Особенности структурно-функциональной организации кариотипа личинок Chironomus Plumosus пруда Карасевка г. Калининграда

Особенности структурно-функциональной организации кариотипа личинок Chironomus plumosus пруда Карасевка г. Калининграда

Очевидно, что состояние водных экосистем, тем более находящихся в черте города, неблагополучно. Необходим контроль качества вод, в частности с применением удобных биологических тест-систем, среди которых широко известны хирономиды.

Эти беспозвоночные имеют политенные хромосомы, позволяющие по структуре не только произвести точную видовую идентификацию, но и дают возможность по характерным хромосомным аберрациям оценить воздействие ряда факторов на наследственный материал. В данной работе был проведён анализ хромосомного полиморфизма популяции Cironomus plumosus зимнего сезона 2002, 2005, 2006 годов из системы прудов Карасевка, расположенных в черте г. Калининграда. В работе были определены и локализованы типы инверсий, амплификаций ЦМР, асинапсисов гомологов политенных хромосом клеток слюнных желёз личинок, рассчитана их частота. Также произвели сравнение этих показателей для самок и самцов. Для этого были приготовлены временные цитологические препараты политенных хромосом по стандартной ацето-орсеиновой методике. Кроме того, был проведён анализ ила на содержание тяжёлых металлов, данные которого приведены в таблице 1.

Таблица 1. Концентрации тяжелых металлов в донных отложениях системы прудов Карасевка г. Калининграда (2005г.)

В таблице 2 представлены частоты обнаруженных в популяции стандартных и инвертированных последовательностей дисков. Плечи: А, В, С, D представлены более, чем одной последовательностью. Частота стандарта имеет высокие значения, сходные в 2005 и 2006 году, при этом она заметно выше, чем в 2002 году. Частота инвертированных последовательностей невысока. III и IV хромосомы мономорфны: представлены стандартными последовательностями у всех особей.

Таблица 2. Абсолютная и относительная частота встречаемости инверсий политенных хромосом в популяции Ch. plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда

В таблице 3 представлены параметры инверсионного полиморфизма данной популяции.

Таблица 3. Параметры полиморфизма природной популяции Chironomus plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда

Стоит отметить, что к 2006 году заметно снизилось число инверсий на особь, что характеризует инверсионный полиморфизм популяции как невысокий, и даже сниженный по сравнению с данными по палеарктическим популяциям в 1,1 раза, а в сравнении с 2002 годом для данного водоёма в 2,8 раза. Частоты других кариологических показателей исследованной популяции представлены в таблице 4.

Таблица 4. Кариологические характеристики природной популяции Chironomus plumosus из системы прудов Карасевка г. Калининграда.

Заметно, что частота асинапсисов гомологов политенных хромосом, повысилась к 2005, 2006 годам в среднем на 25% по сравнению с 2002 годом. Стоит отметить такое явление, как ингибирование типичного пуфа плеча В I хромосомы. С частотой 25% В 2005 и 20% в 2006 году вместо пуфа наблюдалась последовательность четко различимых дисков, а в ряде случаев отмечен асинапсис этого района. В выборке 2002 года это явление не отмечено. В таблице 5 приведены данные о распределении стандартных и инверсионных последовательностей между самцами и самками.

Частота стандартных последовательностей у самок незначительно преобладает над их частотой у самцов. Редко встречающиеся последовательности (B22,C12,D12,D16) чаще отмечались у самцов. В исследованной популяции самок можно охарактеризовать как кариотипически более консервативный пол, что, как известно, отвечает их биологической роли. кариотип хромосома хирономида абберация Таким образом, в выборках зимнего сезона 2005, 2006 годов по сравнению с данными 2002 г. кариологический анализ демонстрирует невысокий инверсионный полиморфизм. Сходные показатели полиморфизма выборок 2005, 2006 годов позволяют говорить о стабилизации экологических условий в водоеме на этот период. При этом необходимо отметить, что изучаемая популяция подвержена токсическому воздействию, о чем свидетельствует высокий уровень неинверсионных аберраций хромосом. Повышенных концентраций тяжелых металлов (табл. 1) в данном водоеме не выявлено, но следует учитывать эффект аккумуляции металлов в живых системах.