Фитоиндикационная оценка экологического статуса территорий по цитогенетическим показателям

Авторы

  • Ольга Владиславовна Лозинская Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова
  • Злата Ярославовна Князева Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова

Ключевые слова:

фитоиндикаторы, Allium cepa, радионуклиды, хромосомные патологии, частота аберраций (ЧА)
Поддерживающие организации
Работа выполнена врамках ГПНИ «Природные ресурсы иокружающая среда» подпрограммы«Радиация ибиологические системы». Авторы выражают благодарность за организационную помощь старшему на-учному сотруднику Березинского биосферного заповедника А. О. Лукашуку, дирекции Полесского государственногорадиационно-экологического заповедника иБелорусской АЭС.

Аннотация

Анализируется значимость биологического контроля в системе мониторинга окружающей среды. Отмечается особая роль в программах биомониторинга поиска и использования биоиндикаторов, позволяющих достоверно оценивать экологическую ситуацию в зависимости от степени воздействия различных антропогенных факторов. Указывается способность некоторых видов растений и животных реагировать на генетическом и морфологическом уровнях на происходящие изменения, а также их пригодность для оценки различных территорий. Приводятся данные оценки экологического статуса территорий по цитогенетическим тест-реакциям (частоте аберраций) фитоиндикатора – лука репчатого (Allium cepa L.), культивируемого на водных вытяжках почв естественных и антропогенно измененных территорий. Выявлен характер изменения биоиндикационных показателей в зависимости от элементного состава почв (присутствия тяжелых металлов и радионуклидов). Установлено, что почвы Березинского биосферного заповедника обладают слабым мутагенным эффектом: диапазон показателя частоты аберраций от 9 до 13%. Почвы реперных точек окрестностей БелАЭС обладают умеренным мутагенным эффектом – частота аберраций составляла от 9 до 17%. Наблюдаемая частота нарушений митоза лука репчатого, выращенного на почвах зоны отчуждения, находилась в диапазоне 20–29%. Полученные данные свидетельствуют, что степень загрязненности почв исследуемых экологически разнотипных территорий радионуклидами определяет направленность процесса протекания митоза. Результаты проведенных исследований подтвердили состоятельность метода Allium-test для экологической оценки территорий и возможность его применения в системе мониторинга. На основании анализа результатов проведенных исследований выделены 3 экологически неравноценных территориальных кластера, различающихся степенью антропогенного влияния: первый – территория с радиационным загрязнением (ПГРЭЗ), второй – антропогенно-нарушенная территория (БелАЭС) и третий – эталонная территория (Березинский биосферный заповедник) с минимальным уровнем загрязнения.

Биографии авторов

  • Ольга Владиславовна Лозинская, Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова

    старший преподаватель кафедры общей биологии и генетики

  • Злата Ярославовна Князева, Международный государственный экологический институт им. А.Д. Сахарова

    студентка, факультет экологической медицины

Библиографические ссылки

  1. Neverova OA. Primenenie fitoindikacii v ocenke zagrjaznenija okruzhajushhej sredy [Application of phytoindication in assessing environmental pollution]. Biosfera. [Biosphere]. 2009;1(1):82–92. Russian.
  2. Kalaev VN, Karpova SS, Artyukhov VG. Cytogenetic characteristics of Weeping Birch (Betula pendula Roth.) seed progeny in different ecological conditions. Bioremediation Biodiversity Bioavailability. 2010;4(1):77–83.
  3. Agadzhanyan EA, et al. Primenenie klona 02 tradeskancii dlja ocenki klastogennyh jeffektov pri geneticheskom monitoringe teh- nogennyh territorij [Use of Tradescantia clone 02 for assessing clastogenic effects in genetic monitoring of technogenic territories]. In: Problems and Monitoring of Natural Ecosystems. Penza: MNITs PGSKhA; 2014. p. 20–23. Russian.
  4. Tarkhanov SN, Biryukov SYu. Vlijanie atmosfernogo zagrjaznenija na fotosintezirujushhij apparat Pinus sylvestris L. i Picea obovata Ledeb. × P. abies (L.) Karst. v severnoj tajge bassejna Severnoj Dviny [Influence of atmospheric pollution on the photosynthetic apparatus of Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ledeb. × P. abies (L.) Karst. in the northern taiga of the Severnaya Dvina basin]. Izvestya Vuzov. Lesnoy Journal [News from universities. Forest journal]. 2014;1:20–26. Russian.
  5. Rassadina EV. Bioindikacija i ee mesto v sisteme monitoringa okruzhajushhej sredy [Bioindication and its place in the environmental monitoring system]. Vestnik Ulyanovskoi Gosudarstvennoy Selskokhozaistvennoy Akademii [Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy]. 2007;2(5):48–53. Russian.
  6. Ryndevich SK, Lukashuk AO, Zemoglyadchuk AV, Tokarchuk OV, Baichorov VM. Nasekomye-bioindikatory i kriterii nenarushennyh vodnyh jekosistem Belarusi [Insect bioindicators and criteria of undisturbed aquatic ecosystems of Belarus]. Vestnik BarGU [Bulletin of BarGU]. 2020;8(1):99–119. Russian.
  7. Evseeva TI, Maistrenko TA, Geraskin SA, Belykh ES, Kazakova EV. Toksicheskie i citogeneticheskie jeffekty, induciruemye u A. cepa nizkimi koncentracijami Cd i 232Th [Toxic and cytogenetic effects induced in A. cepa by low concentrations of Cd and 232Th]. Citologija i genetika [Cytology and Genetics]. 2005;5:73–80. Russian.
  8. Sushko GG. Nasekomye kak indikatory jekologicheskogo sostojanija verhovyh bolot Belorusskogo Poozer’ja. [Insects as indicators of the ecological state of raised bogs in the Belarusian Poozerye]. Trudy BGU [Works of BSU]. 2015;10(1):359–367. Russian.
  9. Sergeeva TP, Lozinskaya OV, Titova ET. Saranchovye (Acrididae) kak indikatory jekologo-sukcessionnyh processov tehnogenno-transformirovannyh territorij [Acrididae as indicators of ecological–successional processes in technogenically transformed territories]. In: Biologicheskoye raznoobrazie pryrodnyh i antropogennyh landshaftov: izuchenie i ohrana [Biological Diversity of Natural and Anthropogenic Landscapes: Study and Conservation]. Astrakhan: [publisher unknown]; 2025. p. 227–231. Russian.
  10. Sergeeva TP, Lozinskaya OV, Smirnova EG. Zhiznennye formy prjamokrylyh (Orthoptera) Belarusi kak pokazatel’ ih adaptivnyh vozmozhnostej i bioindikacionnyh kachestv [Life forms of Orthoptera in Belarus as indicators of adaptive potential and bioindicative qualities]. Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologia [Journal of the Belarusian. state university. Ecology]. 2021;4:36–45. Russian.
  11. Lugovskoy AM, et al. Bioindikacija kak metod monitoringa v processe territorial’nogo upravlenija. [Bioindication as a monitoring method in territorial management]. Problemy regionalnoy ekologii. [Regional environmental problems]. 2013;2:96–97. Russian.
  12. Aleksakhin RM, Buldakov LA, Gubanov VA, et al. Krupnye radiacionnye avarii: posledstvija i zashhitnye mery [Major radiation accidents: consequences and protective measures]. Moscow: IzdAT; 2001. 752 p. Russian.
  13. Geraskin SA, Fesenko SV, Volkova PYu, et al. Chto my uznali o biologicheskih jeffektah obluchenija v hode 35-letnego analiza posledstvij avarii na Chernobyl’skoj AJeS? [What have we learned about biological effects of radiation from 35 years of analysis of the Chernobyl accident?] Radiacionnaja biologija. Radiojekologija. [Radiation biology Radioecology]. 2021;61(3). Doi:10.31857/ S0869803121030061. Russian.
  14. Il’in LA, Kirillov VF, Korenkov IP. Radiacionnaja gigiena: uchebnik dlja vuzov [Radiation Hygiene: A Textbook for Universities]. Moscow: GEOTAR-Media; 2010. 384 p. Russian.
  15. Gisselson D. Classification of chromosome segregation errors in cancer. Chromosoma. 2008;117(6). Doi:10.1007/s00412-008-0169-1. Russian.
  16. Udalova AA, Pyatkova SV, Geraskin SA, et al. Ocenka cito- i genotoksichnosti podzemnyh vod, otobrannyh na promploshhadke Dal’nevostochnogo centra po obrashheniju s radioaktivnymi othodami [Assessment of cyto- and genotoxicity of groundwater sampled at the industrial site of the Far Eastern Center for Radioactive Waste Management]. Radiatsionnaya Biologia Radioekologia [Radiation biology Radioecology]. 2016;56(2). Doi:10.7868/S0869803116020132. Russian.
  17. Bolsunovsky A, Dementyev D, Trofimova E, et al. Chromosomal aberrations and micronuclei induced in onion (Allium cepa) by gamma radiation. Journal of Environonmental Radioactivity. 2019;207. Doi:10.1016/j.jenvrad.2019.05.014.
  18. Saghirzadeh M, Gharaati MR, Mohammadi Sh, et al. Evaluation of DNA damage in root cells of Allium cepa seeds growing in soils of high background radiation areas of Ramsar, Iran. Journal of Environonmental Radioactivity. 2008;99. Doi:10.1016/j.jen-vrad.2008.03.013.
  19. Muravyev AG. Ocenka jekologicheskogo sostojanija pochvy: prakticheskoe rukovodstvo [Assessment of Soil Ecological State: A Practical Guide]. Saint Petersburg: Associacia «Krismas+». [Association «Krismas+»]; 2000. 79 p. Russian.
  20. Smirnova MV, Smirnov AA. Citogeneticheskie jeffekty γ-radiacii v kletkah kornevoj meristemy Allium cepa [Cytogenetic effects of γ-radiation in the cells of the root meristem of Allium cepa]. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2024;16(2):113–125. Russian.
  21. Isachenko E.V., Lozinskaya O.V. Ispol’zovanie citogeneticheskih pokazatelej Allium cepa dlja ocenki jekologicheskogo sostojanija territorii Polesskogo gosudarstvennogo radiacionno-jekologicheskogo zapovednika [Use of cytogenetic indicators of Allium cepa to assess the ecological state of the territory of the Polesie State Radiation-Ecological Reserve]. In: Problemy sokhraneniya biologicheskogo raznoobraziya i ispolzovaniya biologicheskikh resursov. Materialy III Mezhdunarodnoy konferencii, posvyashchennoy 110-letiyu so dnya rozhdenia akademika N. V. Smolskogo [Problems of conservation of biological diversity and use of biological resources: Proceedings of the III International Conference dedicated to the 110th anniversary of the birth of Academician N. V. Smolsky]. Minsk: [publisher unknown]; 2015. p. 93–96. Russian.
  22. Lozinskaya OV, Melnov SB, Sergeeva TP, Kipen VN. Bioindikacionnyj podhod k ocenke jekologicheskogo statusa territorij po morfologicheskim i citogeneticheskim pokazateljam rastenij [Bioindicative approach to assessing the ecological status of territories based on morphological and cytogenetic indicators of plants]. Vesti Natsionalnoy Akademii Navuk Belarusi. Seria Biologichnuh Navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological Sciences Series]. 2019;64(3):364–373. Russian.

Загрузки

Опубликован

2026-06-12

Выпуск

№ 1 (2026): Журнал Белорусского государственного университета. Экология

Раздел

Изучение и реабилитация экосистем

Как цитировать

[1]
Лозинская, О.В. и Князева, З. 2026. Фитоиндикационная оценка экологического статуса территорий по цитогенетическим показателям. Журнал Белорусского государственного университета. Экология. 1 (июн. 2026), 13–23.