Воронежский государственный университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Ухудшение экологической ситуации в последние годы зависит от многих причин: увеличения количества автотранспорта, усиления солнечной активности, выбросов радиоактивных отходов, химического загрязнения. Все это – вредные факторы, совокупность которых составляет антропогенный прессинг. В изучение этого вопроса весомый вклад может внести цитогенетический мониторинг, в процессе которого отслеживается влияние факторов среды на генетический аппарат клеточного ядра. В качестве тест-объектов рекомендуется использование древесных растений. Одним из многолетников, испытывающих воздействие среды в течение ряда лет является береза повислая, что позволяет использовать ее в качестве тест-объекта при мониторинговых исследованиях. Мы избрали объектами для цитологического изучения корневые меристемы проростков семян березы повислой (Betula pendula Roth). Выбранный биообъект является высоко полиморфным видом, что позволяет ей приспосабливаться к различным местообитаниям и выживать при экстремальных изменениях окружающей среды. В настоящее время отмечается значительное загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ), особенно свинцом от выхлопных газов автотранспорта, количество которого по данным ЦГСЭН по Воронежу и Воронежской области возросло в последние годы [1-4]. Наибольшее загрязнение почв ТМ наблюдалось в Центральном, Левобережном и Коминтерновском районах г. Воронежа и на территориях промышленных предприятий [2,4]. Поэтому в таком аспекте актуальной является задача изучения цитогенетических показателей как отражающих состояние генетического аппарата у древесных растений. Детально изучены цитогенетические характеристики (митотический индекс, частота и спектр цитогенетических нарушений) у Betula pendula, произрастающей в экологически чистом, условно экологически чистых (район поселка Репное и Центральный район г. Воронежа-ул. Орджоникидзе) и загрязненном районах (Левобережный). В Левобережном районе г. Воронежа установлено значительное повышение митотического индекса (МИ) и уровня патологий митоза (ПМ), увеличение числа клеток в стадии профазы и количества клеток с остаточными ядрышками в корневой меристеме проростков семян, что может быть следствием совместного действия антропогенных поллютантов, состояния приповерхностной литосферы, природно-климатических факторов, наблюдаемых в разные годы исследования (сочетание высоких температур и низкой влажности на фоне повышенной солнечной активности). Обнаружено более слабое повышение этих показателей по сравнению с контролем у семенного потомства, собранного в Центральном районе г. Воронежа, и еще менее значительное в районе поселка Репное. На основаниии превышения значений ПМ 5% и увеличения МИ из-за задержки клеток на стадии профазы, связанной с нарушением хромосомного аппарата, можно считать, что наиболее сильное действие антропогенного прессинга отмечается в Левобережном районе г. Воронежа, что совпадает с данными ЦГСЭН в Воронеже и Воронежской области и Комитета природных ресурсов по Воронежской области.
При изучении цитогенетических характеристик древесных растений, в том числе и березы повислой, было показано, что на загрязненных территориях они имеют значительные нарушения генетического аппарата. Следовательно, использование семенного материала с деревьев, произрастающих на таких территориях, для лесовосстановительных работ нецелесообразно, а рекомендуется получение семян с насаждений на чистых территориях. Условия в лесополосах, где нередко осуществляется промышленный сбор семян древесных растений, могут быть сходными с описанными городскими условиями, особенно вблизи шоссейных дорог или промышленных предприятий. Поэтому, основываясь на собственных экспериментальных данных, полученных в ряде районов г. Воронежа с известным уровнем антропогенного загрязнения, свидетельствующих о влиянии экологических факторов на генетическую структуру формирующегося потомства, мы рекомендуем сбор семян для лесовосстановления только в экологически чистых районах.
Наши исследования показывают, что необходимо обязательное проведение оценки то целесообразнее использовать другие, более простые биологические характеристики, например, морфологические: морфологию листьев, побегов, корневой системы, метод визуальной оценки насаждений отдельных экземпляров. Изучение экологической обстановки в местах сбора семян по цитогенетическим показателям на примере березы повислой свидетельствует о том, что наиболее экологически чистыми являются район Ботанического сада ВГУ, район “Репное”. Эти районы подходят для сбора семенного материала  и выращивания растений в целях лесовосстановления, интродукции и реинтродукции, а для озеленения, кроме перечисленных, и другие зоны Центрального района г. Воронежа. Но цитогенетическую характеристику насаждений можно давать, изучая показатели и у других растений, использование которых также позволяет оценить экологическую обстановку.

Список литературы:
1.    Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей среды Воронежской области в 2000 году / Под ред. Н.В. Стороженко. – Воронеж: ВГУ, 2001. – 143 с.
2.    Доклад «О состоянии окружающей и природной среды города Воронежа» / Под ред. Н.В. Стороженко. – Воронеж, 1998. – 103 с.
3.    Доклад о состоянии окружающей природной среды Воронежской области в 1997 году» / Под ред. Н.В. Стороженко. – Воронеж, 1998. – 183 с.
4.    Доклад о состоянии окружающей природной среды Воронежской области в 1999 году» / Под ред. Н.В. Стороженко. – Воронеж, 2000. – 154 с.