Гаметоцидність середовища як критерій оцінки наслідків воєнних дій на природні екосистеми

Одним із чинників екологічної деградації природних територій, які зазнали впливу воєнних дій, є потрапляння у повітря дрібнодисперсних й аерозольних часток з вираженими біотоксичними і мутагенними властивостями.

Тому важливою складовою дослідження впливу воєнних дій на довкілля стала оцінка впливу аерогенних умов НПП «Кам’янська Січ» на процеси мікроспорогенезу – одного з ключових критеріїв рівня мутагенної напруги середовища згідно літературних даних і методичних рекомендації МОЗ України. Дослідження проводилися за наукового супроводу фахівців Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника у період весняної палінації 2024 року.

Суть методологічного підходу ґрунтується на здатності атмосферних токсикантів впливати на репродуктивні структури рослинних організмів (у першу чергу чоловічого гаметофіту), тобто проявляти гаметоцидний вплив. Останній є одним з доведених критеріїв посилення мутагенності середовища і зростання генетичного тягаря природних популяцій, який часто і з високою ефективністю використовується у практиці біомоніторингових досліджень. Одними з найбільш перспективних індикаторів гаметоцидності вважають деревні рослини, у силу їхньої тривалої експозиції у трансформованому середовищі. Проте, враховуючи характер і тривалість впливу факторів, пов’язаних з військовими діями на фокусній території, важливо також оцінити біоіндикаційний потенціал чоловічого гаметофіту одно-, дво- та багаторічних трав.

В якості індикаторів обрано види рослин, які в достатній кількості наявні на обраних у результаті рекогносцирувального обстеження дослідних ділянках і які належать до весняної хвилі палінації:

– жимолость звичайна (Lonicera xylosteum L.);

– глід одноматочковий (Crataegus monogyna Jacq.);

– яблуня домашня (Malus domestica (Borkh.) Borkh.);

– осот хрещатий (Cirsium decussatum Janka);

– шипшина звичайна (Rosa canina L.);

– бузина чорна (Sambucus nigra L.);

– робінія псевдоакація (Robinia pseudoacacia L.).

Рослини зазначених видів були представлені у зелених насадженнях на дослідних і фоновій територіях у репрезентативній кількості і в задовільному санітарному стані. У якості фонової території обрано територію Галицького національного природного парку.

Ідентифікацію фертильних і стерильних пилкових зерен проводили йодним методом, що ґрунтується на якісній реакції на крохмаль. Відомо що фертильні і стерильні пилкові зерна значно відрізняються за вмістом цієї сполуки у своєму складі. Даний показник характеризується значною мінливістю в неоднорідних екологічних умовах, що визначає його значну біоіндикаційну інформативність.

Максимальні показники стерильності пилку на досліджуваній території констатовані для робінії псевдоакації (Robinia pseudoacacia L.): 4,10 – 48,3 % на різних дослідних ділянках при 3,80 % на фоновій території. Аналогічна тенденція вставлена і для глоду одноматочкового (Crataegus monogyna Jacq.), проте абсолютні показники стерильності є значно нищими у порівнянні з робінією. Чоловічий гаметофіт яблуні домашньої (Malus domestica (Borkh.) Borkh.) і бузини чорної (Sambucus nigra L.) також виразно реагують на комплекс аерогенних чинників досліджуваної території. Рівень стерильності яблуні на дослідній території коливається у межах 24,4 – 31,5 %; бузини – 13,5 – 27,5 % вцілому. Рівень стерильності пилку на окремих ділянках перевищує фоновий показник у 9 – 12 разів.

Візуальні зміни пилкових зразків відображені на рисунках 3.1 – 3

Рис. 1. Пилкові зерна видів-індикаторів, що зростали на території НПП “Кам’янська Січ”. Мікрофотографії. Калій йодид. Об.40х, Ок.10х. 1 – фертильні п.з., 2 – стерильні п.з.: а – робінії псевдоакації (Robinia pseudoacacia L.); б – яблуні домашньої (Malus domestica (Borkh.); в – бузини чорної (Sambucus nigra L.)

Таким чином, тест на гаметоцидність середовища є чутливим критерієм оцінки комплексу аерогених умов на території НПП “Кам’янська Січ” і може бути адаптований й інтегрований до методики оцінки наслідків впливу військових дій на природні екосистеми.

Чоловічий гаметофіт рослинних індикаторів проявляє диференційну чутливість. Максимальною біоіндикаційною перспективністю за аналізованих умов відзначаються глід одноматочковий (Crataegus monogyna Jacq.), яблуня домашня (Malus domestica (Borkh.) Borkh.), бузина чорна (Sambucus nigra L.) і робінія псевдоакація (Robinia pseudoacacia L.). Зазначені види можуть бути рекомендовані до впровадження у практику біомоніторингових досліджень на територіях, які зазнали впливу бойових дій. Доповнення наявних підходів до оцінки екологічних наслідків впливу військових дій методами біологічного скринінгу, зокрема дослідженнями гаметоцидності середовища, підвищить її об’єктивність і дозволить врахувати ширший спектр потенційних небезпек.

Список літератури

1. Наказ МОЗ України № 116 від 13.03.2007 р. «Про затвердження методичних рекомендацій “Обстеження та районування території за ступенем впливу антропогенних чинників на стан об’єктів довкілля з використанням цитогенетичних методів” // Офіційний вісник України. – 2007. – № 4, С. 186 – 209.

2. Piotrowska–Weryszko, K.,Weryszko–Chmielewska, E., Melnychenko, G., Mylenka M. Prokopiv N., Bożek, M. (2021) Comparison of ambrosia pollen seasons in Lublin (Poland) and Ivano-Frankivsk (Ukraine) and presentation of the morphotypes of trichomes on a. artemisiifolia l. shoots in terms of the allergenic properties of the plant. Agronomy, 2021, 11(9), 1764.

3. Melnychenko, G., Mylenka, M., Riznychuk, N., Prokopiv, N (2020). Pollen Monitoring in the City of Ivano-Frankivsk, Western Ukraine. Acta Agrobotanica, 2020, 73(4), p. 1 – 9, 7341.

*****************************************************************************************************************