байдужість, підвищення активності, депресія, смерть). За гостролетальних концентрацій іонів важких металів ставковики проходять дві останні фази отруєння. Розчини сублетальних концентрацій спричиняють стимулюючу дію на ставковиків.

3. У L. stagnalis під впливом іонів важких металів порушуються ріст розмноження, і розвиток. Найбільш чутливим до зміни складу середовища лінійним показником є товщина мушлі, найменш чутливим – висота мушлі. Вплив іонів важких металів призводить до збільшення (на 20-40%) загальної маси тіла ставковиків, викликаного його гідратацією і зменшенням (на 10-20%) маси сухого залишку.

4. Депресія живлення і, відповідно, сильне уповільнення росту тварин спостерігаються за впливу хронічних летальних концентрацій полютантів. За таких умов патологічні процеси переважають над захисно-пристосувальними, що призводить до зниження величин середньодобового та середньомісячного раціонів і тривалості проходження корму через травний тракт. За впливу сублетальних концентрацій важких металів зменшення споживання корму супроводжується подовженням тривалості знаходження корму у травному тракті молюсків. Ставковик озерний за трофологічними показниками найбільш чутливий до дії Ni²⁺ і Co²⁺.

5. Іони важких металів порушують фізіологічну рівновагу в організмі ставковика і викликають зміни у функціонуванні репродуктивної системи. Частота парувань молюсків найбільша (у 2,5-3,6 рази відносно контрольних значень) у розчинах сублетальних концентрацій Cd²⁺ і Zn²⁺. “Роздільностатева” копуляція за токсичного впливу становить 77% від загального числа парувань. Найяскравіші етологічні зміни (сильна активація пошукової поведінки партнера) у репродуктивний період спостерігаються за впливу Mn²⁺.

6. Ушкодження механізмів регуляції розмноження ставковиків з підвищенням концентрації полютанту у середовищі призводить до зростання плідності (у 1,2 рази) і зменшення відсотку вилуплення молюсків із кладок (на 15-26%) порівняно з контролем. За хронічних летальних концентрацій пригнічуються як плідність, так і народжуваність. Аномалії у будові синкапсул ставковика у розчинах сублетальних концентрацій іонів важких металів зустрічаються у 5 разів частіше, а в розчинах хронічних летальних концентрацій – у 7,5 разів частіше, ніж у контрольної групи. За впливу хронічних летальних концентрацій важких металів до 20-27% синкапсул завмирають.

7. Найбільші середні значення тривалості ембріогенезу (20±1 діб) спостерігаються у розчинах сублетальних концентрацій Ni²⁺ і Co²⁺; найменші – за впливу хронічних летальних концентрацій Сo²⁺ (12±3 діб). Значення лінійно-вагових показників молоді ставковиків знижуються з підвищенням концентрації полютантів. За впливу сублетальних концентрацій іонів важких металів показники виживання ювенільних особин у 3-4 рази нижчі контрольних. У розчинах хронічних летальних концентрацій Co²⁺ та Mn²⁺ гине 80-90% молоді.

8. Іонізуюче опромінення є обтяжуючим чинником для тварин, які піддаються дії токсичного середовища. Спостерігається синергізм радіаційного чинника та іонів важких металів водного середовища на репродуктивну систему і ріст ювенільних особин ставковика озерного. Значення біологічних показників за таких умов виявляються меншими отриманих для тварин контрольної групи.

9. Кількісні характеристики росту, розмноження та розвитку ставковика озерного досліджені в дисертації відображають токсикологічну ситуацію середовища і можуть бути рекомендовані як біологічні критерії токсичності при біотестуванні у системі екологічного моніторингу рівня забруднення природних вод іонами важких металів.

Публікації автора:

1. Пінкіна Т.В. Оцінка дії хлориду марганцю водного середовища на особливості репродукції і розвитку ставковика озерного (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeidae) // Вісник ДАУ: Наук.-теор. зб. – Житомир, 2003. – № 2. – С. 59-65.

2. Пінкіна Т.В. Вплив хлорида цинку на розмноження та розвиток ставковика озерного (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeidae) // Вісник Львів. ун-ту: Сер. біологічна. – вип. 35. – 2004. – С. 185-189.

3. Пінкіна Т.В. Реагування репродуктивної системи ставковика озерного на вплив різних концентрацій хлориду міді // Вісник ДАУ: Наук.-теор. зб. – Житомир, 2004. – № 1. – С. 127-133.

4. Пинкина Т.В. Влияние ионной формы кадмия на размножение и развитие прудовика озерного (Lymnaea stagnalis L.) // Гидробиол. журн. – 2005. – Т. 41, № 5. – С. 76-83.

5. Стадниченко А.П., Пінкіна Т.В. Екотоксикологічна характеристика ставковика озерного за дії на нього хлориду кадмію водного середовища // Вісник ДАУ: Наук.-теор. зб. – Житомир, 2004. – № 1. – С. 127-133. (Дисертантом зібрано і опрацьовано матеріал, оформлено статтю. Загальний внесок – 50%).

6. Пінкіна Т.В. Поведінкові, морфологічні та фізіологічні реакції ставковика озерного (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeidae) за впливу на нього іонів важких металів водного середовища // Наук. часопис НПУ ім. М.П. Драгоманова: Серія 20, Біологія, - вип.1 (1). – К., 2005. – С. 160-172.

7. Пинкина Т.В. Реагирование репродуктивной системы прудовика озерного на воздействие различных концентраций хлорида кобальта // Природничий альманах: Сер. біологічна. – вип. 7. – Херсон, 2006. – С. 177-185.

8. Пінкіна Т.В., Гирин В.К., Іваненко Л.Д., Мокрицька А.М., Мостіпака О.А., Павлюченко О.В. Черевоногі легеневі молюски (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata) в системі біологічного моніторингу // Вісник Житомир. пед. ун-ту. – 2002. – вип. 10. – С. 185-187. (Дисертантом опрацьовано матеріал щодо репродукції пульмонат. Загальний внесок – 40%).

9. Пінкіна Т.В. Оцінка дії хлориду нікелю на особливості репродукції та розвитку ставковика озерного (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeidae) // Еколого-функціональні та фауністичні аспекти дослідження молюсків, їх роль у біоіндикації стану навколишнього середовища: Зб. наук. пр. – Житомир: Волинь, 2004. – С. 147-150.

10. Пінкіна Т.В. Вплив солей важких металів на морфофізіологічні особливості, розмноження та розвиток ставковика озерного / Житомир. наук. малакологічна шк.: Наук. зб. / За ред. Стадниченко А.П. – Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І Франка, 2005. – С. 173-176.

11. Пінкіна Т.В., Пінкін А.А. Трофологічні характеристики ставковика озерного із зони радіоактивного забруднення за умови утримання у середовищі затруєному іонами важких металів // Еколого-функціональні та фауністичні аспекти дослідження молюсків, їх роль у біоіндикації стану навколишнього середовища: Зб. наук. пр. – Житомир: Вид-во ЖДУ ім.. І. Франка, 2006. – Вип. 2. – С. 222-226.

12. Стадниченко А.П., Вискушенко Д.А., Пінкіна Т.В. Показники фізіологічного статусу зоологічних тест-об’єктів у системі екологічного моніторингу // Зоологічні дослідження в Україні на межі тисячоліть: тези Всеукр. зоол. конф. – Кривий Ріг: І. В. І. – 2001. – С. 24-26. (Дисертантом досліджено швидкі фізіологічні реакції L. stagnalis у токсичному середовищі і опрацьовано матеріал,. Загальний внесок – 40%).

13. Пінкіна Т.В. Вплив антропогенного забруднення водойм солями важких металів на мінеральний обмін Lymnaea stagnalis // Вода: проблеми і шляхи вирішення: Мат. наук.-практ. конф. – Житомир, 2003. – С. 40-41.

14. Пінкіна Т.В., Бондарчук О.М., Єрошина О.А., Гурчин Д.С. Зміни в процесах репродукції та розвитку ставковика озерного за умови впливу солей важких металів // Вода: проблеми і шляхи вирішення: Мат. наук.-практ. конф. – Житомир, 2003. – С. 42-48. (Дисертантом розроблена методика дослідження, оброблено результати, підготовлено статтю. Загальний внесок – 60%).

15. Котюк Л.А., Пінкіна Т.В. Використання ставковика озерного як індикатора впливу солей важких металів в екологічному моніторингу // Мат. VІІ Міжнар. наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ: Наука і освіта. – 2004. – Т. 60. – Екологія. – С. 6-7. (Дисертантом проведено дослідження, зроблено узагальнення, підготовлено і оформлено статтю. Загальний внесок – 60% ).

16. Пінкіна Т.В., Гурчин Д.С. Результати досліджень реагування репродуктивної системи ставковика озерного на різні рівні інтоксикації солями важких металів // Проблеми відтворення та охорони біорізноманіття України (до 115-ї річниці М.І. Гавриленка): Мат. Всеукр. студ. наук.-практ. конф. – Полтава, 2004. – С. 163-164.(Дисертантом проведена статистична обробка отриманих результатів, зроблено висновки, оформлено статтю. Загальний внесок – 70%).

17. Пинкина Т.В., Корбут О.И., Лысюк Т.Ф. Ответные реакции репродуктивной системы Lymnaea stagnalis на действие тяжелых металлов // Науковий потенціал світу: Мат. І Міжнар. наук.-практич. конф. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. – Т. 1. – Біологія. – С. 57-58. (Дисертантом розроблено методику дослідження, оброблено результати, оформлено статтю. Загальний внесок – 70%).

18. Пінкіна Т.В., Бондарчук О.М., Єрошина О.А., Масенюк І.В., Гурчин Д.С. Дослідження токсичності іонів важких металів для ставковика озерного (вплив на репродукцію) // Наука. Молодь. Екологія. – 2004: Мат. наук.-практ. конф. – Житомир: Вісник ПМАН. – 5/04. – С. 4-5. (Дисертантом оброблено фактичний матеріал, оформлено статтю. Загальний внесок – 70%).

19. Пінкіна Т.В., Лисюк Т.Ф., Корбут О.І., Бурилко І.В. Етологічні особливості ставковика озерного (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata: Lymnaeidae) за впливу на нього іонів важких металів водного середовища // Молодь і поступ біології: Тези доп. Перш. міжнар. конф. студ. та аспір. – Львів: Сполом, 2005. – С. 77-78. (Дисертантом описано поведінку тварин у токсичному середовищі, підготовано статтю. Загальний внесок – 60%).

20. Pinkina T.V. The peculiarities of Lymnaea stagnalis reproduction and development under the influence of heavy metal ions // ХХІ Krajowe Seminarium Malakologiczne. – Toru-Ciechocinek, 2005. – P. 31.

21. Стадниченко А.П., Пінкіна Т.В. Етологічні особливості ставковика озерного у середовищі затруєному іонами важких металів // Наука і освіта, 2005: Мат. VІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2005. – Т. 17. – Екологія. – С. 85-86. (Дисертантом проведено дослідження, підготовано статтю. Загальний внесок – 50%).

22. Пинкина Т.В., Корбут О.И., Лысюк Т.Ф. Влияние интоксикации хлоридом кадмия на этологические особенности прудовика озерного в репродуктивный период // Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных: Мат. Междунар. науч. конф. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2005. – С. 180-181. (Дисертантом описано репродуктивну поведінку, зроблено узагальнення, оформлено статтю. Загальний внесок – 60%).

23. Пінкіна Т.В., Лисюк Т.Ф., Корбут О.І., Бурилко І.В., Гурчин Д.С. Вплив іонів важких металів водного середовища на фізіологічні реакції ставковика озерного (Mollusca: Gastropoda: Pulmonata: Lymnaeidae) // Сучасні проблеми екології: Мат. ІІ Міжвуз. конф. студ. аспір. та мол. вчених. – Житомир, 2005. – С. 16-20. (Дисертантом проведено дослідження, опрацьовано матеріал, оформлено статтю. Загальний внесок – 70%).

24. Пінкіна Т.В. Особливості реагування статевої системи Lymnaea stagnalis на забруднення середовища важкими металами та перспективи їх використання при біотестуванні // Тези ХХХ наук. конф. присвяч. 45-ій річн. ЖДТУ. – Житомир, 2005, С. 79-80.

25. Пінкіна Т.В., Лисюк Т.Ф., Савчук І.М., Гурчин Д.С., Пінкіна А.А. Виживання ставковика озерного у середовищі затруєному іонами важких металів як критерій стійкості організму // Молодь і поступ біології: Тези доп. Другої міжнар. конф. студ. та аспір. – Львів, 2006. – С. 215-216. (Дисертантом оброблено фактичний матеріал, сформульовано висновки, оформлено статтю. Загальний внесок – 70%).

26. Пінкіна Т.В., Лисюк Т.Ф., Пінкіна А.А. Вплив іонів важких металів на розмірно-вагові характеристики ставковика озерного // Сучасні проблеми екології: Мат. ІІІ Міжвуз. конф. студ. аспір. та мол. вчених. – Житомир, 2006. – С. 47-49. (Дисертантом проведені дослідження, оброблено результати, підготовлено статтю. Загальний внесок – 80%).

27. Пінкіна Т.В., Лисюк Т.Ф., Савчук І.М., Гурчин Д.С., Пінкіна А.А. Доцільність використання безхребетних тварин у системі біомоніторингу // Біоетика: сучасний стан та перспективи розвитку: Мат. Всеукр. наук.-практич. конф. – Полтава, 2006. – С. 252-253. (Дисертанту належить розробка ідеї досліджень, підготовка матеріалу до друку. Загальний внесок – 50%).