CC BY
62
14. Погода России / Лаборатория информационной поддержки космического мониторинга (SMIS IKI RAN). Режим доступа: http://meteo.infospace.ru.
15. Рябицев, В.К. Птицы Урала, Приуралья и Западной Сибири: справ.-определитель. - 3-е изд., испр. и доп. / В.К. Рябицев. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2008. - 634 с.
16. Вершинин, В.Л. Экология города: учеб. пособие / В.Л. Вершинин. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2005. - 34 с.
17. Венгеров, П.Д. Экологические закономерности изменчивости и корреляции морфологических структур птиц / П.Д. Венгеров. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2001. - 248 с.
УДК 632.9 С.В. Хижняк, И.Р. Илиенц, Е.П. Ланкина
СВЯЗЬ МЕЖДУ УРОВНЕМ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ И АНТИБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
ПЕЩЕРНОЙ МИКРОБИОТЫ
Проверены на антибиотическую активность в отношении фитопатогенного гриба fungi Bipolaris sorokiniana Shoem 56 штаммов психрофильных и психротолерантных штаммов бактерий и грибов, изолированных в сибирских пещерах. Установлено, что наиболее активные антагонисты присутствуют в пещерах с низким уровнем антропогенного загрязнения. Штаммы из пещер с высоким уровнем антропогенного загрязнения показали существенно более низкую (p<0,05) антибиотическую активность. Возможной причиной данного феномена является более интенсивная конкуренция за субстрат в пещерах с низким уровнем загрязнения.
Ключевые слова: Bipolaris sorokiniana Shoem., биологический метод борьбы, психрофильные микроорганизмы, пещеры, антропогенное загрязнение.
S.V. Hizhnyak, I.R. Ilients, Ye.P. Lankina
CONNECTION BETWEEN ANTHROPOGENOUS LOADING AND ANTIBIOTIC ACTIVITY LEVEL
OF CAVE MICROBIOTA
The article shows that 56 stamms of psychrophilic and psychrotolerant stamms of bacteria and fungi isolated in the Siberian caves are tested on the antibiotic activity concerning phitopathogenic Bipolaris Sorokinian Shoem fungi. It is ascertained that the most active antagonists exist in caves with low anthropogenous pollution level. Stamms from the caves with high anthropogenous pollution level showed lower (p <0,05) antibiotic activity. The possible reason of the phenomena is more intensive competition for the substratum in the caves with low pollution level.
Key words: Bipolaris sorokiniana Shoem., biological control, psychrophilic microorganisms, caves, anthropogenous pollution.
Карстовые пещеры Средней Сибири являются природным источником психрофильных микроорганизмов, представляющих интерес с точки зрения сельскохозяйственной биотехнологии. В частности, данные микроорганизмы могут быть использованы в качестве основы для безопасных для человека и теплокровных животных биофунгицидов, способных эффективно подавлять развитие фитопатогенов при низких температурах начала вегетационного периода [1, 2, 5]. Ранее нами было показано, что основным фактором, влияющим на численный состав и биологическое разнообразие микроорганизмов в сибирских пещерах, является уровень антропогенной нагрузки [3-5]. Настоящая работа посвящена изучению влияния антропогенного загрязнения на относительную встречаемость и биологическую активность штаммов, являющихся антагонистами фитопатогенных грибов.
В качестве тест-культуры использовали фитопатогенный гриб Bipolaris sorok^n^ana Shoem., выделенный из пораженных семян ячменя. Объектами исследования служили 56 изолятов психрофильных и психротолерантных бактерий и грибов, выделенных в пещерах региона и проявивших в ходе предварительных испытаний антибиотическую активность в отношении тест-культуры. Количественную оценку антибиотической активности проводили по степени подавления прорастания конидий B. sorok^n^ana в культуральном фильтрате исследуемых изолятов [2].
Исследования показали, что распределение изолятов по антибиотической активности статистически достоверно (р<0,001 по критерию х2) отличается от нормального и носит ярко выраженный двухвершинный характер (рис. 1). Для дальнейшего анализа изоляты, подавляющие прорастание конидий тест-культуры на 75-99%, были отнесены к сильным антагонистам. Изоляты, подавляющие развитие тест-культуры менее чем на 50%, относили к слабым антагонистам.
18
16
14
2 - I
о I I , , , , ,------ Г~1 , , ,
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Степень подавления прорастания конидий тест-культуры
Рис. 1. Распределение выделенных в пещерах изолятов по антибиотической активности в отношении
тест-культуры
Максимальная встречаемость сильных антагонистов (62%) отмечена для микроорганизмов, выделенных в пещерах с низкой и умеренной степенью антропогенного загрязнения (пещеры Парлагольская, Партизанская, Маячная, Кубинская, Темная, Ручейная, Водораздельная). В пещерах с высокой степенью антропогенного загрязнения (Караульная-2, Ледяная, Большая Орешная, Торгашинская, Айдашинская) относительная встречаемость сильных антагонистов статистически достоверно (р < 0,05 по критерию х2) ниже и составляет 30% от общего числа выделенных в данных пещерах штаммов (рис. 2).
В среднем максимальная антибиотическая активность характерна для штаммов, выделенных из пещер с умеренным и низким уровнем антропогенного загрязнения, минимальная - для пещер с высоким уровнем антропогенного загрязнения.
Высокий уровень загрязнения
□ слабые ■ сильные
Низкий уровень загрязнения
□ слабые ■ сильные
Рис. 2. Относительная встречаемость сильных (подавление прорастания конидий тест-культуры на 75-99%) и слабых (подавление прорастания конидий тест-культуры на менее чем 50%) антагонистов среди изолятов, выделенных в пещерах с высоким и низким уровнями антропогенного загрязнения
Это отмечено как для бактерий, так и для микроскопических грибов. Так, бактериальные штаммы, выделенные в пещерах с высоким уровнем антропогенного загрязнения, подавляли прорастание конидий тест-культуры в среднем на 21,2%. В то же время штаммы, выделенные в пещерах с умеренным и низким уровнем антропогенного загрязнения, подавляли прорастание конидий тест-культуры в среднем на 50,9%. Для микроскопических грибов данные показатели были равны 53,2 и 79,9% соответственно (рис. 3).
Рис. 3. Средняя антибиотическая активность штаммов, выделенных в пещерах с высоким и низким
уровнями антропогенного загрязнения
Дисперсионный анализ показал, что указанные различия по средней антибиотической активности статистически значимы на уровне р<0,05 при показателях силы влияния 21,6% для бактерий и 15,3% для грибов.
По нашему мнению, наблюдаемый феномен можно объяснить менее интенсивной конкуренцией за субстрат в антропогенно загрязненных пещерах, что позволяет развиваться бактериям и грибам с низкой антибиотической активностью. В то же время в пещерах с низким уровнем антропогенного загрязнения в условиях жесткого субстратного лимитирования преимущественно развиваются штаммы с высокой антагонистической активностью по отношению к потенциальным конкурентам.
Таким образом, в качестве источника психрофильных штаммов-антагонистов для использования в биотехнологии можно рекомендовать в первую очередь пещеры и спелеосистемы с низким уровнем антропогенного загрязнения.
Литература
1. Ланкина, Е.П. Перспективы использования психрофильных и психротолерантных микроорганизмов в защите зерновых от корневых гнилей / Е.П. Ланкина, И.Р. Илиенц, С.В. Хижняк // Инновационные тенденции развития агропромышленного комплекса России: мат-лы II междунар. (заочной) науч.-практ. конф. молодых ученых. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ (в печати).
2. Нестеренко, Е.В. Микромицеты карстовых полостей Средней Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 32.00.16 / Е.В. Нестеренко. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - 19 с.
3. Хижняк, С.В. Микрофлора пещер окрестностей г. Красноярска / С.В. Хижняк, И.В. Таушева, И.Н. Маяцих // Вестн. Краснояр. гос. аграр. ун-та. -1999. - Вып. 5. - С.80-84.
4. Психрофильные и психротолерантные гетеротрофные микроорганизмы карстовых полостей средней Сибири / С.В. Хижняк [и др.] // Экология. - 2О0З. - № 4. - С.2б1-266.
5. Khizhnyak, S.V. The microbial communities of Middle Siberian cold caves / S.V. Khizhnyak, E.V. Nesterenko, A.A. Berezikova, I.V. Trusey // 3-rd International Workshop on Ice Caves: Volume of Abstracts. Kungur Ice Cave, Perm Region Russia, May 12-17, 2008. - P. 56-57.
'---------♦------------
УДК 591.9(253):574.42 В.В. Виноградов
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ АНТРОПОГЕННОЙ ПРИРОДЫ НА СООБЩЕСТВА МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ГОРНОЙ ТЕМНОХВОЙНОЙ ТАЙГИ ВОСТОЧНОГО САЯНА
На примере сообществ мелких млекопитающих темнохвойной тайги Восточного Саяна показаны изменения, происходящие в антропогенно нарушенных местообитаниях на разных стадиях лесовосстановительной сукцессии.
Ключевые слова: мелкие млекопитающие, сообщества, стабильность, сукцессии.
V.V. Vinogradov ANTHROPOGENIC FACTORS INFLUENCE ON SMALL MAMMALS COMMUNITIES OF DARK CONIFEROUS TAIGA OF THE EAST SAYAN MOUNTAINS
On the example of small mammals communities in the dark coniferous taiga of the East Sayan mountains the changes that are occurring in anthropogenically disturbed habitats on different stages of reforestation succession are shewn.
Key words: small mammals, communities, stability, succession.
Функционирование экосистемы во многом определяется характером видового и структурного разнообразия составляющих ее сообществ живых организмов. Изучение экологии сообществ успешно находит применение в решении задач по оценке степени антропогенной трансформации территории и планировании природоохранных мероприятий (Литвинов, Швецов, 1995; Гашев, 2000, 2006). Подобные исследования следует считать одним из приоритетных направлений в современной экологии (Одум, 1986). В связи с этим, наблюдая глобальное истребление горных лесов Восточного Саяна, мы решили провести анализ изменений, происходящих в сообществах позвоночных животных под воздействием человека. Наиболее губительны для живого сплошные рубки, лесные пожары и добыча полезных ископаемых открытым способом. В настоящее время увеличение доли производных растительных сообществ и значительное увеличение площади гарей приводят к длительному периоду восстановления лесных экосистем с переходом некоторых участков в категорию невозоб-новляющихся. Все эти негативные процессы находят свое отражение в изменении структуры сообществ мелких млекопитающих (грызунов и насекомоядных) - наиболее активных элементов биоценоза, которые в силу своих экологических особенностей представляют собой удобную модельную группу. Основная цель настоящей работы заключалась в выявлении и оценке изменений состава, структуры и разнообразия населения мелких млекопитающих в ходе восстановления лесной экосистемы после антропогенного воздействия в условиях горных лесов Восточного Саяна.
Материал и методы
В работе использованы материалы, собранные автором в разных частях горного массива, а также сведения, содержащиеся в работе О.А. Тимошкиной (2004). Териологические исследования охватывают пе-
