Последний выпуск

Выпуск №33

В этом номере:

  1. Характеристика штаммов микроорганизмов, устойчивых к присутствию в среде белого фосфора

    Миндубаев А. З., Сапармырадов К. А., Акосах Йав Абайе, Бабынин Э. В., Минзанова С. Т., Волошина А. Д.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-1

    Белый фосфор является одним из самых опасных загрязнителей окружающей среды. В наших работах впервые получены культуры микроорганизмов, растущих в средах с содержанием белого фосфора до 1 %. Открытые культуры уникальны, и демонстрируют первый в мире наблюдавшийся пример включения белого фосфора в биосферный круговорот химического элемента фосфора.

    Выполнены морфологическое, отчасти биохимическое и таксономическое описания культур микроорганизмов, осуществляющих биодеградацию белого фосфора. Эта работа имеет важное значение, поскольку уникальный набор признаков является характеристикой штамма. Сам факт существования нового штамма микроорганизма устанавливается только с момента его точного описания.

    В результате проведенных исследований, установлена видовая принадлежность исследуемых микроорганизмов. Она подтверждена амплификацией фрагментов генов 16S рPНK (в случае прокариота стрептомицета) и 18S рPНK (в случае эукариота гриба), проведенной по стандартной методике ПЦР, с привлечением данных из международной базы NCBI. Идентифицированы новые штаммы видов Aspergillus niger и Streptomyces sampsonii. Результаты исследований показывают, что биодеградация белого фосфора может осуществляться микроорганизмами из различных таксономических групп. В настоящее время описанные штаммы задепонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов и могут стать объектом патентования.

    Ключевые слова: белый фосфор, Aspergillus niger АМ1, Aspergillus niger АМ2, Streptomyces sampsonii A8, культуральные среды, факторы роста, морфологическое описание, таксономия.

    Characteristic of microbial strains resistant to white phosphorus

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-1

    Abstract

    White phosphorus is one of the most dangerous environmental pollutants. In our works, cultures of microorganisms growing in media with a content of white phosphorus up to 1 % were obtained for the first time. These cultures are unique, and they are demonstrate first ever example of the inclusion of white phosphorus in the biospheric circulation of the phosphorus element.

    The morphological, partly biochemical and taxonomic descriptions of cultures of microorganisms that carry out the biodegradation of white phosphorus are performed. This work is important because a unique set of characters is a characteristic of the strain. The fact of the existence of a new strain of a microorganism is established only from the moment of its accurate description. s a result of the studies, the species affiliation of the studied microorganisms was established. It was confirmed by amplification of fragments of the 16S rRNA genes (in the case of streptomycetes prokaryotes) and 18S rRNA (in the case of fungi eukaryotes), carried out by the standard PCR method, using data from the international NCBI database. New strains of Aspergillus niger and Streptomyces sampsonii species have been identified. The research results show that the biodegradation of white phosphorus can be carried out by microorganisms from various taxonomic groups. Currently, the described strains are deposited in the All-Russian collection of microorganisms and may be subject to patenting.

    Keywords: white phosphorus, Aspergillus niger АМ1, Aspergillus niger АМ2, Streptomyces sampsonii A8, culture mediums, growth factors, morphological description, taxonomy.

  2. Indicators for ecosystem diversity change in Con Cuong district, Nghe An province, Vietnam

    Нгуен Ван Хонг, Данг Хунг Кыонг, Лай Винь Кам, Вуонг Хонг Ньат, Чан Тхи Ньунг, Нгуен Фуонг Тхао, Нгуен Тхи Тху Хиен, Ле Ба Бьен, Колесников С. И.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-2

    Efforts to preserve natural and human habitats through environmental conservation aimed at modifying their metrics always been made over the years. The goal of this research is to quantify changes in ecosystem indicators in Con Cuong district, Nghe An province, Vietnam from 2000 to 2015. This research area also has Pu Mat national park where the biodiversity-rich in habitat, species, genes as well as ecosystems. In this article, seven indicators are measured with GIS and Fragstats Software, including  Shannon's Diversity Index (SHDI),  Simpson's Diversity Index (SIDI), Number of Patches (NP), Patch Density (PD), Percentage of Like Adjacencies (PLADJ), Interspersion and Juxtaposition Index (IJI) and Edge Density (ED). The value for each indicator will be assigned for each observation to capture the character of the ecosystem. They will be compared with each other and considered changes in ecosystems of the forest, agricultural, artificial and others. The method of thematic overlays and transition matrixes has also been used to provide precise identification of the ecosystem changes that have taken place over the period under review. A detailed explanation and mapping of the dynamics of the ecosystem was obtained as a consequence. This work can be replicated and evolved into a methodological phase to show the indication of the ecosystem, because it adds a reference value for the study of differences in ecosystem characteristics. The findings show that the difference in the environment is mostly due to the decrease of naturalness and the increase in the complexity of agriculture ecosystems and urban growth.

    Ключевые слова: indicators, ecosystem change, geographic information system, Con Cuong district, Vietnam

    Показатели изменения разнообразия экосистем в районе Кон Куонг, провинция Нгеан, Вьетнам

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-2

    УДК 502.31

    Показатели изменения разнообразия экосистем в районе Кон Куонг, провинция Нгеан, Вьетнам

    Нгуен Ван Хонг1, Данг Хунг Куонг2,3, Лай Винь Кам1, Вуонг Хонг Ньат1, Чан Тхи Ньунг1, Нгуен Фуонг Тхао1, Нгуен Тхи Тху Хиен1, Ле Ба Бьен1, Колесников С.И.3

    1Институт географии Вьетнамской академии наук и технологий, Ханой, Вьетнам; nguyenhong.ig@gmail.com

    2Российско-вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр, Вьетнам

    3Академия биологии и биотехнологии им Д.И. Ивановского Южного федерального университета, Россия

     Аннотация:

    Усилия по сохранению естественной среды обитания и среды обитания человека посредством сохранения окружающей среды, направленные на изменение их показателей, всегда предпринимались на протяжении многих лет. Целью данного исследования является количественная оценка изменений показателей экосистемы в районе Кон Куонг, провинция Нгеан, Вьетнам, с 2000 по 2015 гг. В этой области исследований также есть национальный парк Пу Мат, где богато биоразнообразие среды обитания, видов, генов, а также экосистем. В этой статье семь индикаторов измеряются с помощью программного обеспечения ГИС и Fragstats, в том числе индекс разнообразия Шеннона (SHDI), индекс разнообразия Симпсона (SIDI), количество патчей (NP), плотность патчей (PD), процент подобных смежностей (PLADJ), индекс перемежения и сопоставления (IJI) и плотность края (ED). Значение для каждого индикатора будет присвоено для каждого наблюдения, чтобы отразить характер экосистемы. Они будут сравниваться друг с другом и учитываться изменения в экосистемах лесных, сельскохозяйственных, искусственных и других. Метод тематических наложений и переходных матриц также использовался для точной идентификации изменений экосистемы, произошедших за рассматриваемый период. В результате было получено подробное объяснение и картирование динамики экосистемы. Эта работа может быть воспроизведена и превратилась в методологическую фазу, чтобы показать индикацию экосистемы, потому что она добавляет эталонное значение для изучения различий в характеристиках экосистемы. Результаты показывают, что различие в окружающей среде в основном связано с уменьшением естественности и увеличением сложности сельскохозяйственных экосистем и роста городов.

    Keywords: индикаторы, изменение экосистемы, географическая информационная система, район Кон Куонг, Вьетнам.

  3. Изучение морфометрических показателей ассимиляционного аппарата у Quercus robur L. и Quercus rubra L. в условиях урбанизированной среды (на примере г. Калининграда)

    Петрова Н. Г., Мандрик В. А.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-3

    В последнее время усилилось крайне отрицательное влияние человека на зелёные насаждения в городской среде.

    Воздействие антропогенного загрязнения среды приводит к изменениям у растений внешнего облика, морфометрических параметров. Самым чувствительным и информативным органом, отражающим негативное влияние окружающей среды у растений, является лист.

    В статье рассматривается влияние городской среды (участки с высокой транспортной нагрузкой) на изменение морфологических параметров ассимиляционного аппарата у двух видов растений рода Quercus L., часто используемых в озеленении г. Калининграда.

    Цель данного исследования – изучение некоторых морфометрических показателей ассимиляционного аппарата у двух видов растений рода Quercus: robur L. и rubra L. в условиях урбанизированной среды (на примере г. Калининграда). Quercus robur L. местный вид, а Q. rubra L. интродуцент, введённый в культуру (Восточная Пруссия) в конце 19 века.

    В работе использовались общенаучные (наблюдение, описание, измерение, анализ, обобщение) и специальные методы биоэкологических исследований (анатомо-морфологические, статистические).

    Изучено жизненное состояние растений, флуктуирующая асимметрия листьев, морфометрические показатели ассимиляционного аппарата (величина годового прироста, величина листовой пластинки, количество устьиц на единицу площади и параметры устичьного аппарата).

    Одни изученные морфометрические показатели ассимиляционного аппарата у Q. robur L. и Q. rubra L. в условиях городской среды, указывают на повышение ксероморфности, другие же на её ослабление. И повышение, и ослабление показателей ксероморфности у данных видов надо рассматривать, как адаптивные реакции растений к негативным факторам загрязнения среды.

    Ключевые слова: урбанизированная среда, древесные растения, жизненное состояние, прирост побегов, лист, ксероморфность, ассимиляционный аппарат, адаптация.

    Styding morphometrical indicators of palisad aparatus Quercus robur L. и Quercus rubra L. in an urbanized environment (on the example of Kaliningrad city).

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-3

    Styding morphometrical indicators of palisad aparatus Quercus robur L. и Quercus rubra L. in an urbanized environment (on the example of Kaliningrad city).

    Petrova Natalia G1, Mandrik Vladlena A1

     1Immanuel Kant Baltic Federal University, Institute of Living Systems, Universitetskaya St., 2, Kaliningrad, 236040, Russian Federation. E-mail: petrova_sov@mail.ru

    Abstract:

     In recent time had increased the extremely negative human influence on green spaces in the urban environment.

     Impact of anthropogenic pollution leads to changes in the appearance of plants and morphometric parameters. The most sensitive and informative organ of plants is a leaf, it reflects the negative impact of the environment.

    The article considers the influence of the urban environment (areas with high traffic load) on the change in the morphological parameters of the assimilation apparatus in two types of plants of the genus Quercus L., they are often used in landscaping of Kaliningrad city.

    The purpose of the research is – studying some morphometric parameters of the assimilation apparatus in two types of plants as the genus Quercus: robur  L. and rubra L. in conditions of urbanized environment (on the example of Kaliningrad city). Quercus robur L. local species, Q. rubra L. Invasive plant, introduced to culture (East Prussia) in the late 19th century.

    In the research were used different methods such as: general scientific methods (observation, description, measurement, analysis, generalization) and special methods of bioecological research (anatomical and morphological, statistical).

    The vital state of plants has been studied, fluctuating asymmetry of leaves, morphometric parametres of the assimilation apparatus (the value of annual growth, the size of the leaf blade, the number of stomatous per unit area and parameters of the stomatous apparatus ).

    Some of morphometric parameters of the assimilation apparatus Q. robur L. и Q. rubra L. in the conditions of urban environment, indicate an increase in xeromorphism, others point to its weaking. Both the increase and decrease in xeromorphism indicators in these species should be considered as adaptive responses of plants to negative factors of environmental pollution.

    Keywords: urbanized environment, woody plants, existential condition, growth of shootss, leaf, xeromorphism, assimilation apparatus, adaptation.

  4. Реинвентаризация флоры Стариковского участка заповедника «Ростовский»

    Демина О. Н., Рогаль Л. Л.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-4

    Исследования проводились в рамках проекта по определению ценности Стариковского участка Государственного природного биосферного заповедника «Ростовский» и предположительным возможным изменением состава растительного покрова, в связи с чем потребовалась повторная инвентаризация его флоры.

    В условиях строгого заповедного режима и усилившейся засухи произошли значимые изменения во флористическом составе – исчезли одни виды и появились другие. Некоторые из видов были переопределены. Определены также новые виды в числе 49 для территории Стариковского участка.

    В результате проведенных исследований была осуществлена реинвентаризация флоры Стариковского участка и составлен новый аннотированный список, включающий 312 видов высших сосудистых растений.

    Основное внимание уделялось видам сосудистых растений, занесенным в Красные книги РФ и Ростовской области, которых насчитывается 14: было зарегистрировано 7 видов дикорастущих высших сосудистых растений, занесенных в Красную книгу РФ: Stipa pulcherrima C. Koch, S. zalesskii Wilenskiy,  Tulipa schrenkii Regel, Iris pumila L., Calophaca wolgarica (L.fil.) Fisch. ex DC., Eriosynaphe longifolia (Fisch. ex Spreng.) DC. и Bellevalia sarmatica (Georgi) Woronow; еще 7 видов, занесенных только в Красную книгу Ростовской области: Stipa sareptana A.Beck., S. ucrainica P.Smirn., Psathyrostachys juncea (Fisch.) Nevski, Tulipa biflora Pall., Crambe tataria Sebeok, Astragalus physodes L., а также A. calycinus Bieb. – var. multiflorus Novopokr.. Последний отличается от кавказского вида красноватой вверху чашечкой, более длинными цветоносами и многоцветковыми соцветиями с более мелкими цветками.

    Также необходимо указать, что на Стариковском участке отмечено обильное разрастание лишайников, в том числе Cladonia convoluta (Lam.) Cout., Neofuscelia pulla (Ach.) Essl. и Cetraria steppae (Savicz) Kärnefelt, занесенных в Красную книгу области.

    Ключевые слова: флора, сосудистое растение, список видов, вид, инвентаризация, Стариковский участок, заповедник «Ростовский».

    Re-inventory of the flora of the Starikovsky site of the "Rostovsky" reserve

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-4

    The studies were carried out within the framework of a project to determine the value of the Starikovsky site of the State Natural Biosphere Reserve "Rostovsky" and a possible change in the composition of the vegetation cover, in connection with which a re-inventory of its flora was required.

    Under the conditions of a strict reserve regime and intensified drought, global changes in the floristic composition took place - some species disappeared and others appeared. Some of the views have been redefined. New species have also been identified, including 49 for the territory of the Starikovsky site.

    As a result of the research carried out, a re-inventory of the flora of the Starikovsky site was carried out and a new annotated list was compiled, including 312 species of higher vascular plants.

    The main attention was paid to the species of vascular plants listed in the Red Data Books of the Russian Federation and the Rostov Region, of which there are 14: 7 species of wild higher vascular plants included in the Red Data Book of the Russian Federation were registered: Stipa pulcherrima C. Koch, S. zalesskii Wilenskiy,  Tulipa schrenkii Regel, Iris pumila L., Calophaca wolgarica (L.fil.) Fisch. ex DC., Eriosynaphe longifolia (Fisch. ex Spreng.) DC. and Bellevalia sarmatica (Georgi) Woronow; 7 more species listed only in the Red Data Book of the Rostov Region: Stipa sareptana A.Beck., S. ucrainica P.Smirn., Psathyrostachys juncea (Fisch.) Nevski, Tulipa biflora Pall., Crambe tataria Sebeok, Astragalus physodes L., and also A. calycinus Bieb. – var. multiflorus Novopokr., which differs from the Caucasian species in its reddish calyx at the top, longer peduncles and multi-flowered inflorescences with smaller flowers.

    It should also be noted that an abundant growth of lichens was noted in the Starikovsky site, including Cladonia convoluta (Lam.) Cout., Neofuscelia pulla (Ach.) Essl. and Cetraria steppae (Savicz) Kärnefelt, listed in the Red Data Book of the region.

    Keywords: flora, vascular plant, list of species, species, inventory, Starikovsky site, Rostovsky reserve.

  5. Биологические характеристики популяции сазана Cyprinus carpio Linnaeus, 1758 в юго-восточной части Таганрогского залива и дельте Дона.

    Гуськов Г. Е., Гуськова О. С.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-5

    За последние 50–70 лет в Азово-Донском бассейне произошли существенные изменения гидрологической и метеорологической обстановки. В результате антропогенного воздействия на речной сток р. Дон и в связи с изменением климата, существенно сократились естественные нерестилища целого ряда видов рыб, в том числе ценных промысловых. Интенсивный вылов прошлых лет предсказуемо привел к существенному сокращению ихтиофауны данного бассейна.

    Объектом нашего исследования является сазан Cyprinus carpio Linnaeus, 1758. Это один из ценных промысловых видов рыб бассейна р. Дон, требующий контроля над состоянием и распределением его популяции. Изучаемый таксон был довольно обычен для равнинной части Донского бассейна. В средине 90-х годов в ходе промысла в Дону вылавливалось около 3–5 т сазана ежегодно (без учета браконьерского лова). Однако, за последнее десятилетие численность сазана резко сократилась.

    В настоящей работе дан анализ общего состояния изучаемой популяции в Азово-Донском бассейне. Для оценки биологических характеристик сазана проведены ихтиологические контрольные ловы в акватории Таганрогского залива и его придельтовой части, а также в Свином гирле р. Дон с применением общепринятых в подобных исследованиях методов. Для трактовки наших результатов и для получения полной картины состояния популяции сазана анализировались литературные источники, освещающие изучаемую тематику, а также учитывались опросные данные, полученные от рыбаков – любителей в исследуемом районе.

    Описан источник и причины интродукции в реку и залив карпа — одомашненной формы сазана. Высказано предположение о генетическом загрязнении дикого сазана в нижнем Дону и Таганрогском заливе.

    Ключевые слова: сазан, карп, гибридные формы, Cyprinus carpio, ихтиофауна Дона, Таганрогский залив.

    Biological characteristics of the carp Cyprinus carpio Linnaeus, 1758 in the South-Eastern part of the Taganrog Bay and the Don.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-5

    Biological characteristics of the carp Cyprinus carpio Linnaeus, 1758 in the South-Eastern part of the Taganrog Bay and the Don.

    Guskov Gleb E.1, Guskova Olga S.2

    1 Federal State Budgetary Institution of Science "Federal Research Centre The Southern Scientific Centre of the Russian Academy of The Sciences"
    (SSC RAS)
    , Rostov-on-don, Russia; gleb_guskov@mail.ru

    2 The Azov-Black Sea Branch of Russian Federal “Research Institute of Fisheries and Oceanography” (“AzNIIRKH”). Rostov-on-don, Russia.

     

    Annotation:

    Over the past 50-70 years, significant changes in the hydrological and meteorological conditions have occurred in the Azov-Don basin. As a result of anthropogenic impact on the river flow of the river As well as due to climate change, the natural spawning grounds of a number of fish species, including valuable commercial ones, have significantly decreased. Intensive fishing in the past years has led to a significant reduction in the ichthyofauna of this basin.

    The object of our study is the wild carp Cyprinus carpio Linnaeus, 1758. This is one of the most valuable commercial fish species in the Don river basin, which requires control over the state and distribution of its population. Taxon was quite common for the f the Don basin. In the mid-90's, about 3-5 tons of wild carp were caught annually in the course of fishing in the Don and areas. However, over the past decade, the number of wild carp has declined sharply.

    This paper analyzes the General state of the studied population in the Azov-don basin. To assess the biological characteristics of wild carp, ichthyological control catches were carried out in the waters of the Taganrog Bay and its near-Delta part, in the Don. To interpret our results and to get a complete picture of the state of the carp population, we analyzed literature sources covering the subject under study, as well as survey data of Amateur fishermen in the study area.

    The source and reasons for the introduction of carp — a domesticated form of carp-into the river and Bay are described. Genetic contamination of wild carp in the lower river Don and Taganrog Bay is suggested.

    Keywords: carp, wild carp, hybrid forms, Cyprinus carpio, fish fauna of the Don, Taganrog Bay.

  6. Успехи и проблемы в ликвидации полиомиелита. Эволюция вакцин (обзор)

    Белова О. Е.

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-6

    Полиомиелит – инфекционное вирусное заболевание, вызываемое тремя серотипами полиовируса. Он поражает центральную нервную систему и может вызвать паралич. Существуют две эффективные вакцины, защищающие от полиомиелита – инактивированная (ИПВ), вводится путем инъекции, и живая аттенуированная оральная полиовакцина (ОПВ).

    Кампания вакцинации до того, как была остановлена из-за пандемии коронавируса, почти преуспела в ликвидации полиомиелита. С 1988 года число случаев заболевания диким полиовирусом уменьшилось более чем на 99%.

    Но в последние годы усилия по ликвидации полиомиелита были затруднены вспышками полиовируса вакцинного происхождения, когда реципиенты ОПВ выделяли мутантные варианты штаммов Сэбина со стулом, которые могли стать патогенными полиовирусами вакцинного происхождения и циркулировать среди населения, вызывая заболевания у непривитых людей.

    Полиомиелит будет полностью искоренен только тогда, когда будут устранены все источники вируса, включая дикий полиовирус (ДПВ) и полиовирус вакцинного происхождения (ПВВП).  В настоящее время больше случаев полиомиелита вызвано ПВВП во всем мире, чем ДПВ, и продолжающееся использование ОПВ Сэбина привело к дополнительным вспышкам ПВВП. Для полной ликвидации полиовируса  необходима более безопасная, более генетически стабильная, живая аттенуированная вакцина.

    В статье обобщен прогресс в деле глобальной ликвидации полиомиелита и текущие проблемы. Рассмотрены желаемые характеристики и новые технологии производства вакцин, которые могут найти применение в условиях полной ликвидации вируса.

    Проанализированы успехи в разработке улучшенных штаммов ОПВ на основе инновационных стратегий.

    Ключевые слова: полиомиелит, полиовирус, ликвидация, вакцинация, вакцина, вакцина для профилактики полиомиелита, инактивированная полиовакцина, оральная полиовакцина, эпидемиологический надзор, иммунный ответ

    Progress and Challenges in Poliomyelitis Eradication. Vaccine evolution (review)

    DOI: 10.18522/2308-9709-2020-33-6

    Progress and Challenges in Poliomyelitis Eradication. Vaccine evolution (review)
    Belova Olga Evgen’evna

    FSRI SRC VB «Vector», Koltsovo, Novosibirsk reg., Russia

     Abstract: Poliomyelitis is an infectious viral disease caused by three serotypes of poliovirus. It affects the central nervous system and can cause paralysis. There are two effective vaccines that protect against polio - inactivated (IPV), given by injection, and live attenuated oral polio vaccine (OPV).

    The vaccination campaign, before it was halted by the coronavirus pandemic, almost succeeded in eradicating polio. Since 1988, the number of wild poliovirus cases has decreased by more than 99%.
    But in recent years, efforts to eradicate poliomyelitis have been hampered by outbreaks of vaccine-derived poliovirus, in which OPV recipients have isolated mutant variants of Sabin's stool strains that could become pathogenic vaccine-derived polioviruses and circulate through the population, causing disease in unvaccinated people.

    Polio will only be completely eradicated when all sources of the virus, including wild poliovirus (WPV) and vaccine-derived poliovirus (VDPV), are eliminated. There are now more VDPV cases of polio worldwide than WPV, and continued use of Sabin's OPV has resulted in additional outbreaks of VDPV. To eradicate poliovirus completely, a safer, more genetically stable, live attenuated vaccine is needed.
    The article summarizes the progress in global polio eradication and current challenges. The desired characteristics and new technologies for the production of vaccines, which can be used in conditions of complete elimination of the virus, are considered.
    The progress in the development of improved OPV strains based on innovative strategies is analyzed.

    Keywords: polio, poliovirus, eradication, vaccination, vaccine, polio vaccine, inactivated polio vaccine, oral polio vaccine, epidemiological surveillance, immune response