научный журнал по биологии Успехи современной биологии ISSN: 0042-1324

ЗОРИН Н.А., ЗОРИНА В.Н. — 2013 г.

Представлена информация об эволюции, структуре и механизмах реализации регуляторной системы белков семейства макроглобулинов, включающей в себя альфа-2-макроглобулин и другие белки семейства, их рецепторы, лиганды и факторы, регулирующие их синтез и экспрессию. Продемонстрировано, что большая часть компонентов системы возникла более 500 миллионов лет назад и обнаруживается у большинства форм жизни от бактерий и беспозвоночных, до приматов. Количество представителей семейства в циркуляции и количество субъединиц в их молекулах может варьировать у различных видов, однако базовая структура субъединицы, механизмы взаимодействия с лигандами и рецепторами практически не различаются. Данный механизм взаимодействия крайне примитивен, основан на конформационных изменениях молекулы и изменении изоэлектрической точки комплекса макроглобулин-лиганд или макроглобулин-рецептор, однако особенности его реализации гарантируют его надежность, эффективность и позволяют участвовать в самых разнообразных функциях организма.

ГРОМОВ В.С. — 2013 г.

На основании анализа литературных данных и собственных исследований автора, посвященных изучению социального поведения грызунов, установлено, что у грызунов к наиболее социальным следует отнести виды с семейно-групповым образом жизни. Прямое влияние экологических фак- торов на формирование сложной социальной организации у грызунов остается недоказанным. Ве- дущим фактором в эволюции социальности грызунов, по-видимому, является кооперация, которой способствуют проксимальные механизмы социализации. Формирование сложной социальной ор- ганизации может происходить в любых экологических условиях, когда семейные группы, благода- ря кооперации в различных видах жизнедеятельности, оказываются более конкурентоспособными в сравнении с особями-одиночками. Проксимальные механизмы социализации, в особенности так- тильная стимуляция в раннем онтогенезе, создают предпосылки для укрепления парных связей и повышения уровня заботы о потомстве у особей обоего пола, без которых формирование сложных семейных групп становится невозможным. Исследования, направленные на изучение этих меха- низмов, наиболее перспективны для углубленного понимания процессов, связанных с эволюцией социальности грызунов, и их результаты должны быть интегрированы в современную социоэко- логическую концепцию.

БУРДА Г., НОВИКОВ Е.А. — 2013 г.

Согласно эволюционной теории старения, на видовом уровне низкая вероятность преждевремен- ной гибели животных от случайных причин способствует увеличению максимальной продолжи- тельности жизни. Подземные грызуны, обитающие в хорошо защищенной среде, живут в целом дольше, чем наземные. У социальных видов семейства землекоповых с репродуктивным разделе- нием труда в природе смертность рабочих особей оказывается значительно выше, чем размножаю- щихся, тогда как при содержании в неволе обнаруживаются существенные межвидовые различия по паттернам продолжительности жизни. В семейных группах голого землекопа (Heterocephalus glaber), разводимых в неволе, продолжительность жизни особей разных каст практически оди- накова. У другого социального вида, пескороя Анселла (Fukomys anselli), размножающиеся особи живут в среднем в два раза дольше рабочих. Возможное объяснение наблюдаемых различий может быть связано с видовой спецификой социальной организации и, в первую очередь, с механизма- ми формирования репродуктивной асимметрии. Отличительной чертой голого землекопа является допустимость инбридинга, теоретически выравнивающая шансы всех особей на участие в размно- жении в родной семье. У социальных видов пескороев, избегающих инбридинга, единственной возможностью для размножения является эмиграция. При содержании в неволе невозможность покинуть материнскую семью может послужить причиной угнетения гомеостатических функций, ответственных за продолжительность жизни.

ГОЖЕНКО А.И., КОЛИЕВ В.И., СУКМАНСКИЙ И.О., СУКМАНСКИЙ О.И. — 2012 г.

Представлены общие сведения о водных каналах (аквапоринах), осуществляющих транспорт воды через биологические мембраны живых организмов. Кратко изложены современные представления о секреции воды и электролитов слюнными железами. Подробно рассмотрены данные о локали- зации и функции аквапоринов в слюнных железах, а также об их роли в патогенезе заболеваний и поражений слюнных желез, сопровождающихся ксеростомией.

ИЗВЕКОВА Г.И., СОЛОВЬЕВ М.М. — 2012 г.

Представлены данные по влиянию заражения цестодами на активность пищеварительных фермен- тов их хозяев-рыб. Подтверждено существование градиентов активности протеиназ и гликозидаз вдоль кишечников рыб. Установлено, что протеиназы хозяев более чувствительны к заражению цестодами, чем гликозидазы. У леща и налима заражение приводит к снижению протеолитической активности, у щуки - к ее повышению. Изменяются как абсолютные значения ферментативной активности, так и соотношение уровней активности исследованных ферментов. При заражении леща изменяется относительное содержание различных подклассов протеиназ, особенно сильно в отделах с максимальным числом червей. У зараженного налима активность протеолитических ферментов значительнее уменьшается в месте прикрепления червей - пилорических придатках. Снижение активности пищеварительных ферментов хозяина отмечено даже при низкой инвазии.

БЕССОНОВ С.А., ДЕРГУНОВА Н.Н., ОМЕЛЬЧЕНКО А.В., ПЕТРОСЯН В.Г. — 2012 г.

Проведен количественный анализ динамики численности важнейших ресурсных видов парноко- пытных, характера их пространственного распределения и современной плотности животных для лесорастительных зон (хвойно-широколиственных лесов, таежной, лесостепной, степной зон, при- тундровых лесов и редкостойной тайги) России. На основе использования классических моделей популяционной динамики и анализа временных рядов показано, что для косули и кабана наблюда- ются положительные тенденции увеличения численности за последние годы, а для лося отсутству- ют положительные тенденции как на федеральном, так и на региональном уровнях. Представлены модели декомпозиции трендов, периодических и случайных составляющих динамики численно- сти охотничье-промысловых видов. Приведены модельные оценки репродуктивного потенциала, годового воспроизводства и максимально возможной численности популяций изучаемых видов в рамках модифицированных дискретных моделей Мальтуса, Бивертона-Холта и Риккера.

ВОЛОДИН В.В., ЧАДИН И.Ф., ШИРШОВА Т.И. — 2012 г.

Приведены новые сведения о содержании, компонентном и жирнокислотном составе нейтральных липидов плодов и надземных побегов растений рода Potamogeton, произрастающих на территории Республики Коми. Показаны довольно большие различия в качественном и количественном соста- ве липидных компонентов в зависимости от вида рдеста и органа растения. Обнаружена высокая антимикробная активность липидов, которые полностью подавляли рост большинства тест-культур микроорганизмов, в том числе возбудителей наиболее распространенных и опасных заболеваний. Доказана способность растений рода Potamogeton синтезировать экдистероиды - гормоны линьки насекомых и ракоообразных. Наиболее высокое содержание данных соединений было обнаружено в растениях P. gramineus. Показано, что несмотря на низкий уровень накопления этих веществ в большинстве изученных видов, они способны влиять на растительноядных беспозвоночных. Уста- новлено неравномерное распределение их по частям растения и изменение содержания в ходе он- тогенеза. Полученные результаты позволяют приблизиться к пониманию биохимического уровня регуляции межвидовых взаимодействий в водных экосистемах.

АКСЕНОВ А.С., АСПХОЛЬМ П.Э., БЕСПАЛАЯ Ю.В., БОЛОТОВ И.Н., ВИХРЕВ И.В., ГОФАРОВ М.Ю., ДАВЫДОВ А.Н., ДВОРЯНКИН Г.А., МАХРОВ А.А., ПАШИНИН А.А., СОКОЛОВА С.Е., УСАЧЕВА О.В. — 2012 г.

Исследовано влияние истории использования и воспроизводства биологических ресурсов на популяции жемчужницы и лосося на примере реки Кожа (бассейн реки Онега). Популяция жемчужницы здесь характеризуется невысокой плотностью особей (средневзвешенная оценка 0.09 экз./м2) и низким уровнем воспроизводства. Показано, что роль антропогенного фактора для популяции минимальна, влияние промысла жемчуга не прослеживается. Причина замедленного воспроизводства жемчужницы - обвальное падение численности атлантического лосося в бассейне Онеги, произошедшее в конце ХХ века, а также реконструкция Онежского рыбоводного завода в 1984 г., вследствие которой плотность молоди лосося на нерестововыростных угодьях стала ниже критического уровня. Для сохранения популяции семги Кожи и бассейна Онеги в целом необходимо всемерно развивать искусственное воспроизводство и запретить лов семги, в том числе и на путях миграций (за исключением отлова для нужд рыбоводного завода и традиционного прибрежного промысла в отдаленных селениях).

КОЧЕТКОВ В.В. — 2012 г.

Исследован процесс умерщвления волками лося: от нанесения первых хваток до места гибели. Применяя разработанную автором методику определения мест хваток (укусов) по клочкам шерсти лося, срезанных или вырванных хищником с тела жертвы, выявлена последовательность и частота нанесения хваток в определенные части тела лося на разных этапах процесса умерщвления. Наи- большее количество хваток наносилось в промежность (42.5), бедро, голень (29.6), шею (16.5), а наименьшее - в брюхо (3.5), голову (3.5), грудь (2.6), бок (0.9), крестец (0.9%). Установлено, что при умерщвлении хищники стремятся или лишить жертву подвижности, повреждая сухожилия задних ног, или же нанести хватку в жизненно важные места. При нанесении ран в грудь и шею нарушается целостность крупных вен или легкого и возникает воздушная эмболия, вызывающая закупорку сосудов и быструю смерть жертвы. Пара волков, взрослые самец и самка, во время умерщвления наносят меньше хваток, но в жизненно важные точки, в то время как семья (стая) - больше и в разные места тела лося, что связано с завершающим этапом в обучении молодых осо- бей умерщвлению жертвы. Этому этапу предшествует курс обучения приемам охоты на мел- ких, средних по размеру диких и домашних животных. Предварительно молодые волки учатся наносить хватки крупной жертве вначале на крупном рогатом скоте, в основном телятах, и лишь потом участвуют в охоте на лося. Установлены общие закономерности умерщвления, характерные в целом для популяции, семейных пар и стай (семей) этого хищника.

ИЗВЕКОВ Е.И., ИЗЮМОВ Ю.Г., МЕДЯНЦЕВА Е.Н., НЕПОМНЯЩИХ В.А., ЧЕБОТАРЕВА Ю.В. — 2012 г.

У сеголеток плотвы Rutilus rutilus (Cyprinidae) обнаружена асимметрия выбора направления дви- жения в кольцевом коридоре при инфракрасном освещении - индивидуальное предпочтение дви- гаться преимущественно по часовой стрелке или против нее. Установлена положительная корреля- ция этой поведенческой асимметрии с асимметрией площади парных лобных костей. Обсуждаются возможные причины связи между поведенческой и морфологической асимметрией.

АЗИМОВА Ю.Э., КЛИМОВ Е.А., КОРОБЕЙНИКОВА Л.А., РУДЬКО О.И., ФОКИНА Н.М. — 2012 г.

Показано, что паническое расстройство - достаточно распространенное (2-5%) социально значи- мое неврологическое заболевание человека - имеет серьезную генетическую основу. Во многих лабораториях мира ведутся работы по поиску генов, участвующих в контроле патологической тревожности. В настоящем обзоре суммированы результаты этих работ, свидетельствующие, что развитие панического расстройства связано с полиморфизмом генов ключевых систем нейроме- диаторов головного мозга (серотонина, дофамина, холецистокинина), а также метаболизирующих их ферментов. Высказано предположение о необходимости применения в ассоциативных исследо- ваниях комплексного подхода, который позволит выявить генотип, обеспечивающий предрасполо- женность к паническому расстройству.

ГОЛОВКО А.И. — 2012 г.

Рассмотрена концепция о гетерогенности мю1-опиоидных рецепторов. Важнейшим положением концепции следует считать морфологическую дифференциацию рецепторов, определяемую ге- нетическими вариациями. Таковыми являются полиморфизмы гена мю-опиоидного рецептора и феномен альтернативного сплайсинга. Именно они определяют множественность изоформ мю-ре- цепторов, различающихся как по функциональным характе

ЛОПАТИН В.Н., ПУШКОВ С.Г., РОМАНЕНКО Е.В. — 2012 г.

Выполнены оценки индуктивного сопротивления плоского и жесткого крыла, совершающего гар- монические колебания достаточно большой амплитуды при произвольном положении оси вра- щения. В плоской задаче получены аналитические выражения для составляющих индуктивного сопротивления через коэффициенты гидродинамических производных при гармонических изме- нениях угла атаки.

БУТОРИНА А.К., КОРНИЕНКО А.В. — 2012 г.

Индуцированный мутагенез как одно из направлений селекции растений, получившее развитие с 40-х годов ХХ века, при использовании применительно к сахарной свекле как важнейшей сель- скохозяйственной культуре во ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова дал ряд положительных научных и практических результатов: проверен на мутабильность исходный материал, имеющий разную генетическую природу; проведена оценка активности используемых физических и химических мутагенов и биологически активных веществ при различных режимах обработки и подобраны оптимальные варианты для получения мутантов по желаемым признакам; созданы популяции М2 и последующих поколений, обоснована важность соблюдения определенной последовательности и цикличности в работе. Снижение интереса к индуцированному мутагенезу к 90-м годам было об- условлено приоритетным развитием и широким использованием методов молекулярной биологии. Возрождению интереса к индуцированному мутагенезу в начале ХХI века способствовала раз- работка нового метода Целенаправленного поиска локальных повреждений в геноме - Targeting Induced Local Lesions in Genomes - TILLING, сочетающего использование индуцированного му- тагенеза с молекулярными методами поиска мутаций. TILLING основан на создании популяций, обработанных мутагенами, предпочтительно вызывающими однонуклеотидные замены (SNPs). Это обеспечивает возможность получения множества аллельных вариантов генов, что очень важно для селекции. В разных странах уже разработаны TILLING- проекты для многих сельскохозяйст- венных растений, и в том числе для сахарной свеклы в Германии. Результаты, полученные по ин- дуцированному мутагенезу у сахарной свеклы в России, открывают перспективы для разработки TILLING-проекта по свекле параллельно разработанному в Германии.

КОЧЕТКОВ В.В. — 2012 г.

Согласно общепринятой парадигме хищники регулируют численность популяций жертв и вы- полняют селективные функции, изымая неполноценных, больных и ослабленных животных. Но количество таких особей в популяциях жертв незначительно и не может удовлетворить все потребности в пище. На примере охот волка на лося было исследовано интеллектуальное поведе- ние хищника и жертвы. Для проведения успешной атаки на лося доминирующее значение имеют удачная расстановка членов стаи волка, расположение жертвы, особенности местности и выбран- ный прием охоты. Выявлено семь приемов охоты волка на лося: скрадывание, охват, нагон, загон, тропление, отсечение теленка и эстафетное преследование. Охота волков на лося организуется с учетом знаний повадок жертвы и прогнозирование ее возможного поведения, поэтому атака проводится накоротке и длительное преследование не характерно. Волки преследуют лосей при неудачном нападении на расстоянии 30-200 м (исключение - 20.16 км), а от начала атаки до места гибели жертвы - 30-725 м (исключение - 32 км). Семьи охотятся не шаблонно, постоянно внося определенные нюансы в процесс каждой охоты с учетом условий местности, состояния снежно- го покрова, времени года, конкретной ситуации, проявляют согласованность в действиях на всех этапах охот, прогнозируют возможное развитие событий и действия жертвы. Интеллектуальное поведение может быть решающим фактором в добыче жертвы и должно изменить наши взгляды на понимание роли хищников в экосистемах.

ЗАХАРОВ И.А. — 2012 г.

Рассмотрены случаи присутствия в современных генофондах животных и растений вариантов ми- тохондриальной ДНК (митотипов), отличающихся на видовом уровне, причем один из вариантов был включен в генофонд в результате межвидовой гибридизации, а вид-донор этого митотипа не- известен и, по всей вероятности, вымер. У насекомых сохранению ископаемого митотипа могут способствовать симбиотические бактерии, которые, как и митохондрии, передаются по материн- ской линии.

ГОМАЗКОВ О.А. — 2012 г.

Обсуждаются базовые механизмы развития нормального старения, которые провоцируют возрастные нейродегенеративные заболевания. Теория окислительного повреждения связывает возрастные изменения с накоплением поврежденных митохондрий, которое ведет к прогрессирующей дезорганизации клеток и апоптотической гибели. Существенно отметить, что митохондриальная дисфункция в первую очередь затрагивает популяции уязвимых нейронов, наиболее подверженных апоптозу при нормальном старении и при формировании на этом фоне нейродеструктивных заболеваний типа болезни Альцгеймера, ишемического инсульта и др. Клеточное старение характеризуется прогрессирующим накоплением продуктов, которые удаляются системой аутофагии. Сниженный уровень аутофагии, как показывают многочисленные исследования, играет первостепенную роль при старении. Обосновывается новая позиция о том, что баланс промотирующих и протективных молекулярных и клеточных процессов оказывается ведущей временной детерминантой старения и развития связанных с возрастом патологических процессов.

ЗАЙЦЕВ К.С., МАШКОВЦЕВА Е.В., НАРЦИССОВ Я.Р. — 2012 г.

Аминокислота глицин является не только одним из наиболее распространенных компонентов бел- ков, но и выступает в роли тормозного нейромедиатора в головном и спинном мозге. Эта функция, состоящая в активации специфичных лиганд-зависимых хлорных каналов, представляет собой важнейший аспект работы нервной системы млекопитающих. Поскольку передача торможения между нейронами, организованная в виде специализированных синапсов, подразумевает возоб- новление пула нейромедиаторов, то мембранные транспортные системы играют существенную роль в регуляции активности как отдельных нейронов, так и всей нервной ткани в целом. Данный обзор посвящен подробному описанию семейства глициновых переносчиков (GLYT), которые осуществляют обратный захват глицина из синаптической щели. Приводится описание структуры транспортеров. Отмечается возможное снижение активности GLYT в условиях ацидоза и возник- новение реверсивного выброса метаболита при изменении направления градиента концентрации ионов натрия на мембране. Обсуждается возможная роль данных феноменов в физиологических и патологических условиях.

ШАБАЕВ В.П. — 2012 г.

Рассмотрено влияние инокуляции ростстимулирующими ризосферными бактериями р. Pseudomonas на минеральное питание и потребление растениями питательных элементов из почвы. Установле- но, что бактерии увеличивают потребление растениями элементов, главным образом, вследствие непосредственного влияния на их доступность в почве, а также усиления поглотительной и вы- делительной деятельностей корневой системы, связанной с повышенной секрецией фенольных соединений. Улучшение минерального питания растений при внесении ростстимулирующих ризосферных бактерий р. Pseudomonas увеличивает урожай растений. Инокуляция бактериями позволяет уменьшить дозы минеральных удобрений в 1.5-3 раза при выращивании зерновых и корнеплодных растений без потерь их биомассы и исключить применение микроудобрений.

ДЖЕМУХАДЗЕ Н.К., КИЛАДЗЕ А.Б. — 2012 г.

Предложен новый подход к оценке хемокоммуникационного потенциала на основе гистоэнзима- тических различий ферментов (кислая фосфатаза, щелочная фосфатаза, аденозинтрифосфатаза) специфических и неспецифических кожных желез двух видов полевок рода Lasiopodomys - по- левки Брандта L. brandtii Radde, 1861 и китайской полевки L. mandarinus Milne-Edwards, 1871. Разработана трехуровневая модель хемокоммункационных отношений - на уровне гистоэнзима- тической активности кожных желез на разных топографических участках самцов и самок, на уров- не особи в межполовой системе самцы - самки и на уровне вида. Показано, что у обоих видов потенциал информационного поля самцов преобладает над информационным полем самок (вто- рой уровень хемокоммуникационной системы), что, по-видимому, является отражением полового диморфизма.