Использование гематологических показателей озерной лягушки для определения зоны токсического действия нефти

Направление научно-исследовательской работы: «Экология и человек»

«Использование гематологических показателей озерной лягушки для определения зоны токсического действия нефти».

Работу выполнила

студентка 2 курса

специальности49.02.01

Физическая культура

Кирова Диана

Научный руководитель:

Левадняя М.А.

г. Ейск, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Мониторинг состояния окружающей среды сегодня – это необходимая мера для прогнозирования изменения экологической ситуации.

О неблагоприятном воздействии нефтепродуктов на водные экосистемы писали еще в конце 19 - начале 20 века. Однако некоторые ученые считали, что небольшие дозы нефти и нефтепродуктов (ввиду малой их растворимости и незначительного всасывания в кишечник) не наносят особого вреда организму животного [1]. В связи с интенсивной добычей нефти в конце 20 столетия стало очевидным, что она представляет серьезную опасность не только для водных, но и для наземных экосистем.

Проблема нефтяного загрязнения, получившая в последние годы глобальное распространение, затрагивает не только акватории морей и океанов, но также участки суши, реки и пресные водоемы в районах добычи и транспортировки нефти.

Источниками нефти служат сточные воды, транспорт, нефтеперерабатывающие предприятия. ПДК нефти и нефтепродуктов превышены в некоторых водоемах в 100 и более раз [7]. Отмечено, что амфибии, как правило, избегают водоемов с пленкой нефти, масел, жиров [1]. Озерная лягушка – один из видов земноводных, наиболее устойчивых к загрязнению среды. Она обитает не только в водоемах, загрязненных бытовыми отходами или удобрениями, но и в окрестностях крупных металлургических и химических предприятий, где другие виды земноводных не способны существовать. Водоемы, расположенные в непосредственной близости от источников загрязнения, могут использоваться взрослыми лягушками и абсолютно непригодны для развития икры и головастиков [12].

Актуальность проблемы продиктована активным воздействием нефтепродуктов на земноводных в современных условиях научно-технического прогресса.

Установлено, что кровь, являясь внутренней средой организма, чувствительна к действию неблагоприятных факторов окружающей среды, поэтому различные гематологические параметры можно использовать для оценки физиологического состояния животных. Земноводные, особенно представители рода Rana, характеризуются вполне развитой кроветворной и иммунной системами [12]. Кроме того, вследствие особенностей онтогенеза амфибии подвергаются более длительному и интенсивному воздействию негативных факторов окружающей среды [12]. Исследования по влиянию различных загрязнителей в основном проводились на рыбах и других гидробионтах, главным образом морских. Однако пресноводные животные также испытывают воздействие этих загрязнителей. Этим продиктована относительная новизна нашего исследования.

Объектом для исследования послужила озерная лягушка – Rana ridibundaPal. Исследования крови озерной лягушки проводили на животных, отловленных в Ейском районе, в гирле копанских плавней, впадающих в Бейсугский залив.

Вылов подопытных животных производился близ авиационного полигона, от которого сточные воды стекали в водоем с животными. Была выдвинута гипотеза о возможном радиационном поражении озерных лягушек.

Цель проекта – установить, как влияет такой загрязнитель как нефть на гематологические показатели озерной лягушки.

При написании проекта были поставлены следующие задачи:

1. Провести обзор литературы об исследованиях влияния токсикантов на кровь амфибий.

2. Определить количество гемоглобина и эритроцитов в крови озерной лягушки в контроле и при содержании в растворах с нефтью различной концентрации;

3. Определить общее количество лейкоцитов и рассчитать лейкоцитарную формулу озерной лягушки при содержании в растворах с нефтью различной концентрации;

4. Выявить пороговую концентрацию нефти, вызывающую существенные изменения показателей как красной, так и белой крови озерной лягушки.

5. Выявить характеристики радиационного поражения амфибий.

Методика исследования основывалась на:

- изучение литературных источников;

- стандартных унифицированных биохимических методах;

- стандартных статистических методах.

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЗЕРНОЙ ЛЯГУШКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТОКСИКАНТОВ

1. 1. Красная кровь амфибий

Поступление в окружающую среду промышленных сточных вод химической и металлургической промышленности вызывает уничтожение значительной территории пойменных биогеоценозов, что в свою очередь обусловливает уменьшение численности различных представителей герпетофауны и изменение ее пространственного распределения. Изменяются также гематологические показатели различных видов бесхвостых амфибий. У обитающих в этой зоне особей озерной лягушки повышается содержание гемоглобина с 6,85 (в чистой зоне) до 8, 59 г% и эритроцитов с 0,3 млн. до 0,4 млн/мл³.

Под влиянием токсикантов сточных вод изменяются энергетические запасы организма озерной лягушки, о чем свидетельствует повышение в крови содержания белка с 4,62 до 20,64 г%, липидов в 10 раз (0,937 мг%) [13].

В 2009 году проведено исследование по изучению реакции крови озерной лягушки Rana ridibunda Pal. на воздействие сточных вод сахарных заводов. В этой работе приведены сведения об изменениях в гематологических показателях озерной лягушки при двух вариантах экспозиции в растворах сточных вод сахарных заводов.

По результатам исследования можно сделать вывод, что увеличение кислородной емкости крови земноводных за счет повышения количества эритроцитов и содержания гемоглобина является типичной адаптивной реакцией организма лягушки на различные загрязнители. Понижение же этих показателей (анемия) может приводить к гибели животных, и говорит о патологическом процессе [1].

Т.И. Жуковой и Т.Ю. Песковой [4] была сравнена картина красной крови озерной лягушки Rana ridibunda и других амфибий после кратковременного пребывания в растворах фрсфорорганических (ФОС), хлорорганических (ХОС) и пиретроидных пестицидов (лабораторные опыты) с гематологическими показателями особей при постоянном обитании в водоемах, загрязненных ДДТ и его метаболитами.

Характер кратковременного (в течение 1 - 5 сут.) воздействия пестицидов любой природы зависит, по мнению Т. И. Жуковой и Т.Ю. Песковой, от дозы токсиканта. Относительно большие дозы пестицидов вызывают уменьшение количества гемоглобина и/или числа эритроцитов в крови земноводных.

По данным Т.И. Жуковой и Т.Ю. Песковой, в растворах пиретроидного пестицида дециса высокой концентрации (соответствующей нормам применения препарата в сельском хозяйстве), как правило, уменьшается количество гемоглобина при тенденции к уменьшению числа эритроцитов. Более длительное (5 сут.) нахождение в растворах дециса одной и той же концентрации по сравнению с суточной экспозицией сопровождается изменениями гематологических показателей озерной лягушки, а именно в концентрации 1 мг/л достоверно снижается величина гемоглобина, а в концентрации 10 мг/л происходит существенное (в 1,5 раза) снижение гемоглобина при одновременном увеличении в 1,4 раза числа эритроцитов, т.е. наблюдается гипохромия.

Снижение показателей красной крови амфибий, видимо, является результатом многочисленных кровоизлияний и тромбов, возникающих под действием пестицидов. У погибших в растворах дециса озерных лягушек наблюдались очаги кровоизлияний в коже и внутренних органах; ранее эту картину отмечали для травяной лягушки [4].

Низкие концентрации пестицидов при воздействии на амфибий в течение 1 - 10 сут., как правило, не только уменьшают количество эритроцитов и гемоглобина, но обычно увеличивают оба показателя или один из них. Это справедливо для озерной лягушки, находившейся в растворах фозалона (концентрации 0,01 и 0,1%), - в 1,2 — 1,3 раза увеличено число эритроцитов при постоянном количестве гемоглобина [4], а также в растворах сириуса и фудзивана, где количество гемоглобина постепенно возрастает в хроническом опыте (0,1 мг/л) при одновременном увеличении и количества эритроцитов (сириус) или при неизменном их количестве — фудзиван [3]. Видно, что у опытных животных количество гемоглобина и эритроцитов достоверно увеличивается. Повышение показателей красной крови у лягушек в этих случаях можно считать компенсаторным, так как в воде в присутствии пестицидов уменьшается количество растворенного кислорода. Последующее выдерживание амфибий в чистой воде в течение 5 суток после 10 - суточного воздействия дециса и каратэ относительно низкой концентрации привело к снижению до контрольных величин количества гемоглобина и эритроцитов (децис) или только гемоглобина (каратэ). В последнем случае количество эритроцитов не снизилось до контрольных значений, но достоверно уменьшилось по сравнению с их количеством у опытных животных до выдерживания в чистой воде.

1. 1. Белая кровь амфибий

Лейкоцитарная формула у самцов и самок озерной лягушки в один и тот же сезон года одинакова. В течение года в составе белой крови преобладают лейкоциты, т.е. кровь носит лимфоидный характер. Однако доля лимфоцитов в составе белой крови у разных видов существенно различается, составляя у травяной лягушки 95,4%, а у озерной от 49 до 62% [2].

Т. И. Жукова и Т.Ю. Пескова тщательно проанализировали имеющиеся в литературе и собственные данные по белой крови различных земноводных и пришли к выводу, что все разнообразие изменений числа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы крови при действии пестицидов можно свести к двум основным типам, принципиально отличимым друг от друга. При первом типе изменений в белой крови бесхвостых амфибий в условиях загрязнения, как правило, наблюдается лейкоцитоз — общее число лейкоцитов возрастает по сравнению с контролем в 1,5 — 4,6 раза (до 52 тыс./мм³). Это данные по озерной лягушке в лабораторных опытах с пестицидами фозалоном и карбофосом [6], сириусом и фудзиваном [3], а также при обитании этого вида в природных загрязненных водоемах — в рисовых чеках [2], в оз. Карасун в черте г. Краснодара [5]. В тех случаях, когда лейкоцитоз не был отмечен — эксперимент с пиретроидными инсектицидами каратэ и децис в относительно малых концентрациях - обращает на себя внимание исходно высокий уровень числа лейкоцитов у озерных лягушек, отловленных в водоемах со значительным пестицидным фоном, т.е., видимо, в природных условиях уже произошло увеличение числа лейкоцитов у амфибий.

Параллельно с общим лейкоцитозом происходят существенные изменения в лейкоцитарной формуле, а именно достоверно увеличивается либо общее число нейтрофилов в 2,8 раза (1 случай), либо только палочкоядерных нейтрофилов в 2,3 — 3,3 раза (8 случаев) при снижении числа сегментоядерных нейтрофилов в 1,3 — 3,3 раза (6 случаев). Кроме того, практически всегда (8 случаев) наблюдается моноцитоз — в 1,4 — 3,7 раза возрастает число моноцитов по сравнению с контролем. Эта общая картина белой крови амфибий может быть дополнена небольшим снижением количества лимфоцитов и разноплановым и изменениями числа эозинофилов.

Нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево (в сторону увеличения доли палочкоядерных нейтрофилов) наблюдается, как правило, при острых воспалительных прцессах и различных интоксикациях. Нейтрофилы — активные ферментообразователи, им свойственна и фагоцитарная функция. Нейтрофилез, таким образом, можно рассматривать в качестве адаптивного механизма, повышающего защитную функцию крови. Моноцитоз, возможно, представляет собой результат интенсификации активности ретикулоэндотелиальной системы в ответ на некротические изменения в тканях под действием пестицидов. Относительное увеличение числа моноцитов служит показателем развития иммунных процессов в организме.

Второй тип изменения белой крови земноводных имеет иную, во многом прямо противоположную описанной выше направленность — главным образом в лейкоцитарной формуле. По данным (лабораторные опыты с децисом высоких концентраций), как и при первом типе изменений белой крови, у озерной лягушки наблюдается лейкоцитоз — до 22,5 тыс./мм3. В лейкоцитарной формуле при втором типе изменений отмечена нейтропения — общее число нейтрофилов уменьшается в 2 — 13 раз (7 случаев) при явном лимфоцитозе (5 случаев). В клетках нейтрофильного ряда часто выявляется патологическая зернистость. Дополняется эта картина эозинофилией (3 случая) и моноцитозом (3 случая).

Анализ всех приведенных материалов позволяет сделать следующий вывод относительно изменений показателей белой крови амфибий в условиях загрязнения. Когда концентрация пестицида или другого загрязнителя не превышает некоторого критического значения, характерного именно для данного токсиканта, белая кровь амфибий реагирует по первому типу. Значительный нейтрофилез является выражением полноценной защитной реакции организма. В сочетании с моноцитозом (а среди моноцитов при этом случае преобладают молодые клетки, что также свидетельствует об усилении защитной реакции — [5] он обеспечивает адаптацию амфибий к существованию в условиях загрязнения. Второй тип реакции белой крови свидетельствует о попытке организма земноводных справиться с высокими дозами токсиканта (гиперэозинофилия — до 20 — 30%, базофилия — до 20%) [14]. Однако выраженная нейтропения оставляет мало надежд на выживание амфибий в этих условиях, хотя появление незрелых форм говорит о компенсаторной стимуляции нейтрофильного гранулоцитопоэза. Судя по всему, в этих случаях имеет место не столько адаптация к условия загрязнения, сколько патология, которая вероятнее всего приводит к гибели животных. В частности, в лабораторных опытах с концентрациями дециса авторы статьи наблюдали значительную смертность озерных лягушек.

Для бесхвостых земноводных описаны два типа изменений показателей белой крови. При первом типе изменений гематологических показателей бесхвостых амфибий в условиях загрязнения, как правило, наблюдается лейкоцитоз. Белая кровь амфибий реагирует по первому типу, когда концентрация пестицида или другого загрязнителя не превышает некоторого критического значения, характерного именно для данного токсиканта. Значительный нейтрофилез является выражением полноценной защитной реакции организма. В сочетании с моноцитозом он обеспечивает адаптацию амфибий к существованию в условиях загрязнения. Нейтрофилез можно рассматривать в качестве адаптационного механизма, повышающего защитную функцию крови. Относительное увеличение числа моноцитов служит показателем развития иммунных процессов в организме. Второй тип изменения лейкограммы крови амфибий — нейтропения с моноцитозом и эозинофилией обнаружен при действии высоких доз пестицидов, при хроническом действии радиационных факторов [10].

ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЗЕРНОЙ ЛЯГУШКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НЕФТИ

2.1 Материал и методы исследования

Объектом для исследования послужила озерная лягушка – Rana ridibundaPal. Исследования крови озерной лягушки проводили на животных, отловленных в Ейском районе, в гирле копанских плавней, впадающих в Бейсугский залив.

Стоит отметить, что в 3-4 километрах от места вылова земноводных, расположен полигон Копанской. Это военно-стратегический объект, где осуществляются учебные полеты военно-воздушной техники. В ближайших к авиационному полигону населенных пунктах установлены доски с предупреждающими надписями о запрете на территории полигона собирать осколки бомб, снарядов, ракет, зажигательных смесей. Запрет распространяется на выкос травы, сбор ягод и выпас животных. Но некоторым жителям ближайших населенных пунктов удается нарушить запреты. Поэтому известны случаи радиоактивного отравления местных жителей. Полигон окружен водой почти полностью и находится над уровнем моря. Нами была выдвинута гипотеза о возможном радиоактивном заражении земноводных из-за возможного попадания сточных вод в плавни и ухудшении показателей крови у подопытных животных.

Один сосуд был контрольным, то есть в нем находилась чистая водопроводная вода, отстоянная в течение трех суток. Такая же вода была использована для приготовления растворов в эксперименте.

Плотность посадки лягушек – две особи на 1 литр воды или раствора; в сосудах находилось по 5 животных.

Распределение по полу не проводили, так как известно из литературных источников, что различий гематологических показателей, связанных с полом, у озерной лягушки не наблюдается.

Мы исследовали влияние нефти в концентрации 0,01мг/л, 0,05мг/л; 0,1мг/л и 0,5мг/л.

Продолжительность каждого опыта – семь суток.

После этого лягушек усыпляли эфиром, а затем вскрывали и быстро делали забор крови из сердца шприцем, надрезая желудочек.

Мы определяли следующие гематологические показатели у озерной лягушки: количество гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов и лейкоцитарную формулу.

Количество гемоглобина и эритроцитов определяли унифицированным методом на ФЭКе, при зеленом светофильтре (длина волны 500 – 560 мкм) в кювете с толщиной слоя 1 см, против холостой пробы (трансформирующий раствор). При тех же условиях измеряли стандартный раствор.

Характеристика лейкоцитов приведена в таблице 1.

Лейкоциты подсчитывали унифицированным методом в камере Горяева.

Количество гемоглобина определяли в г/л, количество эритроцитов в 10¹²/л, лейкоцитов - в 10⁹/л.

Лейкоцитарную формулу – процентное соотношение различных видов лейкоцитов — подсчитывали в окрашенных мазках крови. Методы окраски мазков, а также микроскопические исследования унифицированы. Подсчет производили с помощью клавишного счетчика [8].

Мы оценивали и качественные изменения в морфологии белых и красных клеток: отмечали токсическую зернистость, вакуолизацию цитоплазмы и другие изменения в клетках.

Полученные цифровые данные обработаны стандартными статистическими методами: мы рассчитывали среднее арифметическое, ошибку среднего арифметического, а также коэффициент вариации и его ошибку.

Достоверность различий определяли с помощью критерия Стьюдента, сравнивая результаты каждого опыта с контролем по всем показателям.

Различия считали достоверными, если t_факт.≥t_ст.при 5%-ном уровне значимости [9].

Всего получен материал по гематологическим показателям озерной лягушки 38 особей.

2.2 Влияние нефти на показатели красной крови озерной лягушки

Показатели красной крови озерной лягушки, полученные в контроле и исследованных концентрациях нефти, показаны в таблице 1.

Таблица 1 - Основные гематологические показатели красной крови озерной лягушки в контроле и растворах с различной концентрацией нефти (пределы, х ± m_x, С%).

Примечание: ** - семь особей из десяти погибли в течение 10 дней опыта.

Данные таблицы 2 показывают, что после пребывания озерных лягушек в самой низкой из исследованных концентраций нефти – 0,01 мг/л количество гемоглобина по сравнению с контролем не меняется (t_факт=0,36 при t_ст=2,10). Следовательно, данная концентрация нефти не влияет на показатели гемоглобина в эритроцитах озерной лягушки.

При содержании лягушек в растворе более высокой концентрации нефти 0,05 мг/л отмечена тенденция к повышению количества гемоглобина, хотя различия лежат в пределах статистической ошибки (t_факт=1,76 при t_ст=2,12). Следовательно, данная концентрация нефти также не оказывает влияния на изменение количества гемоглобина, она равна предельно допустимой концентрации (ПДК) для нефти 0,05 мг/л в воде.

После пребывания в растворе с нефтью концентрации 0,1 мг/л количество гемоглобина достоверно повышается (t_факт=5,60 при t_ст=2,12) в 1,3 раза.

В наивысшей концентрации нефти 0,5 мг/л отмечено самое высокое содержание гемоглобина (t_факт=12,60 при t_ст=2,11), по сравнению с контролем оно возрастает в 1,4 раза.

По количеству эритроцитов в крови озерной лягушки, по нашим данным, наблюдается следующая картина.

В растворах с концентрациями нефти 0,01 и 0,05 мг/л происходит увеличение количества эритроцитов по сравнению с контролем (t_факт=2,692 при t_ст=2,10) и (t_факт=2,181 при t_ст=2,12) в 0,9 и 1,1 раз соответственно.

В следующей концентрации нефти 0,1 мг/л количество содержания эритроцитов резко увеличивается в 1,5 раз (t_факт=6,031 при t_ст=2,11).

Следовательно, в первых трех концентрациях наблюдается явление так называемой гиперхромемии. Это явление достаточно редкое. Гиперхромемия встречается при эритремии, компенсациях сердца и т.д. Она связана с увеличением числа эритроцитов.

В наивысшей концентрации нефти 0,5 мг/л отмечено самое высокое содержание эритроцитов (t_факт=3,15 при t_ст=2,11). Оно возрастает по сравнению с контролем в 1,9 раз.

Сравнение наших данных по влиянию нефти на красную кровь амфибий с данными Т.Ю. Песковой и Я.В. Шарпан [11], показывает, что количество эритроцитов у животных в наших опытах также достоверно превышает их количество у контрольных животных. Увеличение же количества гемоглобина в нашем эксперименте можно объяснить разными сезонами отлова животных.

В мазках крови озерных лягушек в контроле и после пребывания в растворе с нефтью концентраций 0,01 и 0,1 мг/л отмечены нормобласты - предшественники эритроцитов. Нормобласт – одна из клеток эритробластного ряда, предшественница ретикулоцита. В норме из ретикулоцита (по выходе из костного мозга) образуется эритроцит.

Таблица 2 – Количество нормобластов в мазках крови озерной лягушки из контроля и исследованных концентраций

В чистой воде (контроль) и концентрации 0,01 мг/л мы объясняем единичное наличие нормобластов возможным патологическим процессом у отдельных особей.

Известно, что адаптации к дыханию в неблагоприятной среде у земноводных могут быть решены как путем увеличения количества крови и гемоглобина, так и путем увеличения количества предшественников эритроцитов. Встречаемость эритроидных предшественников возрастает у сеголеток травяной лягушки в условиях крупных городов по сравнению с загородными популяциями.

Появление нормобластов в периферической крови озерной лягушки в растворе с нефтью концентрации 0,1 мг/л свидетельствует об усилении кроветворения при действии загрязнителя.

2.3 Влияние нефти на показатели белой крови озерной лягушки

Полученные нами экспериментальные данные по гематологическим показателям приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Основные гематологические показатели белой крови озерной лягушки в контроле и растворах с различной концентрацией нефти (пределы, х ± m_x, С%)

Примечание: * - различия статистически достоверны по сравнению с контролем

По общему количеству лейкоцитов (форменных элементов крови) в первых двух исследованных концентрациях нефти различий с контролем нет (t_факт=0,357 при t_ст=2,10); (t_факт=1,120 при t_ст=2,12).

В растворе с нефтью концентрации 0,1 мг/л количество лейкоцитов больше контрольных в 2,6 раза (t_факт=5,05 при t_ст=2,11).

Следовательно, растворы с нефтью концентраций 0,01 мг/л и 0,05 мг/л не меняют количество лейкоцитов в крови озерной лягушки, а более высокая концентрация 0,1 мг/л вызывает лейкоцитоз.

Лейкоцитоз чаще встречается при инфекционных заболеваниях, являясь в этих случаях защитной реакцией организма против инфекционного процесса. Обычно степень лейкоцитоза при инфекционном процессе идет параллельно с его активностью. Но при очень тяжелых инфекционных процессах может наступить поражение костного мозга и лейкопения.

Очень сильный лейкоцитоз мы наблюдали в самой высокой концентрации нефти 0, 5 мг/л (t_факт=2,25 при t_ст=2,10). Количество лейкоцитов достоверно превышает контрольные данные в 8 раз.

Можно говорить о том, что при кратковременном воздействии токсиканта проявляется лейкоцитоз, свидетельствующий о защитной функции организма. При более длительном содержании лягушек в тех же концентрациях нефти происходит снижение защитной функции крови.

Известно, что показатель содержания лейкоцитов неполноценен без анализа соотношения числа различных их типов. Соотношение количества разных форм лейкоцитов в крови озерной лягушки показано в таблицах 5 - 6.

По соотношению форменных элементов белой крови в контроле и большинства исследованных концентраций растворов нефти кровь озерной лягушки имеет лимфоидный характер (преобладают лимфоциты). Лимфоидный характер крови бесхвостых земноводных неоднократно отмечали в литературе.

Уровень лимфоцитоза, по нашим данным, не зависит от величины исследованной концентрации нефти. При трёхсуточной экспозиции лягушек в концентрациях нефти 0,01 и 0,05 мг/л уровень числа лимфоцитов не менялся по сравнению с контрольными животными [11]. Следовательно, лимфоцитоз появляется при увеличении продолжительности воздействия нефти.

Относительное количество моноцитов остается постоянным у лягушек в контроле и растворах с нефтью концентраций 0,01 мг/л, 0,05 мг/л и 0,1 мг/л. По литературе, моноцитоз, когда он имеет место, возможно, представляет результат интенсификации активности ретикулоэндотелиальной системы в ответ на некротические изменения в тканях под действием пестицидов и других загрязнителей. Относительное увеличение моноцитов служит показателем развития иммунных процессов в организме. Отсутствие различий в относительном количестве моноцитов у лягушек в контроле и концентрациях 0,01 мг/л, 0,05 мг/л и 0,1 мг/л, по–видимому, свидетельствует о том, что под влиянием нефти данной концентрации, интенсификации ретикулоэндотелиальной системы амфибий не происходит.

В растворе с нефтью концентрации 0,05 мг/л наблюдается тенденция к уменьшению числа моноцитов. Скорее всего это связано с малым количеством животных.

В крови опытных лягушек под влиянием нефти различных концентраций изменяется также и количество клеток гранулоцитного ряда: нейтрофилов, базофилов.

Базофилы — самая редкая группа гранулоцитов в периферической крови и кроветворных органах, выполняющая дезинтоксикационную функцию в организме [7]. В наших исследованиях ни в контроле, ни в одном из вариантов опыта базофилов обнаружено не было.

Судя по данным таблицы 5, почти во всех растворах с различными концентрациями нефти количество палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов остается постоянным (различий с контролем нет из-за высокой ошибки среднего арифметического, возможно, вследствие небольшого числа исследованных животных). Только количество сегментоядерных нейтрофилов уменьшается в растворе с нефтью концентраций 0,05 мг/л и 0,1 мг/л в 3,1 и 2,1 раза соответственно. Наблюдается выраженная нейтропения.

По литературным данным, у земноводных наблюдается нейтропения при радиационном загрязнении, обусловленная вероятнее всего избирательным повреждением всего ряда дифференцировки нейтрофилов [14].

Нейтрофилы – активные ферментообразователи, им свойственна и фагоцитарная функция. Увеличение числа нейтрофилов – нейтрофилез, можно рассматривать в качестве адаптивного механизма, повышающего защитную функцию крови.

По нашим данным исследований, юные формы нейтрофилов (миелоциты) присутствуют в контроле и во всех вариантах опыта. Их количество остается относительно постоянным.

Также нами было исследовано влияние концентрации нефти 0,5 мг/л на гематологические показатели озерной лягушки. В ходе эксперимента 7 особей из десяти погибли. Мы предполагаем, что данная концентрация нефти является летальной для озерной лягушки. Лейкоцитарную формулу удалось посчитать только у одной лягушки, поэтому по этой концентрации нефти данных нет.

Описанного комплекса изменений лейкоцитарной формулы крови земноводных не было отмечено ни в одном из предыдущих исследований, где рассматривалось влияние других токсикантов. Следовательно, в этом проявляется специфичность действия нефти как вещества, загрязняющего среду обитания амфибий.

В мазках крови лягушек, экспонированных в растворах с нефтью от 0,05 до 0,5 мг/л, в цитоплазме эритроцитов обнаружена токсическая зернистость (25 и 50 процентная). В монографии П.В. Терентьева «Лягушка» отмечено, что в норме у лягушек зернистости в эритроцитах не бывает. В литературе есть сведения, что базофильная зернистость эритроцитов обнаруживается в фиксированных мазках крови при свинцовой интоксикации [8]. По нашим данным, аналогичные изменения бывают и при воздействии на лягушек нефти.

Концентрации 0,05 мг/л и 0,1 мг/л вызывают нейтропению, что свидетельствует о радиационном загрязнении от сточных вод авиационного полигона Копанской.

Также нами были отмечены аномально увеличенные внутренние органы земноводных: печень и селезенка большинства животных не соответствовала стандартным параметрам. Мы связали это явление с радиационными выбросами, которые попадают в водоем со сточными водами от полигона Копанской и подтвердили выдвинутую в начале исследования гипотезу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы сделаны следующие выводы.

1. Концентрации нефти 0,01 мг/л (ниже ПДК) и 0,05 мг/л (равная ПДК для нефти в воде), не влияют на количество гемоглобина в крови лягушек. Растворы более высоких концентраций вызывают повышение количества гемоглобина. Во всех растворах с нефтью наблюдается эритроцитоз, количество эритроцитов возрастает в 0,9 – 1,9 раз.

2. Растворы с нефтью концентраций 0,01 мг/л и 0,05 мг/л не меняют количество лейкоцитов в крови озерной лягушки, а более высокая концентрация 0,1 мг/л и 0,5 мг/л вызывают лейкоцитоз.

3. В периферической крови лягушек концентрации нефти 0,1 мг/л отмечено появление эритроидных предшественников – нормобластов, в одном мазке от 1 до 30 клеток. Появление нормобластов в периферической крови озерной лягушки свидетельствует об усилении кроветворения при действии загрязнителя.

4. Кровь озерной лягушки кровь имеет лимфоидный характер. Общее число нейтрофилов в периферической крови озерной лягушки в большинстве растворов нефти остается неизменным. Только количество сегментоядерных нейтрофилов уменьшается в растворе с нефтью концентраций 0,05 мг/л и 0,1 мг/л в 3,1 и 2,1 раза соответственно. Наблюдается выраженная нейтропения.

5. Юные формы нейтрофилов (миелоциты) присутствуют в контроле и во всех вариантах опыта. Появление в крови миелоцитов свидетельствует, что у лягушек наряду с деструктивными процессами имеют место и компенсторно – восстановительные реакции, проявляющиеся в активации процессов кроветворения.

6. В целом, концентрация нефти в 0,01 мг/л является для водных позвоночных пороговой (зоной токсичного воздействия), вызывающей изменения как красной, так и белой крови озерной лягушки.

7. Сточные воды от полигона Копанской оказывают радиоактивное действие на внутренние органы амфибий.

Таким образом, озерная лягушка служит прекрасным биоиндикатором для оценки состояния окружающей среды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Вафис А.А., Пескова Т.Ю. Реакция крови озерной лягушки RanaridibundaPal. на воздействие сточных вод сахарных заводов // Вопросы современной науки и практики. №2(16). С.8-18.

2. Жукова Т.И. Сезонные изменения лейкоцитарной формулы крови озерной лягушки // Проблемы региональной экологии животных в цикле зоологических дисциплин педвуза. Витебск. 1984. С.74.

3. Жукова Т.И. Гематологические показатели озерной лягушки при содержании в воде с различной концентрацией пестицидов сириуса и фудзивана // Вестник Днепропетровского университета. Биология и экология. 1993. Вып. 1. С. 116-117.

4. Жукова Т.И., Пескова Т.Ю. Реакция крови бесхвостых амфибий на пестицидное загрязнение //Экология. 1999.№4. С. 288-289.

5. Жукова Т.И., Фиц И.В. Сравнительная характеристика гематологических показателей озерной лягушки, обитающей в водоемах разной загрязненности // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных и центральных регионов России. Краснодар. 1996. С.160-162.

2. Жукова Т.И., Шебалина И.О. Влияние фосфорорганических пестицидов карбофоса и фозалона на гематологические показатели озерной лягушки // Актуальные вопросы экологии и охраны степных экосистем и сопредельных территорий. Краснодар. 1994. С.329-331.

3. Житенева Л.Д., Макаров Э.В., Рудницкая О.А. Основы ихтеогематологии (в сравнительном аспекте). Ростов – на - Дону. Эверест. 2004. –С.311.

4. Козловская Л.В., Николаев А.Ю. Учебное пособие по клиническим лабораторным методам исследования М.: Медицина, 1984. - 288 С.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия М.: Высшая школа, 1990. - 352 С. Особенности гематологических показателей некоторых видов амфибий и рептилий, обитающих на урбанизированной территории // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. [Дробот Г.П. и др.] Йошкар – Ола, Пущино.2008. С.414-415.

6. Пескова Т.Ю. Влияние антропогенных загрязнителей среды на земноводных. Волгоград. 2001. С. 156.

7. Пескова Т.Ю., Шарпан Я.В. Влияние нефти на гематологические показатели озерной лягушки // Науковий вiсник Ужгородського унiверситету. 2007. С. 96-99.

8. Силс Е.А. Популяционные особенности гематологических показателей периферической крови сеголеток RanaridibundaРall. в условиях урбанизации // Экология. №2. 2010. С.158-160.

9. Тарасенко С.Н., Тарасенко С.В. Сравнительная характеристика показателей крови бесхвостых амфибий различных по степени антропогенной особенности экосистем // Материалы V Всесоюзного совещания «Вид и его продуктивность в ареале». Вильнюс. 1988. С. 136.

10. Чернышова Э.В., Старостин В.И. Периферическая кровь лягушек рода Rana как тест-система для оценки загрязнения окружающей среды // Известия РАН. Серия биологическая. №4. 1994. С.656-659.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/550275-ispolzovanie-gematologicheskih-pokazatelej-oz