ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РАЗМЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ ВОДОРОСЛИ KLEBSORMIDIUM FLACCIDUM
Пурина Е.С.
Бирская государственная социально-педагогическая академия,
Бирск, Россия.
Молодой учёный.
e.purina@yandex.ru
Научный руководитель: Лыгин С.А.
Было изучено влияние тяжелых металлов на размерные признаки водоросли (длину нитей, длину и ширину клеток) и описаны морфологические нарушения. Во всех опытах описывали по 100 нитей и клеток. Использовали культуру двухнедельного возраста, находящуюся в стационарной фазе роста.
Измерения проводили методом прямого микроскопирования с помощью светового микроскопа серии Ломо Микмед-1 (объектив ×40, апертура 0,65) при помощи окуляр-микрометра 10.
Кроме морфометрического исследования использовали показатель индекса интегральной токсичности (ИИТ), определяемого по формуле:
ИИТ=Доп/Дк, где
Доп – среднее значение в опыте;
Дк – среднее значение в контроле.
Величина ИИТ изменяется от 0 до М, где М – любая положительная величина. Если ИИТ = 1, то данный фактор не оказывает токсического влияния на организм; если ИИТ<1, то действие ингибирующее; при ИИТ>1 наблюдается стимуляция.
Изучали влияние хлоридов меди, никеля и марганца на морфологические признаки водоросли Klebsormidium flaccidum. Медь испытывали в концентрациях 1х10-2 -10-10 моль/л, никель -1-1х10-6 моль/л, марганец - 1-1х10-4 моль/л. Металлы вносили в виде следующих солей: CuCl2×5H2O, MnCl2×4H2O, NiCl2×6H2O. Расчет концентрации производили по иону чистого металла. Концентрации металлов выбирались на основании анализа литературных данных.
Растворы солей разливали в пробирки по 4 мл, куда добавляли альгологически чистую культуру Klebsormidium flaccidum выращенную на жидкой среде Болда.
Было установлено, что CuCl2 в концентрациях 1×10-2 – 1×10-5 моль/л вызвал полное разрушение и гибель клеток, при этом наблюдались бесформенные клетки, сильно нарушенный протопласт.
При концентрации хлорида меди 1×10-10 моль/л происходит фрагментация нити по 2 клетки. С ростом концентрации металла отмечаются колебания изменчивости длины нитей. При концентрации хлорида меди 1×10-7-10-6 моль/л наблюдалась гранулированность цитоплазмы, изменение формы клеток с цилиндрической на бочонковидную примерно у 10% клеток. Концентрации меди 1×10-9-10-8 моль/л не оказывали сильного влияния на морфологию водоросли. При действии соли меди наблюдалось увеличение длины клеток по сравнению с контролем от 1×10-10 до 1×10-7 моль/л, наибольшая длина клеток наблюдалась при концентрации 1×10-9 и 1×10-8 моль/л, при концентрации 1×10-6 моль/л произошло уменьшении длины клеток (рис.1).
Рис 1. Влияние хлорида меди на морфометрические показатели Klebsormidium flaccidum. А – длина нити; В – длина клеток.
Концентрации CuCl2 вызывают различный уровень токсичности влияющий на длину нити и клеток.
Концентрации 1×10-2 - 1×10-7 моль/л вызывали сильные изменения и пределы токсичности лежат от 0,08 до 0,43, что соответствует II (высокому) классу токсичности, а вот концентрация 1×10-6 моль/л (ИИТ=0,57) - среднему классу токсичности. Можно сказать, что с увеличением концентрации падает влияние действия токсичности на длину нити (рис. 2). Концентрации хлорида меди оказали стимулирующее действие на длину клеток, т.е. величина в опыте превышает контрольные значения, действие стимуляции было различным в зависимости от концентрации. Наименьшая концентрация - 1×10-10 моль/л (ИИТ=1,33) - вызвала среднюю стимуляцию; концентрации 1×10-9 и 1×10-8 моль/л - значительную стимуляцию (ИИТ>1,60); а концентрации соли 1×10-7-10-6 моль/л не оказали существенного влияния на развитие данного признака (ИИТ=1,00).
Рис. 2. Динамика индекса интегральной токсичности CuCl2 на морфометрические показатели Klebsormidium flaccidum. А – длина нити; В – длина клеток.
Соль никеля в концентрациях 1 - 1×10-3 моль/л вызвала полное разрушение клеточного содержимого и гибель культуры.
При минимальных значениях концентрации хлорида никеля наблюдается снижение числа клеток в нити, что говорит о высокой степени токсичности данных концентраций, а с увеличением концентрации количество клеток в нити увеличивается и степень токсичности падает, что составляет III класс токсичности, но контрольного значения не достигает.