Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки
ISSN (print): 2307-9150
Учредитель: ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет"
Главный редактор: Титов Сергей Витальевич, д-р биол. наук, профессор
Периодичность / доступ: 4 выпуска в год / открытый
Входит в: Перечень ВАК, РИНЦ
Регистрация: Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-71230 от 27.09.2017
В журнале публикуются оригинальные статьи, содержащие результаты фундаментальных и прикладных исследований в области биологии, а также обзорные статьи ведущих специалистов по тематике журнала.
Научные направления (группы специальностей):
- 1.5.9. Ботаника (биологические науки)
- 1.5.12. Зоология (биологические науки)
- 1.5.15. Экология (биологические науки)
- 1.5.21. Физиология и биохимия растений (биологические науки)
Официальный сайт журнала: https://izvuz_est.pnzgu.ru/
Текущий выпуск
№ 2 (2025)
БОТАНИКА
Современные исследования молекулярной идентификации Fusarium solani
Аннотация
Актуальность и цели. Грибы рода Fusarium являются представителями биологически неоднородной группы, в состав которой входят сапрофиты и факультативные паразиты. Традиционные морфологические методы идентификации представителей данного рода часто недостаточно надежны из-за вариабельности признаков и сложности комплекса видов Fusarium solani. Материалы и методы. Рассмотрены современные молекулярно генетические методы, основанные на анализе последовательностей таких маркеров, как ITS, TEF-1α, RPB2, β-тубулин, NIR, PHO и гена SIX, которые существенно повысили точность диагностики, позволив различать близкородственные виды, расы и специализированные формы. В последнее время особое внимание уделяется преимуществам мультилокусного подхода, который признан «золотым стандартом» для идентификации и таксономического анализа представителей Fusarium solani. Также рассмотрены возможности и ограничения применения секвенирования нового поколения (NGS), включая WGS, tNGS и mNGS, для комплексного геномного анализа и диагностики патогенов. Результаты и выводы. Отмечается, что интеграция фенотипических и молекулярных данных, а также развитие геномных технологий открывают отличные перспективы для стандартизации и повышения точности идентификации Fusarium solani на видовом и внутривидовом уровнях.
 3-16
				
					3-16
				
						 
			
				 
				
			
		ЗООЛОГИЯ
Экологические особенности пространственной структуры и численности популяции домашней собаки (Canis familiaris) в условиях многоэтажной застройки г. Пензы
Аннотация
Актуальность и цели. Среди домашних животных особое место занимает домашняя собака (Canis familiaris), которая является одним из самых распространенных домашних животных. Разнообразие ее экологического и социального статуса определяется особенностями размножения и воспроизводства в городах и сельских населенных пунктах и степенью социализации. Целью исследования было проведение исследований экологических особенностей пространственной структуры и численности популяции домашней собаки в условиях многоэтажной застройки г. Пензы. Материалы и методы. Материалом для работы послужили результаты учетов бродячих собак в центральной части микрорайона Арбеково г. Пензы, проведенных в зимний период 2025 г. Учет собак проводили маршрутным методом. В качестве основных оценочных показателей распределения животных были использованы абсолютные показатели численности и значения плотности. Особенности размещения собак оценивали по фактам концентрации животных рядом с каким-либо социокультурным объектом или постройкой, а также по результатам корреляционного анализа. При учете бездомных собак кроме места встречи фиксировались пол, возраст (взрослая, щенок) и порода. Результаты. Анализ данных учетов собак в шести кварталах арбековского жилого массива выявил определенные закономерности в размещении собак, а также показал некоторую зависимость плотности и численности собак от особенностей техногенной структуры изученных селитебных территорий. Анализ показателей абсолютной численности собак свидетельствует о неравномерной встречаемости животных во всех изученных учетных кварталах. Численность дворовых собак положительно скоррелирована с размерами (число домов) частного сектора (r = 0,835, р = 0,04), а численность полувольных (условно служебных) – с числом автостоянок в учетных кварталах (r = 0,894, р = 0,02). Выводы. Проведенные исследования шести кварталов арбековского жилого массива г. Пензы (24 % площади массива) показали, что на численность бездомных собак факторы городской среды оказывают незначительное влияние. В большей степени численность, половой и породный состав городской популяции собак зависят от автономных демографических процессов, возникающих в сложившихся территориальных группировках бездомных собак, а также от человеческого фактора (содержание и разведение). Какие-либо достоверные связи отмечаются только для отдельных средовых факторов и отдельных учетных категорий собак.
 17-29
				
					17-29
				
						 
			
				 
				
			
		ЭКОЛОГИЯ
Оценка фитотоксичности выбуренных пород после обжига
Аннотация
Актуальность и цели. Для исследования выбрали нефтеносные породы Оренбургской области: доломит, известняк, глинисто-алевролитовую породу, песчаник, утилизация которых является современной экологической проблемой. Проводили исследование токсичности для живых организмов выбуренных пород после термической переработки. Материалы и методы. Исследовали выбуренную породу, которая вместе с буровым раствором и буровыми сточными водами является отходами на стадии строительства скважин, методом замедленной флуоресценции на содержание нефти и биотестирования с использованием кресс-салата. Результаты. Показано, что каждая геологическая порода с содержанием нефти в зависимости от ее структуры и химического состава имеет определенный интервал значений коэффициентов замедленной флуоресценции, по которым ее можно идентифицировать в составе бурового шлама. С увеличением содержания нефти в породе уменьшается значение замедленной флуоресценции. Установлены нормативы замедленной флуоресценции выбуренных содержащих и не содержащих нефть пород, которые можно использовать при определении содержания нефти в выбуренных породах. Выводы. При проращивании семян после обжига на доломите и известняке для растений создаются токсичные условия, и выбуренные породы нельзя непосредственно использовать в виде искусственной почвы, как и шлам из-под факела. Известняк и доломит можно использовать в строительстве, в качестве мелиоранта или для создания искусственной почвы с заданными свойствами. Наиболее оптимальным является использование непосредственно для рекультивации глинисто-алевролитовой породы и песчаника.
 30-37
				
					30-37
				
						 
			
				 
				
			
		Фитоиндикация антропогенно трансформированных почв в условиях Донбасса
Аннотация
Актуальность и цели. Проведено исследование токсичности почв с использованием растения-биоиндикатора (рапса озимого) в природных условиях на шахтном породном отвале, а также в лаборатории в аналогичной породе и разных типах почв с перспективой дальнейшей рекомендации его для биологической рекультивации породных отвалов Донбасса. Материалы и методы. В ходе исследований использовались обзорные, аналитические, натурные и экспериментальные методы. Посадка семян озимого рапса на породном отвале ш. 5/6 им. Димитрова (г. Донецк, ДНР) произведена на плато отвала, северном и южном склонах. Первые всходы появились на плато отвала. Появление всходов рапса на склонах не наблюдалось. Посадка семян озимого рапса в лабораторных условиях была произведена в пяти типах почв (при- мерно по 300 шт семян в каждый тип почв и породы): почву, отобранную в Донецком ботаническом саду (контроль), возле автомагистрали, в районе действующего горящего породного отвала, районе автозаправочной станции (далее – АЗС ), в парке куль- туры и отдыха (далее – ПКиО) в районе Донецкого металлургического завода (далее – ДМЗ). В часть почвы вносились кремниевые удобрения, а также изготовленные удобрения из перегоревшей породы отвала ш. 6/14 (г. Макеевка). Во вторую часть почвы производился посев семян без внесения дополнительных удобрений. Также был произведен посев семян озимого рапса в породу отвала ш. 5/6 им. Димитрова (северный и южный склон) без внесения удобрений. Результаты. Наибольшее количество проростков показала почва возле породного отвала + АЗС с внесением удобрений – 67 % от общего числа посеянных семян. Наименьшее – почва в районе ДМЗ с внесением удобрений – 34 %. Наибольший рост показала почва ботанического сада с внесением удобрений – до 15 см, наименьший – почва возле породного отвала + АЗС – до 9 см. Выводы. Низкие рост и всхожесть семян в почвах в районе породного отвала, АЗС и ДМЗ обусловлены предположительно ввиду наличия следов нефтепродуктов, тяжелых металлов и выбросов продуктов горения в почву. Всхожесть семян и прирост в породе отвала на обоих склонах примерно одинаковы предположительно ввиду выравнивая микроклиматических условий в лаборатории, в отличие от этих условий на отвале, где южный склон является более освещенным и менее подверженным воздействию ветровых потоков.
 38-46
				
					38-46
				
						 
			
				 
				
			
		Оценка экологического состояния воды озера Малахово (г. Оренбург, Россия)
Аннотация
Актуальность и цели. Пресные поверхностные водоемы находятся под воздействием множества антропогенных и природных факторов, которые могут оказывать значительное негативное влияние на структуру и функции всей экосистемы. Несмотря на то, что предпринимается множество усилий по оценке и управлению качеством поверхностных вод, проблема их загрязнения до настоящего времени остается актуальной. Целью исследования является комплексная экологическая оценка состояния оз. Малахово (г. Оренбург, Россия) по органолептическим, обобщенным и гидрохимическим показателям за 2022–2023 гг. Материалы и методы. Исследования проводились по трем створам, расположенным как в непосредственной близости, так и максимальном удалении от источников загрязнения с использованием следующих методов: фотометрический (определение содержания нитритов и азота нитратов), атомно-абсорбционный (установление массовой концентрации железа), титриметрический (определение содержания ионов кальция, магния, сульфат-ионов и массовой концентрации карбонатов) и флуориметрический метод (измерение массовой концентрации нефтепродуктов). Все исследования проведены в аккредитованной лаборатории. Выводы. По основным органолептическим показателям вода исследуемого водоема соответствует критериям качества, исключение составляют взвешенные вещества, по которым максимальные превышения до 5,5 ПДК (предельно допустимая концентрация) наблюдаются в осенний период, в результате чего воды озера относятся к грязным (V класс качества). По отдельным веществам (ионы железа, магния, сульфат-ионы, нитриты) зафиксировано превышение предельно допустимой концентрации рыбохозяйственного значения. Экологическое состояние вод по содержанию нитратов и нитритов во всех створах ухудшается в зимний период до V класса качества. Превышение предельно допустимой концентрации культурно-бытового значения не зафиксировано. По результатам расчета гидрохимического индекса загрязнения вода оз. Малахово (г. Оренбург) классифицируется в основном как умеренно загрязненная, за исключением первого створа, расположенного в непосредственной близости к источникам загрязнения, где вода в осенний период относится к загрязненной.
 47-58
				
					47-58
				
						 
			
				 
				
			
		Биологическое разнообразие экосистемы Государственного ботанического заказника регионального значения «Степь Большой Ендовы» в Пензенской области и проблемы его охраны
Аннотация
Актуальность и цели. Одним из актуальных направлений охраны биологического разнообразия является включение местообитаний редких видов растений, грибов и животных в состав особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Целью данной работы было комплексное изучение биоразнообразия территории Государственного ботанического заказника «Степь Большой Ендовы», оценка факторов среды, влияющих на состояние входящих в него экосистем, а также влияния объекта на состояние природной среды прилежащих территорий. Материалы и методы. Исследования проводились на территории Пензенской области в пределах Государственного ботанического заказника «Степь Большой Ендовы» в 2016–2021 гг. маршрутным и стационарным методами. Результаты. Установлено, что Государственный ботанический заказник «Степь Большой Ендовы» имеет большую ценность с точки зрения охраны биологического разнообразия Пензенской области. На его территории выявлены редкие для Пензенской региона сообщества растений с доминированием ксерофильных видов, находящиеся на северной границе своего распространения. Это ассоциации настоящих степей – терескеново-разнотравнотырсовая и типчаково мохнатосолонечниковая. В ходе изучения их флоры выявлено 144 вида сосудистых растений. Из них одиннадцать занесены в Красную книгу Пензенской области (2024). Обнаружены также два редких вида грибов: Picipes rhizophilus и Floccularia luteovirens, включенных в Красную книгу Пензенской области (2024) и Красную книгу РФ (2024). Зафиксированы местообитания семи видов насекомых и одного вида паукообразных, занесенных в Красную книгу Пензенской области (2019), а также двух видов, занесенных в Красную книгу РФ: Bombus armeniacus и B. fragrans. Выводы. Природоохранная ценность Государственного ботанического заказника «Степь Большой Ендовы» регионального значения определяется тем, что на его территории сохраняются растительные сообщества и свойственное им биологическое разнообразие, в основном уничтоженное на прилежащих территориях в результате распашки земель. ООПТ оказывает положительное влияние на прилежащие территории по следующим направлениям: служит источником семян для восстановления степной растительности на прилежащих к ООПТ залежных землях; представляет собой убежище для многочисленных насекомых опылителей; способствует распространению видов позвоночных животных и насекомых на прилежащие территории. Среди факторов среды, негативно сказывающихся на экосистеме рассматриваемой ООПТ, следует указать отсутствие умеренного выпаса и сенокошения, а также применение пестицидов на прилежащих к ООПТ сельхозугодьях.
 59-71
				
					59-71
				
						 
			
				 
				
			
		Состояние сообщества грызунов, оценка их вредоносности на объектах сельскохозяйственного назначения в предгорной зоне Республики Дагестан
Аннотация
Актуальность и цели. Ежегодные потери зерновых культур в мире от вредителей составляют 1 % от собранного урожая. Многие виды грызунов стали постоянными обитателями агроценозов и значительными вредителями полей, садов, огородов. Отмеченная проблема ставит задачи по проведению регулярного контроля численности, мер по снижению и поддержанию численности грызунов на безопасном для человека уровне. Цель исследования – оценить видовой состав, численность грызунов, обитающих на кошарах, фермах и других сельхозобъектах в ряде районов предгорного Дагестана. Материалы и методы. Сбор материала проводился в летний период на сельскохозяйственных объектах (посевные поля, огороды, кошары, склады, ангары) и в естественных биотопах Каякентского и Сергокалинского районов Республики Дагестан в 2021–2022 гг. Для оценки видового разнообразия грызунов в рассматриваемых условиях использован индекс разнообразия Симпсона. У всех отловленных животных определяли массу тела и проводили стандартные замеры тела. Кроме того, в процессе вскрытия анализировали физиологическое состояние половых органов: определяли вес семенников, число синих пятен или эмбрионов в матке. Для изучения видового состава, численности, структуры сообщества грызунов использовали методы количественного и качественного учета грызунов с применением давилок Геро. Результаты. Видовое богатство грызунов в естественных биотопах было выше, чем на объектах сельскохозяйственного назначения. На обоих участках доминировали желтобрюхая мышь и общественная полевка. Численность грызунов и плотность нор на сельскохозяйственных объектах более двух раз превышала таковые показатели в естественной среде. Индекс видового разнообразия оказался выше в естественной среде. Состояние упитанности и темпы размножения видов грызунов были выше на объектах сельхозназначения, чем в естественных условиях среды. Выводы. Видовое богатство грызунов выше в естественных условиях, чем на объектах сельхозназначения. Индекс видового разнообразия выше в естественных биотопах, чем на сельскохозяйственных объектах. Доминантный статус (по обилию) занимала желтобрюхая мышь в обоих условиях. Численность грызунов на сельскохозяйственных объектах более чем в два раза превышала численность грызунов в естественной среде. Особи на объектах сельхозназначения были упитанней и имели высокие значения плодовитости, чем в естественных пространствах. Выявлен высокий порог экономического ущерба.
 72-82
				
					72-82
				
						 
			
				 
				
			
		ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
Изменение некоторых физиолого-биохимических показателей Avena sativa L. в условиях засоления и кислотности почвы
Аннотация
Актуальность и цели. Накопление солей в почвах часто сопровождается изменением рН в щелочную сторону, техногенное засоление может сопровождаться и кислой реакцией почвы. В условиях засоления и кислой реакции среды растения испытывают осмотический и окислительный стрессы. Целью исследования явилось изучение реакций растений овса посевного на комбинированное воздействие засоления NaCl и кислой реакции почвы по некоторым физиолого-биохимическим показателям. Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали овес посевной Avena sativa L. сорт Стайер, который выращивали в условиях модельного опыта на фоновой дерново-подзолистой почве с различными сочетаниями pH-уровня (рН 4,9 и рН 7,3) и засоления (0,5 % NaCl). Нейтральная среда (pH 7,3) создавалась добавлением СaCO3. Засоление создавалось в процентном отношении к сухому весу почвы. Контролем являлся вариант без засоления с pH 7,3. Через 4 и 8 дней после появления всходов в листьях растений определяли перекись водорода ферротиоционатным методом, активность каталазы – пермангатометрически, пероксидазную функцию – по методу А. Н. Бояркина. Морфометрические показатели фиксировали в течение 8 дней после появления всходов. Результаты. По сравнению с контролем сильнее ростовые процессы замедлялись в вариантах опыта с засолением и располагались в следующем порядке: рН 4,9 + NaCl > рН 7,3 + NaCl > рН 4,9. Содержание Н2О2 в листьях овса в опытных вариантах в первый срок наблюдений не отличалось либо минимально отличалось от контроля, но во второй срок был выше во всех опытных вариантах в 1,6–1,7 раз. Активность каталазы в оба срока наблюдений была выше контроля в вариантах с засолением на 10–30 %. Во второй срок наблюдений активность каталазы в целом была на треть ниже в сравнении с первым во всех исследуемых вариантах. Активность пероксидаз в листьях овса во всех опытных вариантах была достоверно выше, чем в контрольном варианте, в оба срока эксперимента. Во второй срок наблюдений пероксидазная функция была выше в сравнении с первым во всех исследуемых вариантах (на 16–81 %). Выводы. Наибольшее угнетение растений овса, судя по морфометрическим показателям, наблюдалось на начальных этапах эксперимента (первые 4 дня), особенно в варианте опыта, сочетающем засоление и кислую реакцию почвы. В адаптации растений к условиям засоления и кислотности почвы на этом этапе активное участие принимала каталаза, а к восьмому дню эксперимента – пероксидаза.
 83-92
				
					83-92
				
						 
			
				 
				
			
		 
						 
					 
						 
						 
						 
									













 
					 
													
