Чужеродные виды юга Российского Причерноморья, их биоклиматические и эколого-географические требования Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

БИОЛОГИЯ

УДК 581.5

ЧУЖЕРОДНЫЕ ВИДЫ ЮГА РОССИЙСКОГО ПРИЧЕРНОМОРЬЯ, ИХ БИОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

А. В. Егошин

Экологический образовательный и научный центр «Сочинский национальный парк» E-mail: [email protected]

Проведён анализ видового состава адвентивной флоры юга Российского Причерноморья. Общее количество активных адвентивных видов в этом регионе составляет 283. Эти виды принадлежат к 68 семействам, при этом самыми многочисленными семействами являются Poaceae (42 вида) и Asteraceae (37 видов). Родиной большинства адвентивных видов являются Северная и Центральная Америка (88 видов), а также Юго-Восточная Азия и Япония (74 вида). Биоклиматические условия юга Российского Причерноморья вплоть до среднегорья удовлетворяют требованиям подавляющего большинства адвентивных видов. Из агрессивных чужеродных видов, натурализовавшихся на юге Российского Причерноморья, наиболее теплолюбивым видом является Eleusineindica (L.) Gaertn., который легко переносит недостаток осадков в сухое время года. Самыми холодостойкими из наиболее агрессивных чужеродных видов являются Commelinacommunis L. и Amorphafruticosa L. Последняя, как и Eleusineindica (L.) Gaertn. является самым засухоустойчивым адвентиком. Из рассматриваемых иноземных видов наименее чувствительна к влажности почвы Amorphafruticosa L., наиболее -Acalyphaaustralis L. Trachycarpusfortune (Hook.) H. Wendl, как и Acalyphaaustralis L, преимущественно произрастает на почвах, богатых органикой. Большинство инвазивных видов, натурализовавшихся на юге Российского Причерноморья, приурочено к биому листопадных лесов умеренного пояса.

Ключевые слова: адвентивные виды, инвазивные виды, ГИС, Российское Причерноморье.

Alien Species of the Russian Black Sea Coast and their Bioclimatic Ecogeographical Requirements

A. V. Egoshin

Analysis of the species composition of the alien flora of the south of the Russian Black Sea coastare produced. Total number of active invasive species in this region is 283. These species belong to 68 families.The most numerous families are Poaceae (42 species) and Asteraceae (37 species). Home to most invasive species are North and Central America (88 species), as well as Southeast Asia and Japan (74 species). Bioclimatic conditions in the south of the Russian Black Sea until midlands comfortable for most invasive species. The most thermophilic species is Eleusineindica (L.) Gaertn, which easily transfers lack of precipitation in the dry season. The most cold-tolerant are Commelina communis L. and Amorpha fruticosa L. Eleusine indica (L.) Gaertn is the most drought-resistant alien species. Least sensitive to soil moisture Amorpha fruticosa L., most sensitive to soil moisture - Acalypha australis L. Trachycarpus fortune (Hook.) H.Wendl, as Acalypha australis L. grow in soils rich in organic matter. Most invasive species naturalized in the south of the Russian Black Sea coast, is confined to the biome deciduous temperate forests. Key words: adventitious species, invasive species, Russian Black Sea coast, GIS.

Натурализация чужеродных видов в естественных экосистемах является важной экологической проблемой, которой уделяется всё большее внимание. Объяснению причин успешной натурализации адвентиков посвящено большое количество работ, как отечественных авторов [1-5], так и зарубежных [6-11].

Многие из вышеупомянутых авторов подчёркивают, что успешная натурализация иноземных видов во многом зависит от природно-климатических условий. В целом экосистемы, располагающиеся в благоприятных природно-климатических условиях, более подвержены инвазивным процессам.

В Российской Федерации наиболее комфортными и разнообразными климатическими условиями обладает юг Российского Причерноморья. Разнообразие климатических условий, почв, рельефа способствуют интенсивному развитию инвазионных процессовв этом регионе.

В связи с этим актуальность приобретает установление биоклиматических и эколого-гео-графических требований для наиболее агрессивных адвентивных видов.

Материал и методика

В ходе выполнения научно-исследовательских работ был проведён анализ различных флористических списков Российского Причерноморья и сопредельных регионов, составленных

И. Н. Тимухиным [12], Ю. А. Маренчуком [13], Ю. К. Виноградовой [3], А. П. Серегиным [14], А. С. Зерновым [15], на предмет наличия в них адвентивных видов.

Полевые исследования проводили в 2012 и 2013 гг., в ходе которых фиксировали географические координаты мест произрастаний особей чужеродных видов. Помимо этого, в процессе выполнения работ были использованы географические координаты мест произрастания особей исследуемых видов, представленные на сайте глобального информационного фонда по биоразнообразию (www.gbif.org). Для последующего анализа географические координаты мест произрастания чужеродных видов импортировали в среду программного комплекса ArcGIS.

В результате была составлена база данных, содержащая географические координаты около двух миллионов мест произрастаний особей исследуемых видов по всему миру. Эти данные использовали для установления биоклиматических и эколого-географических требований чужеродных видов.

Для решения этой задачи использовали биоклиматические переменные BIOCLIM, представленные набором растровых изображений (GRID) с разрешением около 1 км2, каждая ячейка которых содержит информацию о том или ином климатическом показателе (табл. 1).

Код Биоклиматический параметр

BIO1 Средняя годовая температура

BIO2 Средняя суточная амплитуда температуры за каждый месяц

BIO3 Изотермичность (БЮ1/БЮ7) х 100

BIO4 Стандартное отклонение температур

BIO5 Максимальная температура самого тёплого месяца года

BIO6 Минимальная температура самого холодного месяца года

BIO7 Годовая амплитуда температуры (Б105-Б106)

BIO8 Средняя температура самой влажной четверти года

BIO9 Средняя температура самой сухой четверти года

BIO10 Средняя температура самой тёплой четверти года

BIO11 Средняя температура самой холодной четверти года

BIO12 Годовая сумма осадков

BIO13 Сумма осадков в самом влажном месяце года

BIO14 Сумма осадков в самом сухом месяце года

BIO15 Коэффициент вариации осадков

BIO16 Сумма осадков во влажной четверти года

BIO17 Сумма осадков в сухой четверти года

BIO18 Сумма осадков в самой тёплой четверти года

BIO19 Сумма осадков в самой холодной четверти года

Таблица 1

Биоклиматические переменные BIOCLIM

Растровые слои с биоклиматическими переменными дополнили слоями, содержащими-другую эколого-географическую информацию: высоту над уровнем моря, уклон в градусах, экспозицию, степень застроенности территории, глубину снежного покрова, вегетационный потенциал, чистую первичную продуктивность, сумму температур вегетационного периода, влажность почвы, а также содержание в ней органического углерода.

Далее производили прогностическое моделирование с использованием программы МахЕП с последующей дискретной классификацией растра. Для этого в качестве порогового значения использовали 10-й процентиль. Значения ниже 10-го процентиля считали как неудовлетворяющие экологическим требованиям вида.

Затем с помощью инструментария АгсОК извлекали из растровых слоёв значения вышеупомянутых переменных в каждой точке произрастания особей изучаемых видов.

Полученные данные использовали для вычисления минимальных, максимальных средних и медианных значений, а также изменчивости биоклиматических и эколого-геогра-фических характеристик мест произрастания особей адвентивных видов. Кластерный анализ проводили с использованием методов Вар да и К-средних.

Результаты и их обсуждение

На основании проведённых полевых обследований все адвентивные виды юга Российского Причерноморья были разделены на 5 классов инвазионной валентности: 1-й класс - виды, не образующие самоподдерживающихся популяций, которые без постоянного притока генетического материала, как правило, быстро угасают; 2-й - виды, формирующие популяции, которые обладают способностью к самоподдержанию в течение определённого периода времени, не внедряясь в природные экосистемы; 3-й - виды, распространяющиеся в антропогенно нарушенных экосистемах (линии электропередач, дороги и т.д.), 4-й - виды, распространяющиеся в естественно нарушенных природных экосистемах (вывалы деревьев, берега горных рек). К видам 5-го класса инвазионной валентности отнесли виды, способные внедряться в ненарушенные природные экосистемы.

Анализ флоры показал, что общее количество адвентивных видов на юге Российского Причерноморья, принадлежащих к 2-5-му клас-

сам инвазионной валентности, составляет 283. Эти виды принадлежат к 68 семействам. Наиболее многочисленны иноземные виды семейства Poaceae (42 вида) и Asteraceae (37 видов).

Родиной большинства инвазивных видов, натурализовавшихся на юге Российского Причерноморья, являются Северная и Центральная Америка (88 видов), а также Юго-Восточная Азия и Япония (74 вида).

Прогностическое моделирование с использованием программы MaxEnt показало, что биоклиматические условия юга Российского Причерноморья, вплоть до среднегорья, удовлетворяют требованиям подавляющего большинства азиатских видов. На рис. 1 представлены результаты моделирования и дискретной классификации растра, иллюстрирующие пригодность биоклиматических условий юга Российского Причерноморья для произрастания айланта высочайшего (Ailanthus altissima).

Под данным рис. 1, биоклиматические условия на 74% (2593 км2) территории Большого Сочи удовлетворяют биологическим требованиям айланта высочайшего, и толькона 26% (913 км2) территории Большого Сочи произрастание этого адвентивного вида невозможно.

Ряд усреднённых биоклиматических и эколого-географических переменных, характеризующих места произрастания некоторых наиболее агрессивных адвентивных видов, приведён в табл. 2 и 3.

Из приведённых в табл. 2 видов наиболее теплолюбивым видом является Eleusine indica (L.) Gaertn., который легко переносит недостаток осадков в сухое время года. Самыми холодостойкими из наиболее агрессивных чужеродных видов юга Российского Причерноморья являются Commelina communis L. и Amorpha fruticosa L. Последняя, как и Eleusine indica (L.) Gaertn. является самым засухоустойчивым адвентиком.

По данным табл. 3 большинство инвазивных видов, натурализовавшихся на юге Российского Причерноморья, приурочено к биому листопадных лесов умеренного пояса.

Из рассматриваемых иноземных видов наименее чувствительна к влажности почвы аморфа кустарниковая (Amorpha fruticosa L.), наиболее - акалифа южная (Acalypha austra-lis L.). Acalypha australis L., как и Trachycarpus fortune (Hook.) H. Wendl, приурочена к почвам, богатым органикой.

Кластерный анализ, проведённый по методу Варда, позволил выделить четыре кластера инвазивных видов.

и, г* п*. Г,-... З^сгя^ча К* " II " * ® >-1 ~ Я гС

одр а + - |та5м 3 Ч.-

ИГь-Ый'ИЬТ 1 т-11Т>

Л Птьж| Л р ' . | Н...^. Г...- У-. | Г •----- | ■л г | . у.'_11 ф |™кнЛ1Ши) Лг:_ ЗВ " Я Г» |Ы>

Рис. 1. Результаты прогностического моделирования и дискретной классификации растра, иллюстрирующего пригодность биоклиматических условий для произрастаний айланта высочайшего. Серым цветом изображена пригодная среда обитания, белым - не пригодная, чёрная линия - административная граница Большого Сочи

Таблица 2

Медианные значения биоклиматических переменных для некоторых инвазивных видов

Вид Биоклиматические переменные

Ъю1 Ъю5 Ъю6 Ъю8 Ъю9 Ъю10 Ъю11 Ъю12 Ъю13 Ъю14 Ъю16 Ъю17 Ъю18 Ъю19

Paspalumdilatatum 16,8 27,9 4,1 21,4 12,8 22,2 10,9 902 120 41 332 140 283 186

ЕкшжМка 21,4 31,2 11,6 23,6 20,2 25,0 17,3 1300 212 30 549 111 368 169

Ambrcsiaartemisiifclia 9,8 23,9 -1,1 16,0 5,6 17,5 2,5 753 80 45 222 147 208 173

Robiniapseudoacacia 10,1 23,3 -0,4 15,2 6,2 17,2 2,9 737 74 47 213 151 199 180

Setariaviridis 9,8 22,8 -1,2 15,5 5,6 16,9 2,4 714 75 44 214 142 199 165

Phytolaccaamericana 11,6 27,2 0,2 16,4 7,2 20,4 3,7 794 106 45 296 144 213 177

Пи^етеаМка 11,0 24,3 0,4 11,6 6,9 18,2 3,7 755 74 46 216 146 198 165

Ccnyzacanadensis 9,9 21,9 -0,1 11,0 6,0 16,7 3,2 740 75 45 215 147 198 179

Galinscga ciliate 9,9 22,0 -0,4 11,5 5,9 16,7 2,9 763 75 47 217 153 202 181

Phalacmlcmaannuum 9,9 23,8 -1,5 16,6 5,5 17,5 2,0 746 77 47 216 150 211 173

Rosamultiflora 9,6 22,8 -2,7 15,5 4,0 17,0 1,7 931 103 47 290 155 241 180

Paulcwniatcmentcsa 12,1 28,5 -4,6 12,7 8,0 21,3 2,6 1359 136 84 376 277 351 310

Commelinacommunis 12,7 29,7 -5,2 22,5 2,7 23,7 1,4 1366 233 35 599 119 588 130

Elaeagnuspungens 15,6 31,7 -0,3 24,2 11,2 25,0 5,7 1372 173 71 484 242 465 282

Acalyphaaustralis 15,3 30,3 0,2 22,5 6,0 24,7 5,9 1563 217 52 581 173 562 174

Trachycarpus fcrtune 14,9 30,2 0,2 22,0 5,9 24,5 5,9 1508 201 52 534 172 491 176

Ligustrumlucidum 11,6 28,6 -3,7 15,4 7,2 21,2 2,8 1049 109 67 306 215 288 228

Amcrphafiuticcsa 12,4 31,0 -4,8 19,2 1,9 23,0 0,9 715 106 28 289 96 259 120

Ailanthusaltissima ( 11,6 28,6 -3,7 15,4 7,2 21,2 2,8 1049 109 67 306 215 288 228

Примечание. Ъю1 - средняя годовая температура, °С; Ыо5 - максимальная температура самого тёплого месяца года, °С; Ъю6 - минимальная температура самого холодного месяца года, °С; Ыо8 - средняя температура самой влажной четверти года, °С; Ыо9 - средняя температура самой сухой четверти года, °С; Ыо10 - средняя температура самой тёплой четверти года, °С; Ыо11 - средняя температура самой холодной четверти года, °С; Ыо12 - годовая сумма осадков, мм; Ыо13 -сумма осадков в самом влажном месяце года, мм; Ыо14 - сумма осадков в самом сухом месяце года, мм; Ыо16 - сумма осадков во влажной четверти года, мм; Ыо17 - сумма осадков в сухой четверти года, мм; Ыо18 - сумма осадков в самой тёплой четверти года, мм; Ыо19 - сумма осадков в самой холодной четверти года, мм.

Примечание. w - влажность почвы мм/м; h - глубина снежного покрова, м; С - содержание органического углерода, кг/м2; alt - высота над уровнем моря, м; slope - уклон, градусы; built - застроенность территории, %/км2; veg - принадлежность к биому (1 - тропические вечнозелёные леса, 2 - тропические листопадные леса, 3 - широколиственные вечнозелёные леса умеренного пояса, 4 - хвойные вечнозелёные леса умеренного пояса, 5 - листопадные леса умеренного пояса, 6 - бореальные вечнозелёные леса, 7 - бореальные листопадные леса , 8 - вечнозелёные/листопадные смешанные леса, 9 - саванны, 10 - луга и степи, 11 - местность, покрытая плотной древесно-кустарниковой растительностью, 12 - местность, покрытая разреженной древесно-кустарниковой растительностью, 13 - тундра, 14 - полярные пустыни/скалы); npp - чистая первичная продуктивность (кг-С/м2/год); gdd - сумма температур вегетационного периода.

Таблица 3

Медианные значения эколого-географических переменных для некоторых инвазивных видов

Вид Эколого-геограс зические переменные

w H С pH alt slope built veg nPP gdd

Paspalumdilatatum 88,8 0,0 6,0 6,2 135 0,9 0 9 0,8 4423

Eleusineindica 94,6 0,0 6,2 6,2 168 0,8 0 8 0,7 5660

Ambrosiaartemisiifolia 97,7 0,4 6,5 6,0 88 0,5 4 5 0,7 1784

Robiniapseudoacacia 94,9 0,3 5,9 6,0 94 0,5 4 5 0,7 1805

Setariaviridis 92,6 0,4 6,3 6,0 90 0,5 3 5 0,7 1772

Phytolaccaamericana 91,7 0,1 6,3 6,0 115 0,6 4 5 0,7 2283

Duchesneaindica 94,6 0,1 5,7 6,0 78 0,7 14 5 0,7 2158

Conyzacanadensis 93,4 0,3 6,0 6,0 47 0,3 5 5 0,7 1755

Galinsoga ciliate 99,2 0,3 6,3 6,0 42 0,3 7 5 0,7 1755

Phalacrolomaannuum 98,9 0,6 6,2 6,1 174 0,6 2 5 0,7 1853

Rosamultiflora 105,9 0,8 6,7 6,0 90 0,7 5 5 0,7 1770

Paulowniatomentosa 124,8 1,3 4,8 5,3 648 1,8 0 8 0,8 2467

Commelinacommunis 135,3 0,5 5,4 6,1 123 1,3 5 8 0,8 2731

Elaeagnuspungens 113,0 0,0 5,3 5,3 108 0,6 5 4 0,7 3493

Acalyphaaustralis 135,6 0,0 7,9 6,0 73 0,9 8 8 0,8 3191

Trachycarpus fortune 135,3 0,0 8,9 6,0 57 0,9 10 8 0,8 3012

Ligustrumlucidum 107,3 0,8 5,3 5,5 201 0,9 4 5 0,7 2427

Amorphafruticosa 79,5 1,4 6,1 6,5 338 0,7 1 9 0,6 2894

Ailanthusaltissima 107,3 0,8 5,3 5,5 201 0,9 4 5 0,7 2427

Первый кластер представлен преимущественно адвентиками Северной Америки и Восточной Азии, принадлежащими к семействам: Poaceae, Fabaceae, Asteraceae (Ambrosia trífida L., Paspalum setaceum Michx., Pueraria lobata (Willd.) Ohwi и др.).Второй кластер образуют в основном инвазивные виды, родиной которых является Северная Америка и Европа. Виды этого кластера представлены большей частью семействами: Asteraceae, Brassicaceae и Poaceae (Phalacroloma annuum (L.) Dumort., Solidago canadensis L., Solidago gigantean Aiton, Bunias orientalis L. И др.). Третий кластер объединяет иноземные виды, прибывшие из Азии и Южной Америки. Эти виды в основном принадлежат к семействам Poaceaeи Asteraceae (Conyzanthus graminifolius (Sprengel) Tamamsch., Eleusine indica (L.) Gaertn., Digitaria violascens Link. и др.). Четвёртый кластер представлен преимущественно адвентивными видами Северной

Америки и Средиземноморья, принадлежащими к семействам Poaceae, Л81егаееаеи Cyperaceae (Sorghum halepense (L.) Pers., Cyperus esculentus L. Conyza bonariensis (L.) Cronqist).

Результаты кластеризации, проведённой методом К-средних приведены на графике средних (рис. 2).

По данным рис. 2 видно, что адвентивные виды кластера 2 приурочены к более богатым почвам. Эти виды способны выносить высокие годовые амплитуды температур, а также низкие температуры в самый холодный месяц года.

Инвазивные виды, принадлежащие к кластеру 2, произрастают преимущественно на равнинных территориях, на небольших высотах над уровнем моря. Кроме того, для мест произрастания особей видов этого кластера характерна наименьшая,по сравнению с другими кластерами видов, средняя годовая температура, средняя температура самой холодной четверти

Рис. 2. Результаты кластеризации биоклиматических и эколого-географических переменных методом К-средних (параметры: 1 - влажность почвы, 2 - глубина снежного покрова, 3 - содержание органического углерода в почве, 4 - рН почвы, 5 - высота над уровнем моря, 6 - уклон в градусах, 7 - экспозиция, 8 - % застроенной территории, 9 - вегетационный потенциал (принадлежность к биому), 10 - чистая первичная продуктивность, 11 - сумма температур вегетационного периода, 12 - средняя годовая температура, 13 - средняя суточная амплитуда температуры за каждый месяц, 14 - изотермичность, 15 - стандартное отклонение температур, 16 - максимальная температура самого тёплого месяца, 17 - минимальная температура самого холодного месяца года, 18 - годовая амплитуда температуры, 19 - средняя температура самой влажной четверти года, 20 - средняя температура самой сухой четверти года, 21 - средняя температура самой тёплой четверти года, 22 - средняя температура самой холодной четверти года, 23 - годовая сумма осадков, 24 - сумма осадков в самом влажном месяце года, 25 - сумма осадков в самом сухом месяце года, 26 - коэффициент вариации осадков, 27 - сумма осадков во влажной четверти года, 28 - сумма осадков

в сухой четверти года, 29 - сумма осадков

года, средняя суточная амплитуда, а также наименьшая сумма температур вегетационного периода и коэффициент вариации осадков.

Иноземные виды третьего кластера зачастую приурочены к территориям со сложным рельефом, для которых характерна относительно высокая средняя годовая температура. Места произрастания видов этого кластера также характеризуются высокой температурой, как самого холодного месяца и четверти года, так и всего вегетационного периода, а также самой низкой годовой амплитудой температуры и наибольшей годовой суммой осадков.Экосистемы, в которые внедряются иноземные виды третьего кластера, как правило, имеют высокую чистую продуктивность.

Адвентики четвертого кластера устойчивы к недостатку осадков в засушливый период времени года. Они приурочены к почвам, имеющим наименьшую влажность и плодородность. Для экосистем-акцепторов инвазивных видов этой группы характерна низкая первичная продуктивность.

Список литературы

1. Акатов В. В., Акатова Т. В. Видовой пул, видовое богатство, эффект компенсации плотностью и инва-зибильность растительных сообществ // Рос. журн. биол. инвазий. 2012. № 3. С. 2-19.

2. Акатов В. В., Акатова Т. В., Шадже А. Е. Видовое богатство древесного и кустарникового ярусов прирусловых лесов Западного Кавказа с доминированием иноземных видов // Экология. 2012. № 4. С. 276-283.

3. Виноградова Ю. К., Майоров С. Р., Хорун Л. В. Чёрная книга флоры Средней России. М. : Геос, 2010. 512 с.

4. Миркина Б. М. Наумова Л. Г. Адвентивизация растительности в призме идей современной экологии // Журн. общ. биологии. 2002. Т. 63, № 6. С. 500-508.

5. Егошин А. В. Моделирование пространственного распределения видов на территориях ООПТ Западного Кавказа с использованием геоинформационных систем // Биоразнообразие государственного природного заповединка «Утриш». Научные труды. 2013. Т. 1. С. 35-43.

6. Lonsdale W. M. Global patterns of plant invasions and the concept of invisibility // Ecology. 1999. Vol. 80. P. 1522-1536.

7. Richardson D. M, Pysek P., Rejmanek M, Barbour M. G., Dane Panetta F., West C. J. Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions // Diversity and distributions. 2000. № 6. P. 93-107.

8. Reinhart K. O., Greene E., Gallaway R. M. Effects of Acer platanoides invasion on understory plant communities and tree vegetation in the Rocky Mountains // Ecography. 2005. Vol. 28. P. 573-583.

9. Rejmanek M., Richardson D. M., Pysek P. Plant invasions and invisibility of plant communities // Vegetation ecology. Oxford : Blackwell, 2005. P. 332-355.

10. Pysek P., Prach K. Research into plant invasions in a cross-roads region : History and focus // Biological Invasions. 2003. Vol. 5. P. 337-348.

11. Pysek P., Richardson D. M. The biogeography of naturalization in alien plants // J. Biogeogr. 2006. Vol. 33. P. 2040-2050.

УДК 577.344.3

Изучено влияние светодиодного синего (405 нм) излучения в сочетании с оксидом железа III на бактерии Staphylococcus aureus 209 P. Показано, что синий (405 нм) свет в сочетании с наночастицами Fe2O3 обладал угнетающим действием: снижение численности исследуемых микроорганизмов отмечено на 88% после 30 мин воздействия. Методами атомно-силовой и электронной микроскопии установлено изменение морфологии клеток стафилококка при комплексном влиянии синего (405 нм) излучения и наночастиц Fe2O3, которое выражалось в уменьшении диаметра клеток на 100 нм и появлении внешнего фрагмен-тированного слоя толщиной 71 нм.

Ключевые слова: синее (405 нм) излучение, микроорганизмы, S.aureus, наночастицы, оксид железа III.

The Action of Led Blue (405 nm) Light and Iron Oxide III Nanoparticles on Viabylity and Morphology of Staphylococcus Aurues 209 P

N. A. Shelest, E. K. Volkova, K. V. Kozina,

M. V. Korchenova, E. S. Tuchina, A. M. Zacharevich,

V. I. Kochubey, V. V. Tuchin

The main goal was to study the sensitivity of microorganisms to combined action of LED blue (405 nm) light and iron oxides

12. Тимухин И. Н. Флора сосудистых растений Сочинского национального парка // Инвентаризация основных таксономических групп и сообществ, созоло-гические исследования Сочинского национального парка - первые итоги первого в России национального парка / под ред. Б. С. Туниева. М. : Престиж, 2006. С. 41-84.

13. Маренчук Ю. А. Адвентивный элемент флоры Центрального Предкавказья // Фундаментальные исследования. 2009. № 3. С. 50-51.

14. Серегин А. П., Шведчикова Н. К. Дополнения к флоре Северо-Западного Кавказа // Бюл. МОИП. Отд-ние биол. 2009. Т. 114, вып. 3. С. 62-63.

15. Зернов А. С. Иллюстрированная флора юга Российского Причерноморья. М. : Т-во науч. изд. КМК, 2013. 588 с.

nanoparticles. In this study standard strain of Staphylococcus aureus 209 P was used. As blue light source LED with spectrum maxima at 405 nm was taken. The light exposure was ranged from 5 to 30 min. Fe2O3 nanoparticles in different concentrations were synthesized. It was shown that irradiation with blue light caused 20 to 88% decrease in the number of microorganisms treated with nanoparticles. Morphological changes in bacterial cells after pho-todynamic treatment were analyzed using atomic force microscope and scanning electron microscope.

Ключевые слова: blue (405 nm) light, microorganisms, S.aureus, nanoparticles, iron oxide III.

Введение

Золотистый стафилококк является одним из наиболее распространенных патогенов и возбудителем различных видов инфекционных заболеваний [1]. Последние десятилетия характеризуются возрастающей устойчивостью клинически значимых микроорганизмов, в том числе бактерий рода Staphylococcus, к различным антибактериальным препаратам [2]. В связи с этим необходим поиск альтернативных методов

ВЛИЯНИЕ СВЕТОДИОДНОГО СИНЕГО (405 нм) ИЗЛУЧЕНИЯ И НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III) НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ И МОРФОЛОГИЮ КЛЕТОК STAPHYLOCOCCUS AUREUS 209 P

Н. А. Шелест1, Е. К. Волкова1, К. В. Козина1, М. В. Корченова1, Е. С. Тучина1, А. М. Захаревич1, В. И. Кочубей1, В. В. Тучин123

Саратовский государственный университет

2Институт проблем прецизионной механики и управления РАН, Саратов

3Университет Оулу, Финляндия

Е-mail: [email protected]

© Шелест Н. А., Волкова Е. К., Козина К. В., Корченова М. В., Тучина Е. С., Захаревич А. М., Кочубей В. И., Тучин В. В., 2014