Архив

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выбраны статьи автора: А.С. Олькова

2026 г., № 3
Раздел: Экотоксикология
УДК: 57.042

Токсичность меди для Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 в условиях повышенной минерализации и содержания органического вещества

А.М. Шеромов, Р.А. Ложкина, А.С. Олькова

ВятГУ

Различная степень токсичности природных и техногенных сред, имеющих одинаковый уровень загрязнения потенциально опасными веществами, например, тяжёлыми металлами, вследствие действия дополнительных факторов, остаётся одной из центральных проблем экологической токсикологии. Целью данной работы была оценка влияния колебаний минерализации и содержания органического вещества в водной среде на токсичность меди для ветвистоусого рачка Ceriodaphnia dubia Richard, 1894. Проводили биотестирование воды, в которую вносили CuSO₄·5H₂O (0,005; 0,01; 0,025 мг/л в расчёте на Cu²⁺). Влияние минерализации и органического вещества на эффекты Cu²⁺ оценивали путём внесения в аналогичные растворы NaCl (0,5; 1,0; 2,0 г/л) и гумата калия (0,5; 1,0; 2,5 %) с дальнейшим сравнением результатов анализа. Влияние минерализации на токсичность Cu2+ было двойственным. Умеренное увеличение её уровня (добавление 0,5 г/л NaCl) значимо снижало токсичность Cu²⁺, что проявлялось в снижении смертности рачков при концентрациях 0,005 и 0,025 мг/л (p < 0,05). Однако высокий уровень минерализации (2,0 г/л NaCl) на фоне максимальной концентрации Cu²⁺ (0,025 мг/л) вызывал 100 % гибель тест-организмов. Плодовитость C. dubia при росте минерализации закономерно снижалась. Добавление органического вещества (в виде гумата калия) в условиях негативного действия Cu²⁺ приводило к снижению смертности и повышению репродуктивной функции C. dubia. Наиболее выраженный эффект наблюдался при максимальной концентрации Cu²⁺ (0,025 мг/л). Так плодовитость рачков в вариантах с добавками 0,5; 1 и 2,5 % гумата калия была выше контроля в 6,9; 6,7 и 3,2 раза соответственно. Следовательно, совместное действие тяжёлых металлов и сопутствующих абиотических факторов, таких как уровень минерализации и содержание органического вещества, в значительной степени определяется их соотношением в среде.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: медь, хлорид натрия, гумат калия, минерализация, органическое вещество, совместное действие веществ, биотестирование, водная среда, Ceriodaphnia dubia

Развернуть Список процитированных источников

1. Олькова А.С., Ашихмина Т.Я. Факторы получения репрезентативных результатов биотестирования водных сред (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 2. С. 22–30. doi: 10.25750/1995-43012021-2-022-030

2. Карманова И.В. Экологические аспекты водной токсикологии // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2008. № 7. С. 137–142.

3. Stuijfzand S.C., Jonker M.J., van Ammelrooy E., Admiraal W. Species-specific responses to metals in organically enriched river water, with emphasis on effects of humic acids // Environ. Pollut. 1999. V. 106. No. 1. P. 115–121. doi: 10.1016/S0269-7491(99)00052-4

4. Hall L.W.Jr., Anderson R.D. The influence of salinity on the toxicity of various classes of chemicals to aquatic biota // Crit. Rev. Toxicol. 1995. V. 25. No. 4. P. 281–346. doi: 10.3109/10408449509021613

5. Griffith M.B. Natural variation and current reference for specific conductivity and major ions in wadeable streams of the conterminous USA // Freshwater Sci. 2014. V. 33. No. 1. P. 1–17. doi: 10.1086/674704

6. Шестеркин В.П., Синькова И.С., Шестеркина Н.М. Солевой состав вод малых рек центральной части Хабаровска в период весеннего половодья // Региональные проблемы. 2022. Т. 25. № 3. С. 60–62. doi: 10.31433/2618-9593-2022-25-3-60-62

7. Лепихин А.П., Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Тиунов А.А. К проблеме отведения избыточных рассолов в водные объекты предприятиями калийной промышленности // Водное хозяйство России. 2010. № 3. С. 57–74.

8. Krodkiewska M., Spyra A., Cieplok A. Assessment of pollution, and ecological status in rivers located in the Vistula and Oder river basins impacted by the mining industry in Central Europe (Poland) // Ecol. Indic. 2022. V. 144. Article No. 109505. doi: 10.1016/j. ecolind.2022.109505

9. Mount D.I., Norberg T.J. A seven-day life-cycle cladoceran toxicity test // Environ. Toxicol. Chem. 1984. V. 3. P. 425–434. doi: 10.1002/etc.5620030307

10. Александрова В.В. Применение метода биоте-В.В. Применение метода биоте-В.В. Применение метода биотестирования в анализе токсичности природных и сточных вод (на примере Нижневартовского района Тюменской области). Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2009. 94 с.

11. Cooper N.L., Bidwell J.R., Kumar A. Toxicity of copper, lead, and zinc mixtures to dubia and Daphnia carinata // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009. V. 72. No. 5. P. 1523–1528. doi: 10.1016/j.ecoenv.2009.03.002

12. De Schamphelaere K.A.C., Janssen C.R. Development and field validation of a biotic ligand model predicting chronic copper toxicity to Daphnia magna // Environ. Toxicol. Chem. 2004. V. 3. No. 6. P. 1365–1375. doi: 10.1897/02-626

13. Paquin P.R., Gorsuch J.W., Apte S., Batley G.E., Bowles K.C., Campbell P.G.C., Delos C.G., Di Toro D.M., Dwyer R.L., Galvez F., Gensemer R.W., Goss G.G., Hostrand C., Janssen C.R., McGeer J.C., Naddy R.B., Playle R.C., Santore R.C., Schneider U., Stubblefield W.A., Wood C.M., Wu K.B. The biotic ligand model: a historical overview // Comp. Biochem. Physiol. C: Toxicol. Pharmacol. 2002. V. 133. No. 1–2. P. 3–35. doi: 10.1016/s15320456(02)00112-6

14. Park K., Kwak I.S. Growth retardation and suppression of ubiquitin-dependent catabolic processes in the brackish water clam Corbicula japonica in response to salinity changes and bioaccumulation of toxic heavy metals // Environ. Pollut. 2023. V. 337. Article No. 122554. doi: 10.1016/j.envpol.2023.122554

15. Beveridge A., Pickering W.F. Influence of humate-solute interactions on aqueous heavy metal ion levels // Water Air Soil Pollut. 1980. V. 14. P. 171–185. doi: 10.1007/BF00291834

16. Скороходова А.А., Савичев О.Г. Содержание и формы миграции меди и цинка в природных водах Васюганского болота // Вестник Томского государственного университета. 2013. № 368. С. 166–172.

17. Timofeev M.A. Shatilina Z.M., Bedulina D.S., Menzel R., Steinberg C.E.W. Natural organic matter (NOM) has the potential to modify the multixenobiotic resistance (MXR) activity in freshwater amphipods Eulimnogammarus cyaneus and E. verrucosus // Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2007. V. 146. No. 4. P. 496–503. doi: 10.1016/j.cbpb.2006.11.017

18. Steinberg C.E.W., Paul A., Pflugmacher S., Meinelt T., Klöcking R., Wiegand C. Pure humic substances have the potential to act as xenobiotic chemicals – A review // Fresenius Environ. Bull. 2003. V. 12. No. 5. P. 391–401.

19. Pieńkowska A., Fleischmann J., Drabesch S., Merbach I., Wang G., Rocha U., Reitz T., Muehe E.M. Long-term organic fertilization shields soil prokaryotes from metal stress while mineral fertilization exacerbates it // Environ. Pollut. 2025. V. 382. Article No. 126747. doi: 10.1016/j.envpol.2025.126747

Сведения о финансировании:

Часть экспериментальных работ выполнена в рамках государственного задания № 124032500015-7 «Роль абиотических и биотических факторов в формировании физиологобиохимических и иммунологических показателей гидробионтов».

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-3-184-190

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2025 г., № 3
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 57.087+004.8+004.9

Нейросетевой алгоритм на основе YOLOv8 для обнаружения биообъектов на примере Daphnia magna

А.С. Олькова, Е.В. Медведева

Вятский государственный университет

Автоматизация рутинных процедур биологических анализов является важной междисциплинарной задачей. В статье описан нейросетевой алгоритм для обнаружения биологических объектов мезоразмера. Биомоделью служили ракообразные Daphnia magna, часто используемые для биотестирования природных и техногенных сред. Алгоритм реализован на легковесной свёрточной нейронной сети (СНС) YOLOv8s. Для обучения и тестирования СНС использовались собственные фото- и видеоизображения D. magna, а также находящиеся в открытом доступе на платформах Roboflow и Kaggle. База изображений была представлена 12540 снимками, из которых 430 исходных, остальные – преобразованные с помощью функций сервиса Roboflow. Обучение проводилось в течение 150 эпох, при разрешении изображений 1280×1280 пикселей. С помощью встроенных функций «Object Tracking» и «Object Counting» реализованы процедуры подсчёта и отслеживания объектов. Алгоритм обнаруживает объекты на статических изображениях и на видео в режиме реального времени. Значения метрик оценки качества работы алгоритма: средняя точность – 89,8%; точность – 88,4%; полнота – 87,4%. Алгоритм направлен на снижение трудоёмкости методов биотестирования и повышения точности результатов обработки данных. Предложенный нейросетевой алгоритм обнаружения биообъектов может быть адаптирован через аналогичное обучение к поиску и подсчёту других живых организмов.

Ключевые слова: свёрточная нейронная сеть, YOLO, алгоритм обнаружения, Daphnia magna, биотестирование

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-3-019-025

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 1
Раздел: Агроэкология
УДК: 573.6:579.64

Возможные пути применения консортивных связей нового штамма Trichoderma atroviride с азотфиксаторами в агробиотехнологии

П.А. Стариков, Л.И. Домрачева, А.И. Фокина, А.С. Олькова, Г.Р. Ахмедов, П.Д. Степанов, А.Р. Киреева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный агротехнологический университет»

Выделено 26 штаммов грибов рода Trichoderma из образцов дерново-подзолистой почвы, коры хвойных и лиственных деревьев, разлагающейся древесины, плодовых тел базидиомицетов. Антагонистическую активность этих штаммов изучали, используя образцы фитопатогенных грибов Alternaria alternata, Aureobasidium pullulans, Sclerotinia sclerotiorum, а также 8 штаммов р. Fusarium. Наибольшую антифунгальную активность из исследованных штаммов р. Trichoderma проявили 2 изолята (К-01П и К-02Т). Секвенированием участка генома ITS1-5.8S-ITS2 установили принадлежность этих штаммов к видам T. atroviride и T. koningii. Для дальнейших исследований отобрали штамм T. atroviride К-01П на основании его более высокой степени конидиогенеза, целлюлазной активности и широкого спектра антифунгального действия в сравнении с T. koningii К-02Т. Отобранный изолят К-01П проявил антагонистическую активность в отношении микромицетов рр. Fusarium, Aureobasidium, Alternaria. Дополнительные лабораторные исследования показали, что штамм Trichoderma atroviride оказался совместимым с бактериями-азотфиксаторами Azotobacter chroococcum, Rhizobium trifolii и Fischerella muscicola. Доказан синергизм их действия и фитостимулирующие свойства при инокуляции семян высших растений данными микробными ассоциациями. Выявлен консорциум штаммов T. atroviride + A. chroococcum, обладающий не только ростстимулирующими свойствами, но и способностью к разложению целлюлозы и растворению фосфатов на более высоком уровне, чем монокультура триходермы. У суспензии штамма К-01П с рекомендованным титром внесения 2 · 105 КОЕ/г показано отсутствие острой токсичности в биотестах на препарате «Эколюм» на основе Escherichia coli и ракообразных Daphnia magna.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: Trichoderma, антагонизм, фитостимуляция, Rhizobium, Azotobacter, Fischerella, целлюлазная активность, фосфатмобилизация, биотестирование

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-140-150

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 1
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 57.042+57.047

Источники, токсичность и биоаккумуляция редкоземельных элементов в окружающей среде: обзор

А.С. Олькова, М.А. Сысолятина

Вятский государственный университет

Антропогенная часть цикла редкоземельных элементов (РЗЭ) становится всё более заметной в силу их увеличивающейся добычи, использования, накопления в составе отходов. Целью работы было обобщение актуальных научных данных о влиянии РЗЭ на живые организмы в разных средах обитания, включая механизмы и специфику их действия, а также биоаккумуляцию. Редкоземельные элементы вызывают окислительный стресс, который при низких дозах токсикантов может выражаться в стимуляции жизненных функций, при повышении концентрации – приводит к угнетению организмов. Действующие концентрации РЗЭ зависят от конкретного элемента, комплекса экологических факторов и реципиента воздействия, но чаще всего на 2–3 порядка больше, чем у тяжёлых металлов. В начале ХХI века это служило основанием считать РЗЭ безопасными для окружающей среды, но к настоящему времени показаны многие сублетальные и отсроченные действия РЗЭ, включая эндокринные нарушения и негативные действия на потенциал размножения популяций. Сложность исследования РЗЭ связана с тем, что их смеси и сочетания с другими элементами обладают как аддитивными, антагонистическими, так и синергетическими эффектами. Таким образом, всестороннее изучение РЗЭ остаётся актуальной задачей, имеющей превентивное природоохранное значение.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: редкоземельные элементы, биотестирование, биоиндикация, биоаккумуляция, токсические эффекты

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-1-019-030

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Токсичность меди для Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 в условиях повышенной минерализации и содержания органического вещества

Нейросетевой алгоритм на основе YOLOv8 для обнаружения биообъектов на примере Daphnia magna

Возможные пути применения консортивных связей нового штамма Trichoderma atroviride с азотфиксаторами в агробиотехнологии

Источники, токсичность и биоаккумуляция редкоземельных элементов в окружающей среде: обзор