CC BY
52
(23,9-159,2), более резкая дифференциация по профилю мышьяка. Можно предположить, что лучший гидротермический режим под лесом изменяет свойства почв, улучшает их миграционные свойства, что снижает концентрацию таких элементов, как свинец, кадмий, ртуть, кобальт, никель.
На территории Кардиоцентра (точка 6) максимальное накопление тяжелых металлов (мышьяк, кобальт, никель) по сравнению с другими объектами. Вероятно, это связано с ее местоположением - она находится в 30 метрах от полигона, на котором обучают автомобилистов.
На территории санатория «Волгоград» (точка 10), почва среднесуглинистая, к тому же находится под сосновым лесом. Данные обстоятельства замедляют миграцию и могут способствовать большей сорбции элементов.
В ходе работы нами была отмечена следующая тенденция: в пробах почв, в которых преобладает свинец, больше и мышьяка (табл. 2). Вероятно, это связано с тем, что мышьяк мигрирует в анионной форме и в виде истинных растворов и может осаждаться свинцом [3]. Фоновые данные для светло-каштановых почв Волгоградской области определены для следующих микроэлементов: медь (1,5-35,0), цинк (25,0-65,0), кобальт (0,4-4,0) [1]. Содержание меди и кобальта в исследуемых почвах в пределах фона, цинка - выше.
Таким образом, природные объекты Волгограда являются структурными элементами ландшафтноэкологического каркаса города. Они имеют важное
природоохранное, рекреационное, экологическое, социально-культурное значение.
Следует отметить установленную особенность: в ряду от «Лапшин Сада» к Кардиоцентру и санаторию «Волгоград» по мере удаления от автомагистрали очевидно снижение средних значений концентрации в почве свинца, кадмия, цинка, ртути.
Установлено, что обследованные рекреационные ландшафты различного функционального назначения, расположенные на различных элементах рельефа, испытывают неодинаковую антропогенную нагрузку. В данном случае она проявляется в удаленности от транзитной магистрали. для нивелирования антропогенного пресса в первую очередь необходимо провести восстановительные работы на территории «лапшин сада» и провести озеленение окрестностей Кардиоцентра.
список ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дегтярева Е. Т., Жулидова А. Н. Почвы Волгоградской области. Волгоград: Нижне-волжск. кн. изд-во, 1970. 320 с.
2. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2004 году. Волгоград: Изд-во «Радуга», 2005. 196 с.
3. Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. 263 с.
4. Надточий И. В. Природные ландшафты объектов здравоохранения Волгограда // Естествознание и гуманизм. Современный мир, природа и человек / под ред.
Н. Н. Ильинских. Т. 3. № 3. С. 12.
УДК 87.15.91
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЯВЛЕНИЕ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ИОРДАНИИ
А. А. ОКОЛЕЛОВА, И. М. ХАЛИЛЬ Волгоградский государственный технический университет кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности
На своей очередной 58-й сессии Генеральная ассамблея ООН, «обеспокоенная интенсификацией процесса опустынивания и его далеко идущими последствиями», объявила 2006 г. Международным годом пустынь и опустынивания. Иордания относится к числу стран, где этот процесс проявляется повсеместно.
Ученые выделяют подверженные интенсивному опустыниванию страны Плодородного полумесяца, куда входят Ирак, Сирия, Иордания, Израиль, Египетский Синай [3]. Иордания является частью Средиземноморской области и характеризуется сухим субтропическим климатом, который отличается умеренной и умеренно дождливой зимой и жарким засушливым летом.
Природные особенности этого региона - средиземноморский климат, продолжительное жаркое и сухое лето (до 38-46°С иногда 52°С) и мягкая дождливая зима со случайными похолоданиями (4-10 °С). Большая часть внутренних районов получает менее 250 мм осадков ежегодно. Продолжительность лета - от середины мая до конца сентября, температура достигает пика в августе.
Более 85 % территории страны находится в засушливой области. В Иордании различной степени деградацией подвержено 90 % площади пастбищ. В стране ежегодно пожаром повреждается 10-20 тысяч деревьев, самовольно вырубают 20-30 тысяч стволов, 5-10 тысяч деревьев гибнет из-за незаконного выпаса [4] . Девегетация способствует более интенсивному проявлению эрозии. Особенно сильно эрозионные процессы проявляются в зонах, где осадков 100-250 мм [4]. Развитие эрозии - предпосылка для опустынивания.
Распределение территории по типам землепользования в Иордании следующее: общая площадь 89,2 тыс. км2, под многолетними культурами - 0,94, однолетними - 1,2, орошение на площади 0,68 (29,9 %) леса - 1,4, пастбища 7,81.
В стране выделяют четыре биогеографические области.
1. Средиземноморская область ограничена горной местностью Иордании с высотой в пределах от 700-1750 м. выше уровня моря с интенсивностью осадков от 300 до 600 мм. Эта область с ненарушен-
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ ►►►►►
ной естественной растительностью. Она включает лесные массивы, в которых представлены такие виды как Ртж halepensis (сосна), (Оиегсж calliprinos (вечнозеленый дуб), Оиегсж \thaburensis (лиственный дуб), Juniperus рЬоетса (финикийский можжевельник). На сельскохозяйственных угодьях культивируют посевы пшеницы и других зерновых культур, а также фруктовые сады.
2. Ирано-Туранская область окружает Средиземноморскую зону со всех сторон кроме севера. Подобное расположение усиливает ее буферную функцию, охраняющую экологическое состояние наиболее устойчивой к опустыниванию Средиземноморской области. Эта область не имеет лесных массивов и даже подлеска. Среди биоморфов преобладают главным образом кустарники. Высотные диапазоны от 500-700 м, интенсивность осадков - от 100 до 300 мм. На сельскохозяйственных угодьях возделывают ячмень.
3. К Сахаро-Аравийской области относят большую часть территории страны. Высота местности составляет 600-700 м над уровнем моря, осадков выпадает менее 100 мм. Для климата этой области характерны жаркое лето и относительно холодная сухая зима. Здесь располагаются природные пастбища.
4. Суданская (Субтропическая) область расположена на 400 м ниже уровня моря в Восточно-Африканской зоне разломов. На юге в районе Мертвого Моря ее высота достигает 1200 м. Эта область очень жаркого лета и теплой зимы со средним количеством осадков не больше 50 мм. Из растительности преобладают испанская акация и можжевельник.
Изучение распределения осадков позволило выявить следующие закономерности. Их интенсивность уменьшаются в направлениях с севера на юг, с запада на восток. К востоку от Иорданской Долины, осадки изменяются в диапазоне от 300 мм на юге до 500 мм и до 630 мм - на севере. Иорданская Долина формирует узкую климатическую зону, которая ежегодно получает до 300 мм атмосферных осадков на севере и менее 120 мм у северного берега Мертвого моря.
Исследуя причины опустынивания в Ливии С. В. Зонн и М. И. Кочубей по величине атмосферных осадков и среднегодовой температуре предложили градацию природно-климатических условий по уязвимости к проявлению опустынивания [1]. Ученые выделили три типа средиземноморского климата:
- семиаридный с осадками от 300 до 400 мм, среднегодовой температурой 19°С;
- аридный с осадками 200-300мм, среднегодовой температурой 20°С;
- полупустынный с осадками 50-200 мм, среднегодовой температурой 20°С.
Для Иордании характерны все типы средиземноморских климатов.
главная особенность климата страны - контраст между горячим сухим летом и прохладной неустойчивой зимой. Дождливый сезон приходится на октябрь - май в который выпадает 80 % ежегодных осадков [4]. Осадки вызывают изменения в мезорельефе и микрорельефе, создавая депрессии. Согласно
данным 2006 г. [3], в последние годы наблюдается тенденция небольшого уменьшения осадков.
Атмосферное давление в течение летних месяцев относительно однородно. Перед началом летнего сезона возникают сильные ветры с юга или юго-востока от горячего, сухого воздуха из пустыни, вызванного низким давлением. Это иногда приводит к бурям. Этот ветер известен как хамсин, он обычно сопровождается большими облаками пыли, падением атмосферного давления, снижением относительной влажности и повышением температуры на 10-15 °С. Температура воздуха в результате достигает 40 оС. При штормовой силе ветра, хамсины дуют иногда по 50 дней в году, обычно в марте-мае. Ветер возникает в передних частях циклонов, перемещающихся из пустынь Северной Африки, поэтому хамсин насыщен песком и пылью. Ветер, известный как хамаль, дует реже, приходит с севера или северо-запада в период между июнем и сентябрем.
Средиземноморская область наиболее устойчива к опустыниванию. Ее территория не утратила естественной способности к стабилизации, обладает высоким потенциалом релаксации. Этому способствует экотонная природа массива, которая сочетает в своей структуре пустынные, пустынно-степные и лесные ландшафты. Для них характерны благоприятные водно-физические свойства эоловых песков - накопителей грунтовой влаги.
Масштабы и степень опустынивания напрямую зависят от интенсивности проявления естественных процессов и антропогенных факторов. главной естественной предпосылкой опустынивания является хрупкость экосистем, расположенных в засушливых регионах, их высокая подверженность антропогенным воздействиям [2].
Обобщая полученные данные, можно выявить следующие закономерности проявления опустынивания в Иордании.
1. Доминирующие климатообразующие факторы: жаркое лето и холодная зима, распространение циклонов.
2. Для большей части территории страны характерен дефицит атмосферных осадков.
3 Динамика осадков в течение сезонов года и по годам очень различна. На расстоянии в пределах 100 км, количество осадков изменяется от 600 мм до 50 мм и меньше.
4. Рассмотренные четыре биоклиматические области имеют различную устойчивость к опустыниванию. Самые благоприятные условия в Средиземноморской области.
5. Ирано-Туранская область выполняет буферную функцию сохранения экологического равновесия в Средиземноморской области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зонн С. В., Кочубей М. И. Особенности почвообразования и почвы Присредиземноморской полосы Ливии. // Почвоведение. 1978. № 12. С. 19-32.
2. Ташнинова Л. Н. Почвы Калмыкии в условиях антропогенного опустынивания. // Проблемы устойчивого функционирование водных и наземных экосистем.
Матер. Межд. научн. конф. Ростов-на-Дону, 2006. С. 419-420.
3. Харин Н. Г., Татенши Р., Харахшех Х. Оценка и картографирование опустынивания засушливых земель
Азии // Опустынивание и деградация почв. Материалы межд. научн. конф. М.: МГУ, 1999. С. 74-97.
4. National Strategy and action plan to combat Desertification. Jordan. 2006. 114 pp.
влияние микотоксинов БОВЕРИЦИНА И ЭННИАТИНА на функциональные системы митохондрий
А. А. ПАЗЯЛОВА
Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского
кафедра биохимии
В результате проведенных автором исследований получены принципиально новые данные, свидетельствующие о том, что микотоксины энниатинового ряда, начиная с очень низких концентраций, приводят к нарушению функционирования важнейших регуляторных систем митохондрий - ионного гомеостаза и системы регуляции объема, дезорганизуют функционирование митохондрий. В конечном итоге это приводит к изменению уровня АТФ и изменению ионного гомеостаза в клетке. Это может служить причиной клеточной гибели под действием микотоксинов по механизму апоптоза с переходом к некротической гибели и лизису клеток при дальнейшем увеличении концентрации микотоксинов или времени инкубации с их низкими концентрациями.
Токсины, вырабатываемые плесневыми грибами, -микотоксины - негативно воздействуют на центральную нервную систему, печень, почки, а также вызывают онкологические заболевания пищеварительной системы [1]. Большинство микотоксинов являются ионофорами ионов К+. Эти токсины действуют или как ионные переносчики (Ме+/Н+ обменники), или посредством формирования катионных каналов [4]. Подвижные переносчики, в свою очередь, делятся на нейтральные ионофоры и полиэфиры карбоновых кислот. При образовании комплекса с катионом нейтральные ионофоры приобретают заряд, в то время как полиэфиры карбоновых кислот теряют протон и образуют нейтральные катион-ионофор комплексы [13].
к группе нейтральных ионофоров относятся и микотоксины, продуцируемые грибами рода Fusarium, в частности энниатин (enniatin). Его ионофорные свойства основаны на циклической пептидной и депсипеп-тидной структуре [8]. Среди энниатинов известны эн-ниатины А и В, а также энниатин «смешанного типа» (enniatin mix). Энниатины А и В содержат в своем составе по три остатка D-a-оксизовалериановой кислоты и по три остатка N-метил-Б-изолейцина и N-ме-тил-Б-валина. К группе энниатиновых антибиотиков относится также боверицин, продуцируемый грибами Beauveria bassiana, и отличающийся от энниатинов А и В наличием в молекуле ароматической кислоты N-метил-Б-фенилаланина [12].
Положительно заряженные комплексы ионофорный токсин - к+(Ме+) под действием электрического поля должны накапливаться в клетках и органеллах, имеющих высокий электрический потенциал, и нарушать функционирование биохимических систем, связанных с транспортом калия. Таким образом, проникая в цитозоль, микотоксины будут накапливаться в митохондриях, имеющих высокую величину трансмембранного потенциала, и индуцировать вход калия в митохондриальный матрикс. Это должно приводить к набуханию митохондрий, активации К+/Н+ обмена,
активации фосфолипаз и перекисного окисления липидов [11]. Так как любой патологический процесс тем или иным образом сопряжен с функциональным повреждением митохондрий, накопление ионофорных токсинов в матриксе митохондрий с высокой степенью вероятности будет приводить к нарушению функционирования полиферментных систем, в первую очередь системы окислительного фосфорилирования, что приводит к изменению уровня АТР и изменению ионного гомеостаза в клетке. При этом клетка будет, во-первых, деэнергизована за счет снижения уровня АТР, а во-вторых, может резко увеличиться генерация активных форм кислорода за счет ингибирования переноса электронов в дыхательной цепи и связанного с этим увеличения уровня НАДН и парциального давления кислорода. Кроме того, возможен разрыв внешней митохондриальной мембраны и выход в цитозоль цитохрома и с других апоптогенных факторов. Таким образом, низкие дозы токсинов ионофоров могут индуцировать апоптоз или активировать индукторы апоптоза, либо ускорять его промежуточные стадии, ингибируя дыхание и переводя, митохондрии в состояние увеличенной генерации супероксида.
В связи с этим основной задачей настоящей работы было исследование влияния энниатина и боверици-на на степень набухания митохондриального матрикса; уровень митохондриального трансмембранного потенциала; редокс состояния пиридиновых нуклеотидов; скорость переноса электронов в дыхательной цепи в различных фукциональных состояниях митохондрий и насостояние системы окислительного фосфорилиро-вания.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В работе были использованы митохондрии, выделенные стандартным методом дифференциального центрифугирования из печени крыс линии Вистар [10]. Количество белка в полученном препарате митохондрий определяли с помощью биуретового реагента [7].
