№ 4 (2024)

Эллиптическое преобразование Фурье – распространенный метод описания формы объектов уникальной последовательностью коэффициентов, которые позволяют сравнить формы математическими методами. Однако сырые коэффициенты содержат лишние данные, не связанные с формой, что не обеспечивает корректное сравнение. По этой причине коэффициенты нормируют. Это убирает часть лишних данных, но оставляет информацию о зеркальной симметрии и порядке обхода контуров объектов, закодированные в знаках коэффициентов, которые также мешают сравнению форм. В работе описан алгоритм согласования нормированных коэффициентов, нивелирующий влияние упомянутой информации. На примере прикрепительных органов моногеней показаны преимущества использования согласованных коэффициентов для сравнения форм биологических структур.

Изучены тератогенный и эмбриотоксический эффекты экстракта из туники асцидии Halocynthia aurantium, а также его применение в условиях, переохлаждения, перегревания, мышечной нагрузки, введении гексенала и вертикальной фиксации за дорсальную шейную складку. Стресс-вертикальная фиксация крыс сопровождалась увеличением в плазме крови уровня общих липидов, общего холестерина, коэффициента холестерин/фосфолипиды и снижением общих фосфолипидов, а также изменением количественных характеристик классов нейтральных и фосфолипидов. Проведена коррекция полученных изменений липидным экстрактом асцидии и коммерческим препаратом сравнения Омега-3. Липидный экстракт H. aurantium показал более высокую эффективность в восстановлении липидного состава плазмы крови при стрессе по сравнению с препаратом Омега-3 за счет более широкого спектра нейтральных и фосфолипидных классов, полиненасыщенных жирных кислот семейств n-3 и n-6. Туника асцидии может использоваться как сырье для получения препаратов со стресспротекторными и липидкоррегирующими свойствами.

Впервые описана микроструктура бугорчатых дорсальных чешуй и брюшных щитков туловища у разновозрастных особей скальных ящериц (Darevskia raddei, D. nairensis, D. valentini, D. dahli, D. armeniaca). Толщина кожи у наиболее ксерофильного вида (D. raddei) меньше таковой у гигрофильных видов. На чешуе скальных ящериц имеются единичные или парные продольные незамкнутые сбоку кожные складки, которые тянутся по внутренней стороне чешуи до ее дистального края. Мелкие складки присутствуют и в выстилке межчешуйного кармана. Они состоят из кожи и подкожной клетчатки. Крупная складка способна полностью перегораживать полость межчешуйного кармана, объем которого может изменяться при сокращении пучков подкожной мускулатуры, достигающих оснований чешуй. На чешуях бугорчатой кожи мелкие складки также присутствуют. У мезофильных ящериц (Zootoca vivipara) сходные образования возникают на более поздних стадиях постнатального онтогенеза, чем у скальных ящериц. Обсуждается вероятное функциональное значение описанных кожных структур.

Численность сайгака (Saiga tatarica tatarica) в популяции Северо-Западного Прикаспия в середине прошлого века достигала почти 800 тысяч особей. В конце ХХ в. произошло ее резкое сокращение, и к 2015 году численность составила около пяти тысяч. В статье представлены результаты анализа полиморфизма микросателлитных локусов и контрольного региона мтДНК, полученные для музейной выборки сайгака из популяции Северо-Западного Прикаспия, собранной на пике численности в 50-е годы ХХ в. Проведено сравнение с данными для образцов сайгака периода депрессии численности 1999–2016 гг. Показатели разнообразия контрольного региона мтДНК образцов музейной и современной выборок сайгака отличались незначительно. Наиболее существенным последствием резкого снижения численности в популяции оказалось значительное увеличение коэффициента инбридинга (Fis), рассчитанного по микросателлитным локусам яДНК.

Изучали осушенные торфяные почвы (Histosols). В режиме слабого и умеренного осушения тренд сезонных колебаний (квадратичная парабола) показывает еженедельное среднее повышение активности дегидрогеназы с еженедельным средним замедлением, в режиме глубокого – еженедельное среднее замедление с еженедельным ускорением за июнь – октябрь. Выявлена достоверная нелинейная связь активности фермента: положительная – с окислительно-восстановительным потенциалом и рН, разнонаправленная – с объемной влажностью и температурой почв. Согласно каноническому анализу, обсуждаемое множество совокупно обусловливает сезонную активность дегидрогеназы на 50–81%. В качестве доминантного фактора статистически обоснован гидрологический режим. Установлено отрицательное сопряженное взаимодействие активности дегидрогеназы и пероксидазы, подтверждая их участие в биохимическом преобразовании органического вещества как единого целого.

Исследовалась роль корней и корневых систем Pinus sylvestris L. при формировании вторичных сосняков на вырубках Кольского Севера. Установлено, что у сеянцев сосны на нарушенных территориях корневая и побеговая системы формируются достаточно быстро. Уже в I-ом классе возраста проявляются характерные морфологические признаки корневых систем, площади питания деревьев начинают налагаться друг на друга. Основная масса корней (80–85%) сосредоточивается в верхнем 20-сантиметровом слое почвы. Выявлена линейная связь таксационных показателей деревьев с массой корневых систем. Проведенные исследования показали, что формирование лесных сообществ сосны обыкновенной на вырубках Кольского Севера, их устойчивость и продуктивность находятся в прямой зависимости от степени развития отдельных корней и корневых систем в целом.

Исследовали в условиях эксперимента влияние гипоксии на уровень экспрессии генов пируваткиназы (РКМ), октопиндегидрогеназы (OcDH) и малатдегидрогеназы (MDH) в жаберной ткани средиземноморской мидии Mytilus galloprovincialis (L., 1819). Контрольная группа моллюсков содержалась при 9–10^оС и уровне кислорода в воде 8.5 мгО₂ л^–1. Опытная – при 9–10^оС и 2.2 мгО₂ л^–1. Экспозиция – 24 и 72 ч. Часть особей в дальнейшем подвергалась процедуре реоксигенации. В условиях гипоксии происходило повышение уровня экспрессии генов OcDH и MDH соответственно в 3 и 2 раза (p < 0.05). При этом экспрессия OcDH проявляла чувствительность к содержанию кислорода в среде. В условиях реоксигенации процесс полностью подавлялся. Экспрессия гена РКМ, напротив, не зависела от гипоксического воздействия и сохранялась на уровне контрольных значений.

Показано, что различия в изотопном составе углерода водорастворимой и водонерастворимой фракции биомассы листа растений, а также флоэмы эволюционно обусловлены, связаны с метаболическими реакциями при ассимиляции и фотодыхании и не зависят от режима освещенности и от спектральных диапазонов ФАР, используемых при освещении. Они являются причиной изотопных различий ассимиляционного и фотодыхательного углеродных фондов, питающих различные метаболические процессы. Благодаря строгой временной и пространственной организации метаболизма потоки углерода из фондов сохраняют изотопные различия, полностью не перемешиваясь. Отличия изотопного состава углерода водорастворимой фракции биомассы и углерода сока флоэмы от углерода водонерастворимой фракции невелики (1–3‰), но вполне устойчивы и легко фиксируются. Углерод водорастворимой фракции весьма близок по изотопному составу к углероду флоэмы и заметно обогащен изотопом ¹³С относительно водонерастворимой фракции, что позволяет использовать его как маркер при изучении транспорта ассимилятов в растениях, особенно в период бутонизации и плодоношения. Показано, что причиной обогащенности автотрофных органов и тканей изотопом ¹²С относительно углерода гетеротрофных частей растения является преимущественное участие в их образовании изотопнолегкого ассимиляционного фонда, тогда как в формировании гетеротрофных органов принимает участие изотопнотяжелый фотодыхательный фонд. Показано, что проявлением двух изотопноразличающихся фондов является обнаруженная связь изотопного состава углерода листьев с их возрастом.

Исследовано продвижение корма по пищеварительному тракту (ПТ) у зеленоядного представителя грызунов с однокамерным полужелезистым желудком – дневной песчанки Psammomys obesus методом многократного мечения корма инертными пластиковыми маркерами. Выяснены особенности кинетики содержимого в зависимости от морфологии ПТ, кормовых объектов и времени введения маркеров. Полное время выведения маркеров у дневной песчанки достигает 36 ч. Определено среднее время задержки маркеров в ПТ в целом (17–18 ч), а также отдельно в преджелудке (7–9 ч) и слепой кишке (7–12 ч). Выявлена неравномерность прохождения корма, которая рассматривается как важный механизм максимизации извлечения нутриентов из растительных кормов, включая микробную ферментацию структурных углеводов кормового рациона.