ХРОМОСОМНАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ У МЕЛКИХ ГРЫЗУНОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НИЖНЕГО ТАГИЛА

Город является ведущей формой территориальной и социально-экономической организацией современного общества. Он не только изымает из естественной природной среды большую площадь, но и оказывает антропогенный стресс на всю биоту, населяющую городскую территорию и лесопарки в окрестностях. Многие синантропные виды растений и животных приспособились к такому воздействию человека и неплохо соседствуют в непосредственной близости с ним. Но особый интерес вызывает не столько взаимодействие человека с характерными синантропными видами, сколько его влияние на виды животных, являющимися представителями естественных биоценозов.

Цель: изучить особенности распространения и уровни хромосомной нестабильно-сти в популяциях полевых и лесных мышей, обитающих на разном удалении от промыш-ленных предприятий в Нижнем Тагиле.
Задачи:
1. Проанализировать источники информации по основным проблемам спонтанного, радиационного и химического мутагенеза, а также по научным основам оценки мутагенного потенциала среды.
2. Изучить специфику биотопического распределения мелких млекопитающих на урбанизированных территориях, в том числе в Нижнем Тагиле.
3. Оценить уровень хромосомной нестабильности в клетках костного мозга у поле-вой и лесной мыши в ряде районов Нижнего Тагила, расположенных на разном удалении от промышленных предприятий.
4. Сопоставить реакцию генома грызунов с различной экологической специализа-цией на мутагенное воздействие.

Исследование фауны мелких млекопитающих в земельных массивах города в сравнении с окружающей природной средой представляет интерес по нескольким причинам. Во-первых, важно знать основные закономерности последствий воздействия городов на природные сообщества, способствующие ускорению эволюционных процессов в антропогенных экосистемах. Во-вторых, изучение мелких млекопитающих в городской среде представляет и практический интерес: по результатам видового и демографического состава сообществ можно судить о степени нарушенности среды. В-третьих, мелкие грызуны как представители класса млекопитающих близки к человеку по реакции генома на мутагенное воздействие факторов окружающей среды.

При изучении пространственно-биотопического распределения мелких грызунов в Нижнем Тагиле были использованы собственные данные живоотлова грызунов, а также данные других студентов, работающих в данном направлении.

Анализ препаратов хромосом проводился методом световой микроскопии при увеличении в 1600 раз на микроскопе «Ergaval» (Германия). В общей сложности было проанализировано 3138 клеток. У всех грызунов в метафазных клетках костного мозга учитывали структурные нарушения хромосом – хромосомные аберрации, числовые нарушения хромосом – анеуплоидию и полиплоидию и пробелы. В каждой метафазной клетке определяли число хромосом и учитывали наличие структурных перестроек хромосом и пробелов.  При подсчете общего числа разрывов на клетку была принята «одноразовая» модель для одиночных и парных фрагментов и «двухразрывная» модель для колец, транслокаций и инверсий.

При учете анеуплоидии особое внимание обращали на регистрацию гиплоидных клеток, т.е. клеток, в которых число хромосом меньше диплоидного. Дело в том, что в некоторых случаях хромосомы могут теряться при приготовлении препаратов, поэтому в качестве гиплоидных учитывались лишь метафазы с идеально округлыми очертаниями и достаточно плотным расположением хромосом. Гиперплоидные клетки, т.е. клетки с числом хромосом, превышающим диплоидное, идентифицируются с достаточной степенью уверенности.

При статистической обработке был использован критерий  X² и критерий Крускала-Уоллиса (H).

1. Изучение видового разнообразия и пространственно-биотопической приуроченности мелких грызунов в Нижнем Тагиле показало, что в качестве модельных видов для проведения эколого-генетического мониторинга состояния окружающей среды с помощью грызунов необходимо использовать гемисинантропные виды – полевую мышь и лесную мышь. Именно эти два представителя рода Apodemus являются доминантами или содоминантами в изученных локалитетах, не избегают промзон, где доля этих видов в отловах составляет не менее 60%.

2. В большинстве изученных локалитетов в Нижнем Тагиле уровни структурных нарушений хромосом у представителей рода Apodemus повышены, по сравнению с контрольными популяциями, что свидетельствует о заметном генотоксическом воздействии факторов окружающей среды в Нижнем Тагиле.

3. Самый высокий уровень структурных и числовых аберраций хромосом обнаружен у полевых мышей, обитающих в Тагилстроевском районе Нижнего Тагила. Среди лесных мышей, повышенный уровень кластогенеза установлен также у обитателей Тагилстроевского района и микрорайона Алтайский. Самые низкие уровни геномной нестабильности выявлены у животных, обитающих на территории п. Северный.

4. Обнаружены межвидовые различия в уровнях структурных аберраций хромосом у полевых и лесных мышей, отловленных в одном локалитете в один хронологический период: Apodemus agrarius характеризуется более высоким уровнем кластогенеза, по сравнению с Apodemus (S.) uralensis. Фоновые значения частот структурных повреждений хромосом у полевых мышей также достоверно выше, чем лесных мышей. Установленная видовая специфика реакции генома полевых и лесных мышей на мутагенное воздействие требует дополнительного детального анализа.

5. Анализ содержания Cu, Zn, Cd и Pb в печени мышевидных грызунов показал, что в условиях совместного обитания вблизи Сухоложского поселка у полевых мышей накопление свинца в 1,7 раз выше, чем у лесных мышей. Возможно, что выявленные межвидовые различия в частотах структурных повреждений хромосом связаны, в том числе, и с видовой спецификой в поступлении и аккумулировании свинца, обладающего выраженным генотоксическим воздействием.

6. На городскую среду (на исследуемой территории) в первую очередь оказывают влияние химические мутагены. Это подтверждается результатами сравнительного анализа типов хромосомных перестроек, среди которых преобладали аберрации хроматидного типа, характерные для химического кластогенеза.

 

Аргиропуло, А. И. Фауна СССР. Млекопитающие [Текст] : определители СССР / А. И. Аргиропуло. – Т. 3. выпуск 5: Сем. Muridae – Мыши. – Москва : Академия наук СССР, 1940. – 172 с.
Башенина, Н. В. Экология обыкновенной полевки и некоторые черты ее географи-ческой изменчивости [Текст] / Н. В. Башенина. – М. : изд. МГУ, 1962. – 308 с.
Бочков, Н. П. Анализ типов аберрантных клеток – необходимый элемент биологи-ческой индикации облучения [Текст] / Н. П. Бочков // Мед. радиология – 1993. – №2. – С. 31 – 35.
Бужиевская, Т. И. Вирус-индуцированный мутагенез в клетках млекопитающих [Текст] / Т. И. Бужиевская. – Киев : Наукова Думка, 1984. – 260 с.
Герасименко, О. Г. Фенетическая и фенотипическая структура популяций живот-ных (на примере лесной мыши Apodemus sylvaticus L.) [Текст] : автореф. дисс. …к.б.н. / О. Г. Герасименко. – Екатеринбург : [б. и.], 1984. – 23 с.

The city is the leading form of territorial and socio-economic organization of modern society. He not only withdraws from the natural environment is a large area, but also has anthropogenic stress on the entire biota inhabiting the city and parks in the surrounding area. Many commensal species of plants and animals adapted to this human impact, and good coexist in close proximity with him. But of particular interest is not so much the human interaction with a characteristic synanthropic species, as its impact on the species that are representatives of natural biocenoses.