Проекты

Краткое описание

Кости накапливают химические элементы, поступающие в организм по трофической цепи (горная порода–почва–растения–животные). Дисбаланс элементов в живых организмах приводит к проблемам в их развитии и жизнедеятельности. Элементный состав костей дикой фауны, используется как эффективный биоиндикатор для мониторинга состояния экосистем. Данные мониторинга, проведенного на основе биоиндикаторов позволяют фиксировать резкие изменения в экосистемах, поскольку живые организмы быстрее реагируют на изменения геоэкологической обстановки в отличии традиционных индикаторов (почва, вода). Проект решает проблему раннего выявления геохимических угроз для дикой фауны, что важно для сохранения биоразнообразия и профилактики заболеваний, связанных с нарушением элементного баланса. Мы предлагаем провести на территории Республики Башкортостан (РБ), региона с высокой антропогенной нагрузкой и наличием редких и исчезающих видов животных, мониторинг элементного состава костной ткани и костного мозга дикой фауны (кабан, косуля, лось, медведь), используя масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) и сканирующую электронную микроскопию (СЭМ). Это позволит в ходе реализации проекта получить следующие результаты:
1. Выявить элементный статус костной ткани и костного мозга дикой фауны для нашего региона;
2. Составить карты территориального распределения химических элементов в костях и костном мозге дикой фауны РБ;
3. Провести анализ источников поступления химических элементов (природных и антропогенных) в организм животных;
4. Провести корреляционный анализ влияния природных и антропогенных факторов на элементный состав дикой фауны РБ;
5. Провести сравнительный анализ элементного статуса дикой фауны Респ. Башкортостан с результатами полученными для Дальнего Востока, Забайкалья, Алтая для выявления региональных геохимических особенностей и угроз.
Результаты исследования создают основу для управленческих решений в области сохранения биоразнообразия поскольку, позволят разработать меры профилактики развития заболеваний диких животных связанных с влиянием геоэкологической обстановки на живые организмы.
Актуальность исследования подтверждают полученные нами предварительные результаты по исследованию костей лося методом СЭМ. В пробах костей лося, отобранных Давлекановском р-не РБ мы выявили минеральные образования Sr (см. презентацию доклада в приложении). Изотопы Sr, являясь аналогами Ca, аккумулируются в костях, практически не выводятся из организма и могут вызывать развитие остеосаркомы, уровской болезни и др. нарушений. Одним из результатов данного данного проекта будет установление районов распространения Sr в костях животных для РБ, а также источники его поступления в организм животных. Что позволит данных территорий разработать рекомендации например по профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата. (Например недопущение дефицита Ca в организме, поскольку с его с дефицитом усваиваемость Sr повышается).
Помимо Sr нами обнаружены минеральные образования Cu, Zn, Ag, Au в костях лося (отобранного в Хайбуллинском р-не РБ) где на протяжении десятилетий разрабатываются медно-колчеданные и золоторудные месторождения. В этих районах на живые организмы воздействует сложный экогеохимический спектр элементов, включая токсичные и супертоксичные элементы(Cu, Ba, Hg, Pb, Te, Mn, Cr, V, Ti, Ni, Co и др.). https://new-disser.ru/_avtoreferats/01003409944.pdf Высокая элементная нагрузка будет оказывать непредсказуемое воздействие на виды, которые не адаптированы к региональной геоэкологической обстановке, а были завезены извне (например, в РБ завезены зубры с 2023г.).
Предварительные результаты:
Собрано 49 образцов костей и костного мозга (лось, кабан, косуля, медведь) из 29 районов РБ. Проведен анализ костей: ICP-MS (28 проб), ИНАА (49 проб), СЭМ (3 пробы). Костный мозг не исследован.
Этапы реализации:
1. Исследование ранее отобранных образцов методом ICP-MS и СЭМ: костный мозг (49 проб), костей (31 проба) в аналитическом центре ТПУ (партнер).
2. Статистическая обработка результатов (корреляционный анализ и пр.) и сравнение концентраций ключевых хим. элементов с другими регионами для выявления региональных особенностей.
3. Нанесение результатов на геоинформационную карту для наглядного отображения территориального распределения химических элементов в костях и костном мозге.
4. Выявить природные и антропогенные источники поступления хим. элементов в организм животных (анализ карт по геологии, металлогении и пр.).
Срок реализации 1 год.
Задел команды:
Пробоотбор, пробоподготовка и аналитика исследованных образцов проводилась Л.А. Хайрулиной https://elibrary.ru/item.asp?id=80479109
Н.В.Барановская ведущий специалист по биоиндикации в РФ https://lib.tsu.ru/mminfo/2011/000412349/000412349.pdf
А.Н. Злобина специалист в изучении элементного статуса РБ по накипи и волосам (совместная статья см. прилож)
Л.Н. Белан специалист по геоэкологии горнорудных районов РБ https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_003057756/