Архив

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выбраны статьи автора: Л.В. Трефилова

2026 г., № 2
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 579.26 + 574.21

Состояние лишайниково-сосновой эпифитной микробиоты в районе бывшего объекта уничтожения химического оружия

Л.И. Домрачева, Т.Я. Ашихмина, Е.А. Домнина, А.И. Коротких, Л.В. Трефилова, А.Л. Ковина, А.С. Тимонов

Вятский государственный университет

В статье представлена характеристика эпифитных микробных комплексов лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl (Parmeliaceae) и коры сосны Pinus sylvestris L., на которой произрастает лишайник, собранных на участках, расположенных на разном удалении от бывшего объекта хранения и уничтожения химического оружия (ХО) «Марадыковский». Установлено, что численность эпифитной микробиоты H. physodes и субстрата её произрастания различается как между разными участками отбора, так и между талломами лишайника и корой. Между численностью эпифитной микробиоты лишайника и коры сосны существует высокая положительная корреляционная связь (r = 0,98–0,92). При всех существенных количественных отличиях эпифитных сообществ лишайника и коры сосны основным структурным элементом их стабильно выступают бактерии-аммонификаторы. Отмечена зависимость, согласно которой таллом лишайника H. physodes, обладая высокой метаболической активностью, заселён различными группами эпифитных микроорганизмов. Проведённый химический анализ, направленный на определение содержания основных химических элементов в талломах лишайника, также выявил неоднородность их содержания в талломах на исследуемых участках. Известно, что любые экологически обусловленные изменения биохимического состава субстрата (слоевищ лишайника и коры сосны) отражаются на численности и структуре микробного комплекса. Выявлена максимальная заселённость таллома эпифитной микробиотой в варианте с лишайником H. physodes на сосне с участка, расположенного недалеко от бывшего объекта уничтожения ХО, при минимальном содержании в нём тяжёлых металлов (ТМ) и высоком уровне макро- и микроэлементов. На участке, расположенном вблизи от бывшего объекта хранения ХО и железнодорожной магистрали федерального значения, выявлена минимальная численность микроорганизмов и более высокое содержание ТМ. Подобное изменение численности и структуры микробного комплекса свидетельствует о влиянии техногенной нагрузки различного характера на развитие микробиоты, что может использоваться при проведении экологического мониторинга как диагностический признак трансформации среды.

Ключевые слова: Hypogymnia physodes (L.) Nyl., кора Pinus sylvestris L., эпифитные микроорганизмы, холобионты

Развернуть Список процитированных источников

1. Gauslaa Y., Lie M., Ohlson M. Epiphytic lichen biomass in a boreal Norway spruce forest // The Lichenologist. 2008. V. 40. No. 3. P. 257–266. doi: 10.1017/ S0024282908007664

2. Bacon C.W., White J.F. Functions, mechanisms and regulation of endophytic and epiphytic microbial communities of plants // Symbiosis. 2016. V. 68. P. 87–98. doi: 10.1007/s13199-015-0350-2

3. Bordenstein S.R., Theis K.R. Host biology in light of the microbiome: ten principles of holobionts and hologenomes // PLoS Biol. 2015. V. 13. No. 8. P. e1002226. doi: 10.1371/journal.pbio.1002226

4. Guerrero R., Margulis L., Berlanga M. Symbiogenesis: the holobiont as a unit of evolution // Int. Microbiol. 2013. V. 16. No. 3. P. 133–143. doi: 10.2436/20.1501.01.188

5. Theis K.R., Dheilly N.M., Klassen J.L., Brucker R.M., Baines J.F., Bosch T.C.G., Cryan J.F., Gilbert S.F., Goodnight C.J., Lloyd E.A., Sapp J., Vandenkoornhuyse P., Zilber-Rosenberg I., Rosenberg E., Bordenstein S.R. Getting the hologenome concept right: an ecoevolutionary framework for hosts and their microbiomes // mSystems. 2016. V. 1. No. 2. P. e00028-16. doi: 10.1128/mSystems.00028-16

6. Rosenberg E., Koren O., Reshef L., Efrony R., Zilber-Rosenberg I. The role of microorganisms in coral health, disease and evolution // Nat. Rev. Microbiol. 2007. V. 5. No. 5. P. 355–362. doi: 10.1038/nrmicro1635

7. Zilber-Rosenberg I., Rosenberg E. Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution // FEMS Microbiol. Rev. 2008. V. 32. No. 5. P. 723–735. doi: 10.1111/j.15746976.2008.00123.x

8. Gilbert S.F., Sapp J., Tauber A.I. A symbiotic view of life: we have never been individuals // Q. Rev. Biol. 2012. V. 87. No. 4. P. 325–341. doi: 10.1086/668166

9. Иржигитова Д.М., Мошкова М.А., Петрова Е.А., Корчиков Е.С. Кора деревьев и кустарников как субстрат для эпифитных лишайников в степной зоне (на примере Самарской области) // Вестник СамГУ – Естественнонаучная серия. 2013. № 9/1 (110). С. 151–157.

10. Muchnik E.E., Blagoveshchenskaya E.Yu. Distribution of epiphytic lichens along a tree’s trunk // Russian Journal of Ecology. 2022. V. 53. No. 6. P. 448–455. doi: 10.1134/s106741362206011x

11. Cleavitt N.L., Dibble A.C., Werier D.A. Influence of tree composition upon epiphytic macrolichens and bryophytes in old forests of Acadia National Park, Maine // The Bryologist. 2009. V. 112. No. 3. Р. 467–487. doi: 10.1639/0007-2745-112.3.467

12. Жукова Л.А., Нотов А.А. О проблеме сопряженного анализа онтогенеза дерева и динамики эпифитного мохово-лишайникового покрова // Полевой журнал биолога. 2020. Т. 2. № 4. С. 310–320. doi: 10.18413/26583453-2020-2-4-310-320

13. Kovaleva N.M., Ivanova G.A. Features of the biomass distribution of epiphytic lichens on Scotch pine (Lower Angara region) // Contemporary Problems of Ecology. 2012. V. 5. No. 3. P. 319–322. doi: 10.1134/ S1995425512030080

14. Суетина Ю.Г. Изменчивость морфометрических признаков Hypogymnia physodes (L.) Nyl., произрастающей на берёзе повислой с разным положением на стволе и в рельефе // Самарский научный вестник. 2024. Т. 13. № 4. С. 42–46. doi: 10.55355/snv2024134106

15. Суетина Ю.Г. Морфометрическая реакция лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl. в придорожных сосняках на разный уровень автомобильного загрязнения // Самарский научный вестник. 2025. Т. 14. № 4. С. 64–68. doi: 10.55355/snv2025144107

16. Бровко О.С., Слобода А.А., Жильцов Д.В., Бойцова Т.А., Пустынная М.А., Ивахнов А.Д. Выделение биологически активных веществ фенольной природы из лишайника Hypogymnia physodes // Химия растительного сырья. 2023. № 4. С. 155–164. .doi: 10.14258/jcprm.20230412826

17. Дейнеко И.П., Дейнеко И.В., Белов Л.П. Исследование химического состава коры сосны // Химия растительного сырья. 2007. № 1. С. 19–24.

18. Домнина Е.А., Дабах Е.В., Ашихмина Т.Я., Кантор Г.Я., Тимонов А.С. Мониторинг растительности в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов // Теоретическая и прикладная экология. 2025. № 2. С. 63–71. doi: 10.25750/1995-43012025-2-063-071

19. Ашихмина Т.Я., Домрачева Л.И., Домнина Е.А., Кантор Г.Я., Кочурова Т.И., Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю., Олькова А.С., Панфилова И.В. Система биологического мониторинга компонентов природной среды в районе объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 4. С. 32–38. doi: 10.25750/1995-4301-2008-4-032-38

20. Скугорева С.Г., Домрачева Л.И., Фокина А.И., Домнина Е.А., Кулаков В.Н., Коротких А.И., Ашихмина Т.Я. Сравнительный анализ химического состава и особенностей поверхностных микробных комплексов лишайников и субстратов их произрастания // Химия растительного сырья. 2022. № 1. С. 141–152. doi: 10.14258/jcprm.20220110122

21. Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В., Головко Т.К. Элементный состав биомассы некоторых видов лишайников бореальной зоны на Европейском Северо-Востоке // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2. С. 221–225.

22. Катаева М.Н., Беляева А.И. Накопление тяжёлых металлов в эпифитных лишайниках ельника подзоны средней тайги // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 7. С. 17–21. doi: 10.17513/mjpfi.13242

23. Жидков А.Н. Накопление химических веществ эпифитными и эпигейными лишайниками сосновых насаждений в условиях техногенного загрязнения среды // Лесной вестник. 2008. № 1. C. 151–156.

24. Трифонова Т.А., Салмин А.С. Использование лишайника Hypogymnia physodes в качестве аккумулятивного биоиндикатора техногенного загрязнения атмосферы // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 2. С. 150–163. doi: 10.18470/1992-1098-2019-2-150-163

25. Meysurova А.F., Notov A.A. Metal and metalloid contents in lichens from specially protected conservation areas // Theoretical and Applied Ecology. 2020. No. 3. P. 58–65. doi: 10.25750/1995-4301-2020-3-058-065

26. Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

27. Nieboer E., Richardson D.H.S., Tomassini F.D. Mineral uptake and release by lichens: an overview // Bryologist. 1978. V. 81. No. 2. P. 226–246. doi: 10.2307/3242185

28. Podterob A.P. Chemical composition of lichens and their medical applications // Pharm. Chem. J. 2008. V. 42. P. 582–588. doi: 10.1007/s11094-009-0183-5

29. Бровко О.С., Паламарчук И.А., Слобода А.А., Бойцова Т.А., Гагушкина А.А., Вальчук Н.А. Влияние стрессовых воздействий на компонентный состав лишайников рода Сladonia Евроарктического региона // Успехи современного естествознания. 2016. № 8. С. 20–24. doi: 10.17513/use.36072

30. Latkowska E., Bober B., Chrapusta E., Adamski M., Kaminski A., Bialczyk J. Secondary metabolites of the lichen Hypogymnia physodes (L.) Nyl. and their presence in spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) bark // Phytochemistry. 2015. V. 118. P. 116–123. doi: 10.1016/j. phytochem.2015.08.016

Сведения о финансировании:

Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (№ 125021402208-5).

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-2-117-128

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

XML JATS

2023 г., № 1
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 674.048;632.937

Биозащита древесины от микробных повреждений (обзор)

С.Г. Скугорева, Л.И. Домрачева, Л.В. Трефилова, П.А. Стариков, Т.Я. Ашихмина

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Проведён обзор и анализ литературных данных о применении биометодов в защите древесины от действия микроорганизмов-деструкторов. Важную роль в защите древесины от деструкции играют такие микробы-антагонисты, как цианобактерии, бациллы и микромицеты р. Trichoderma. Их антагонистическая активность против микробов-биоразрушителей связана с синтезом летучих и нелетучих антибиотиков, липопротеидов и ферментов-гидролаз, разрушающих те или иные компоненты клеток микробов-деструкторов или нарушающих процессы их метаболизма. Многие природные соединения растительного (эфирные масла, танины, экстрактивные вещества древесины) и животного происхождения (прополис, хитозан) обладают большим потенциалом в биозащите древесины от биоповреждений благодаря своему уникальному природному составу, который приводит к нарушению жизнедеятельности микробов-деструкторов. Преимуществами природных соединений перед синтетическими антисептиками является их возобновляемость, рентабельность получения из отходов, нетоксичность и безвредность для окружающей среды. Недостатки, ограничивающие использование природных антисептиков: высокая гетерогенность в зависимости от источника, из которого они получены, лёгкое выщелачивание, неравномерная активность против отдельных видов грибов, высокая восприимчивость к биоразложению. Некоторые из этих недостатков можно преодолеть, сочетая органические биоциды с другими консервантами древесины. Краткий обзор литературных данных показывает, что наряду с химическими методами защиты древесины от биоповреждений целесообразно использовать и биологические методы, которые хотя и уступают по эффективности первым, однако не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. Особенно эффективным может оказаться совместное использование синтетических и природных антисептиков.

Ключевые слова: древесина, биоповреждения, биозащита, антисептики микробного, растительного и животного происхождения

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-1-006-015

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

2019 г., № 1
Раздел: Агроэкология
УДК: 5736:579.844

Оптимизация микробиологического состава биопрепарата при выращивании лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.)

Л.И. Домрачева, Д.В. Козылбаева, А.Л. Ковина, Л.В. Трефилова, Ю.Н. Зыкова, М.Н. Грипась, В.А. Изотова

Исследовали эффективность предпосевной обработки семян лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.) моно- и поликомпонентными ассоциациями на основе клубеньковых бактерий (КБ) Rhizobium loti 1801, цианобактерии (ЦБ) Fischerella muscicola 300 и актинобактерии (АБ) Streptomyces hygroscopicus А4. При оценке эффективности инокуляции проводили определение ксеромассы надземной части растений, интенсивность образования клубеньков на корнях (степень нодуляции) и состояние ризосферной микрофлоры. Показано, что наиболее перспективными биологическими агентами для создания комплексного препарата, предназначенного для увеличения урожайности лядвенца рогатого, являются бинарные ассоциации Rh. loti 1801+ F. muscicola 300, Rh. loti + S. hygroscopicus А4 и тройная Rh. loti 1801+ F. muscicola 300 + S. hygroscopicus А4. В этих же вариантах отмечается максимальное количество клубеньков на корнях. Установлено, что интродукция микроорганизмов, попадающих в почву с семенами лядвенца, стимулировала развитие аммонифицирующих бактерий.

Ключевые слова: лядвенец рогатый, микробные ассоциации, инокуляция семян, ризосферная микрофлора

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-094-101

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

2019 г., № 3
Раздел: Экотоксикология
УДК: 57.044

Отклик почвенной цианобактерии Nostoc paludosum на действие cульфата меди(II) в присутствии глутатиона восстановленного

А.И. Фокина, Е.И. Лялина, Л.В. Трефилова, Т.Я. Ашихмина

Вятский государственный университет

Изучено влияние растворов CuSO4 с концентрациями ионов Cu2+ равными 1, 2, 3, 4 и 5 мг/дм3 с добавлением глутатиона восстановленного (GSH) и без него на почвенную цианобактерию (ЦБ) Nostoc paludosum 18. Продолжительность экспозиции культуры с растворами составила 72 часа. В ходе эксперимента наблюдали за формированием биоплёнок ЦБ из гомогената, как за показателем восстановления исходной популяции; измеряли концентрацию растворённого O2 в суспензиях ЦБ; определяли долю клеток ЦБ, способных к образованию формазана из хлорида 2,3,5-трифенилтетразолия, как показатель жизнеспособности культуры. Под действием CuSO4 у культуры ЦБ нарушалась способность к формированию биоплёнок в растворах с концентрациями Сu2+ 1 мг/дм3 и более без добавления GSH и при концентрациях Сu2+, равных 3 и более мг/дм3, в присутствии трипептида. По изменению концентрации растворённого O2 не удалось диагностировать токсичность раствора с концентрацией 1 мг Cu2+/дм3 на протяжении всего эксперимента. У раствора с концентрацией 2 мг Cu2+/дм3 через трое суток экспозиции установлена средняя степень токсичности. Среднюю и слабую степени токсичности удалось выявить у растворов с концентрациями Cu2+, равными 3–5 мг/дм3, через сутки экспозиции. С увеличением концентрации Cu2+ происходило снижение дегидрогеназной активности ЦБ, по сравнению с контролем, на 50% и более. Растворы с GSH имеют меньшую степень токсичности, чем аналогичные растворы без добавления GSH. Наиболее приемлемой тест-функцией на действие ионов меди(II) с концентрациями их в растворе, превышающими ПДК, является дегидрогеназная активность ЦБ N. paludosum с титром 2•107 кл. /см3.

Открыть прикреплённый файл

Ключевые слова: цианобактерии, ионы меди(II), глутатион, токсичность

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-101-108

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

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Состояние лишайниково-сосновой эпифитной микробиоты в районе бывшего объекта уничтожения химического оружия

Биозащита древесины от микробных повреждений (обзор)

Оптимизация микробиологического состава биопрепарата при выращивании лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.)

Отклик почвенной цианобактерии Nostoc paludosum на действие cульфата меди(II) в присутствии глутатиона восстановленного