Оценка здоровья среды по величине флуктуирующей асимметрии древесных растений: анализ возможных причин искажения результатов
- Авторы: Шадрина Е.Г.1, Солдатова В.Ю.2
-
Учреждения:
- Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Якутский научный центр СО РАН”
- Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
- Выпуск: № 7 (2023)
- Страницы: 29-38
- Раздел: УСТОЙЧИВОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ: ОРГАНИЗМ
- URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135544
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347023600243
- EDN: https://elibrary.ru/VHJTUY
- ID: 135544
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассматриваются причины искажения результатов при оценке флуктуирующей асимметрии промеров листа древесных растений на примере березы повислой (Betula pendula Roth.) Приводятся результаты, полученные исследователями с разным опытом применения методики, показано, что для исследователей без опыта расхождение полученных данных, по сравнению с опытным оператором, может составлять до 50%, тогда как обучение обеспечивает получение сходных результатов. При оценке здоровья среды по величине флуктуирующей асимметрии необходимо соблюдать методические требования к сбору и обработке материала, несоблюдение которых может вызывать затруднения в интерпретации результатов.
Ключевые слова
Об авторах
Е. Г. Шадрина
Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук,Федеральный исследовательский центр “Якутский научный центр СО РАН”
Автор, ответственный за переписку.
Email: e-shadrina@yandex.ru
Россия, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41
В. Ю. Солдатова
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
Email: e-shadrina@yandex.ru
Россия, 677000, Якутск, ул. Белинского, 58
Список литературы
- Блащинская О.Н., Забуга Г.А. Исследование флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой урботерритории г. Ангарска // Научный альманах. 2016. № 7–2(21). С. 43–46. https://doi.org/10.17117/na.2016.07.02.043 http://ucom.ru/doc/na.2016.07.02.043.pdf
- Василевская Н.В., Тумарова Ю.М. Оценка стабильности развития популяций Pinus sylvestris L. в условиях аэротехногенного загрязнения (Мурманская область) // Биогеография Карелии. Труды Карельского НЦ РАН. Петрозаводск. 2005. Вып. 7. С. 21–25.
- Гелашвили Д.Б., Лобанова И.В., Ерофеева Е.А., Наумова М.М. Влияние лесопатологического состояния березы повислой на величину флуктуирующей асимметрии листовой пластинки // Поволжский экологический журн. 2007. № 2. С. 106–115.
- Данилов В.А., Вольперт Я.Л., Шадрина Е.Г. Биоиндикационная оценка воздействия горнодобывающей промышленности на биоценозы бассейна р. Алдан // Наука и образование. Якутск, 2001. № 1. С. 30–34.
- Ерофеева Е.А. Флуктуирующая асимметрия листа Betula pendula (Betulacea) в условиях автотранспортного загрязнения (г. Нижний Новгород) // Растительные ресурсы. 2015. Т. 51. № 3. С. 366–383.
- Захаров В.М. Асимметрия животных. М.: Наука, 1987. 216 с.
- Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А. В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: Методика оценки. М.: Центр экологической политики России, 2000а. 68 с.
- Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Крысанов Е.Ю., Кряжева Н.Г., Пронин А.В., Чистякова Е.К. Здоровье среды: практика оценки. М.: Центр экологической политики России, 2000б. 320 с.
- Захаров В.М., Жданова Н.П., Кирик Е.Ф., Шкиль Ф.Н. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях // Онтогенез. 2001а. Т. 32. № 6. С. 404–421.
- Захаров В.М., Чубинишвили А.Т. Мониторинг здоровья среды на охраняемых природных территориях. М.: Центр экологической политики России, 2001. 148 с.
- Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К. Здоровье среды: методика и практика оценки в Москве. М.: Центр экологической политики России, 2001б. 68 с.
- Звягинцева О.Ю. Оценка качества атмосферного воздуха по величине флуктуирующей асимметрии Betula pendula Roth. // Ученые Записки ЗабГГПУ. Серия: Биологические науки. 2012. № 1(42). С. 87–91.
- Зеленская Т.Г., Мандра Ю.А., Степаненко Е.Е., Еременко Р.С. Влияние загрязнения компонентов урбанизированной среды на рост и развитие березы повислой // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 4(12). С. 170–173.
- Зорина А.А., Коросов А.В. Характеристика флуктуирующей асимметрии листа двух видов берез в Карелии // Экология. Экспериментальная генетика и физиология. Труды Карельского НЦ РАН. Петрозаводск. 2007. Вып. 11. С. 28–36.
- Иванов В.П., Иванов Ю.В., Марченко С.И., Кузнецов В.В. Использование индексов флуктуирующей асимметрии листа березы повислой для диагностики состояния фитоценозов в условиях техногенного загрязнения // Физиология растений. 2015. Т. 62. № 3. С. 368–377. https://doi.org/10.7868/S0015330315030082
- Калаев В.Н., Игнатова И.В., Третьякова В.В., Артюхов В.Г., Савко А.Д. Биоиндикация загрязнения районов г. Воронежа по величине флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой // Вестник ВГУ, Серия: химия. биология. Фармация. 2011. № 2. С. 168–175.
- Константинов Е.Л. Особенности ФА листовой пластинки березы повислой (Betula pendula) как вида биоиндикатора / Автореф. дис. канд. биол. наук (03.00.16). Калуга, 2001. 19 с.
- Коротеева Е.В., Веселкин Д.В., Куянцева Н.Б., Чащина О.Е. В градиенте влияния выбросов Карабашского медеплавильного комбината изменяется размер, но не флуктуирующая асимметрия листа березы повислой // Докл. РАН. 2015. Т. 460. № 3. С. 364–367.
- Коротченко И.С. Биоиндикация загрязнения районов г. Красноярска по величине флуктуирующей асимметрии листовой пластинки вяза приземистого // Вестник КрасГАУ. 2015. № 11(110). С. 67–72.
- Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Захаров В.М. Анализ стабильности развития березы повислой в условиях химического загрязнения. // Экология. 1996. № 6. С. 441–444.
- Кулеш К.М., Исаева А.С., Приймак П.Г. Особенности распределения индекса флуктуирующей асимметрии листьев брахибластов и ауксибластов берез // Охрана окружающей среды и здоровья человека в РФ и странах Евросоюза: матер. междунар. научно-практ. конф. Мурманск, 31 октября 2014 г. / ред. кол.: Минченок Е.Е., Федотова Л.В., Яшкина А.А. Мурманск: изд-во МГТУ, 2014. С. 47–52.
- Логинов В.В. Фенотипическая изменчивость и цитогенетические характеристики природных популяций зеленых и бурых лягушек, обитающих на антропогенно-трансформированных и заповедных территориях: Автореф. дис. канд. биол. наук. Нижний Новгород, 2004. 24 с.
- Луговская Л.А., Межова Л.А., Землякова А.В. Оценка комфортности среды по флуктуирующей асимметрии дуба черешчатого (Quercus robur L.) // Научные Ведомости. Серия Естественные науки. 2016. № 18(239). Выпуск 36. С. 87–94.
- Лукина Ю.М., Василевская Н.В. Влияние промышленных выбросов комбината “Североникель” на стабильность развития популяции Betula czerepanovii Orlova // Экологические проблемы промышленных городов: сборник научных тр. 5 Всерос. научно-практ. конференции с междунар. участием. Саратов, 12–14 апреля 2011 г. / под ред. Е.И. Тихомировой. Саратов: изд-во СГТУ. 2011. С. 244–246.
- Мелькумов Г.М., Волков Д.Э. Флуктуирующая асимметрия листовых пластинок клена остролистного (Acer platanoides L.) как тест экологического состояния паркоценозов городской зоны // Вестник ВГУ, Серия: География. Геоэкология. 2014. № 3. С. 95–98.
- Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). М.: Мин-во природных ресурсов РФ, гос. служба охраны ООС (Росэкология), 2003. 25 с.
- Первышина Г.Г., Коротченко И.С. Оценка стабильности развития березы повислой, произрастающей вблизи месторождений “Бородинское” и “Итатское” Канско-Ачинского угольного бассейна // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2017. № 9(132). С. 116–121.
- Полонский В.И., Полякова И.С. Флуктуирующая асимметрия листьев: механизм формирования и применение в фитоиндикации // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2016. № 15. С. 506–510.
- Последствия Чернобыльской катастрофы: Здоровье среды / Под ред. В.М. Захарова, Е.Ю. Крысанова. М., 1996. 169 с.
- Рахмангулов Р.С., Ишбирдин А.Р., Салпагарова А.C. Флуктуирующая асимметрия – показатель дестабилизации или поиск путей адаптивного морфогенеза? // Вестник Башкирского университета. 2014. Т. 19. № 3. 831–834.
- Солдатова В.Ю., Шадрина Е.Г., Новгородова Д.Н. Биоиндикационная оценка качества среды административных округов г. Якутска по показателям флуктуирующей асимметрии и качества семян березы повислой Betula pendula Roth. // Изв. Сарат. ун-та. нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18. Вып. 2. С. 216–224.
- Солдатова В.Ю., Шадрина Е.Г. Флуктуирующая асимметрия березы плосколистной (Betula platyphylla Sukacz.) как показатель качества городской среды // Проблемы региональной экологии. 2007. № 5. С. 70–74.
- Стрельцов А.Б. Региональная система биологического мониторинга. Калуга: изд-во Калужского ЦНТИ, 2003. 158 с.
- Турмухаметова Н.В. Асимметрия листа Betula pendula Roth. и Fragaria vesca L. как показатель здоровья среды // Актуальные проблемы биологии и экологии: материалы докладов VIII Молодежной научной конференции. 18–20 апреля 2001 г., Сыктывкар, Республика Коми, Россия / Российская академия наук, Уральское отделение, Коми научный центр, Институт биологии; редколлегия: Т.К. Головко [и др.]. Сыктывкар, 2002. С. 306–309.
- Турмухаметова Н.В., Шивцова И.В. Морфологический подход к оценке состояния среды по асимметрии листа Betula pendula Roth. и Fragaria vesca L. // Лесной вестник. 2007. № 5. С. 140–143.
- Турмухаметова Н.В. Оценка состояния среды Йошкар-Олы по морфометрическим показателям Betula pendula Roth. // Изв. РАН. Сер. Биол. 2020. № 2. С. 197–204. https://doi.org/10.31857/S0002332920020095
- Хузина Г.Р. Характеристика флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков листа липы мелколистной (Tilia cordata L.) // Вестник Удмуртского университета. Сер. Биология. Науки о Земле. 2011. № 3. С. 47–52.
- Черных Е.П., Первышина Г.Г., Гоголева О.В. Экологическая оценка влияния автотранспорта на флуктуирующую асимметрию листьев черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.) // Вестник КрасГАУ. 2013. № 12. С. 137–141.
- Чистякова Е.К., Кряжева Н.Г. Возможность использования показателей стабильности развития и фотосинтетической активности для исследования состояний природных популяций растений на примере березы повислой // Онтогенез. 2001. Т. 32, № 6. С. 422–427.
- Чубинишвили А.Т. Оценка стабильности развития и цитогенетического гомеостаза в популяциях европейских зеленых лягушек (комплекс Rana esculenta) в естественных и антропогенных условиях // Онтогенез. 2001. Т. 32. № 6. С. 434–439.
- Шабалина О.М., Демьяненко Т.Н. Оценка влияния загрязнения среды и почвенных факторов на показатели флуктуирующей асимметрии листа березы повислой (Betula pendula Roth.) в г. Красноярске // Вестник КрасГАУ. 2011. № 12. С. 134–139.
- Шадрина Е.Г., Вольперт Я.Л., Данилов В.А., Шадрин Д.Я. Биоиндикация воздействия горнодобывающей промышленности на наземные экосистемы Севера (морфогенетический подход). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 2003. 110 с.
- Шадрина Е.Г., Вольперт Я.Л. Нарушения стабильности развития организма как результат пессимизации среды при техногенной трансформации природных ландшафтов // Онтогенез. 2014. Т. 45. № 3. С. 151–161.
- Шадрина Е.Г., Вольперт Я.Л. Опыт применения показателей флуктуирующей асимметрии растений и животных для оценки качества среды в наземных экосистемах: результаты 20-летних исследований природных и антропогенно трансформированных территорий // Онтогенез. 2018. Т. 49. № 1. С. 27–40. https://doi.org/10.7868/S0475145018010044
- Шадрина Е.Г., Солдатова В.Ю. Влияние биотических и абиотических факторов на проявления флуктуирующей асимметрии в популяциях древесных растений (на примере Якутии) // Проблемы популяционной биологии: матер. XII Всерос. популяц. семинара памяти Н.В. Глотова, 11–14 апреля 2017 г., г. Йошкар-Ола. Йошкар-Ола, 2017. С. 260–262.
- Cuevas-Reyes P., Canché-Delgado A., Maldonado-López Yu., Fernandes G.W., Oyama K., González-Rodríguez A. Patterns of herbivory and leaf morphology in two Mexican hybrid oak complexes: Importance of fluctuating asymmetry as indicator of environmental stress in hybrid plants // Ecological Indicators. 2018. V. 90. P. 164–170. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.03.009
- Hagen S.B., Ims R.A., Yoccoz N.G., Sørlibraten O. Fluctuating asymmetry as an indicator of elevation stress and distribution limits in mountain birch (Betula pubescens) // Plant Ecol. 2008. V. 195(2). P. 157–163. https://doi.org/10.1007/s11258-007-9312-y
- Hagen S.B., Folstad I., Jakobsen S.W. Autumn colouration and herbivore resistance in mountain birch (Betula pubescens) // Ecology Letters. 2003. V. 6. P. 807–811. https://doi.org/10.1046/j.1461-0248.2003.00496.x
- Palmer R.A., Strobeck C. Fluctuating assymmetry: A measurement, analysis, patterns // Annu. Rev. Ecol. Syst. 1986. V. 17. P. 391–421.
- Parsons P.A. Fluctuating asymmetry: A biological monitor of environmental and genomic stress // Heredity. 1992. V. 68. P. 361–364.
- Parsons P.A. Fluctuating asymmetry: An epigenetic measure of stress // Biol. Rev. 1990. V. 65. P. 131–145.
- Santos J.C., Alves-Silva E., Cornelissen T.G., Fernandes G.W. The effect of fluctuating asymmetry and leaf nutrients on gall abundance and survivorship // Basic and Applied Ecology. 2013. V. 14. P. 489–495. https://doi.org/10.1016/j.baae.2013.06.005
- Shadrina E., Volpert Ya. Fluctuating Asymmetry of Craniological Features of Small Mammals as a Reflection of Heterogeneity of Natural Populations // Symmetry. 2016. 8. 142. https://doi.org/10.3390/sym8120142
- Shadrina E., Turmukhametova N., Soldatova V., Vol’pert Ya., Korotchenko I., Pervyshina G. Fluctuating Asymmetry in Morphological Characteristics of Betula Pendula Roth Leaf under Conditions of Urban Ecosystems: Evaluation of the Multi-Factor Negative Impact // Symmetry. 2020. V. 12. P. 1317. https://doi.org/10.3390/sym12081317
- Turmukhametova N., Shadrina E. Changes in the Fluctuating Asymmetry of the Leaf and Reproductive Capacity of Betula pendula Roth Reflect Pessimization of Anthropogenically Transformed Environment // Symmetry. 2020. V. 12(12). P. 1–18. https://doi.org/10.3390/sym12121970
- Turmukhametova N.V., Shadrina E.G., Soldatova V.Yu., Ivantsova E.N. Fluctuating asymmetry of the lamina of Betula pendula Roth in the context of different cities and industrial load // AGRITECH-V-2021 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 839. P. 052011. https://doi.org/10.1088/1755-1315/839/5/052011
- Wilsey B.J., Haukioja E., Koricheva J., Sulkinoja M. Leaf fluctuating asymmetry increases with Hybridization and elevation in tree-line birches // Ecology. V. 79(6). 1998. P. 2092–2099.
- Zakharov V.M., Shadrina E.G., Trofimov I.E. Fluctuating Asymmetry, Developmental Noise and Developmental Stability: Future Prospects for the Population Developmental Biology Approach // Symmetry. 2020. V. 12. P. 1376. https://doi.org/10.3390/sym12081376