BLOOD BUFFER SYSTEMS (LECTURE)

This lecture is devoted to theoretical foundations of blood buffer systems functioning. Biochemical aspects and physiological activity of phosphate, hydrogen carbonate buffer and its combined activity with hemoglobin buffer, which ensures stability of blood pH, are presented. Chemical reactions to achieve the required blood pH are investigated. The combination of buffer properties, one of the components of which is CO2gas and autonomous self-regulation by intracellular hemoglobin ensures the blood plasma pH constancy. Stabilizing systems are considered -the respiratory apparatus and kidneys, which create the possibility of maintaining the stability of extracellular fluid pH. Respiratory acidosis, alkalosis, metabolic acidosis are considered on the biochemical level. This article presents information about hemoglobin structure: heme structure and globin subunits in different typesof hemoglobin. The following mechanismswhich provide maximumoxygen saturation of lungs and maximum oxygen emission in the tissues: heme-hemic interaction, Bohr effect and influence of 2,3-diphospho-glycerate connected with haemoglobin, are considered. The proteinbuffer system has been characterized in the in general. The capacity of the phosphate buffer system has been shown to be close to 1-2% of the whole buffer capacity of the blood and up to 50% of the buffer capacity of urine. The organic phosphates also exhibit buffering activity in the cell. Human and animal organisms can have intracellular pH from 4.5 to 8.5 depending on the type of cells, but the blood pH should be 7.4. This parameter is ensured by the hydrogen carbonate buffer system. Moreover,the blood pH depends not on the absolute concentrations of buffer components but on their ratio. The most powerful is hemoglobin buffer system that accounts for 75% of the whole blood buffer system. For stabilization of buffer capacity, the body uses two other stabilizing systems -the respiratory apparatus and kidneys. At the same time, the compensatory role of the respiratory system has shortcomings. Hyperventilation of lungs causes respiratory alkalosis. Hypoventilation has a counteracting effect by lowering the pH of the blood. Thus, the blood buffer system is ensured by a complex system that allows the organisms to adapt to changes in the fluid medium and regulate the pH under pathological conditions.Key words:homeostasis, hemoglobin, blood, acid-liquid equilibrium. У лекції розглядаються теоретичні основи механізмів дії буферних систем крові. Наводяться біохімічні аспекти та фізіологічна дія фосфатного, гідрогенкарбонатного буфера та його спільна дія з гемоглобіновим буфером, що забезпечує стабільність рН крові. Розглядаються хімічні реакції досягнення необхідного рівня рН крові. Поєднання властивостей буфера, одним з компонентів якого є газ СО2, та автономним саморегулюванням за рахунок внутрішньоклітинного гемоглобіну, забезпечує постійність рН плазми крові. Розглядаються стабілізуючі системи –дихальний апарат та нирки, які створюють можливості підтримання постійності рН позаклітинної рідини. На біохімічному рівні розглядаються дихальні ацидоз, алкалоз, метаболічний ацидоз. У статті представлені відомості про будову гемоглобіну: будову гему та субодиниць глобіну у різних видах гемоглобінів. Розглядаються механізми, що забезпечують максимальне насичення киснем легенів та максимальну віддачу кисню в тканинах: гем-гемова взаємодія, ефект Бора та вплив 2,3-дифосфо-гліцерату, зв’язаного з гемоглобіном. В загальних рисах охарактеризована білкова буферна система. Показано, що ємність фосфатної буферної системи становить близько 1-2% від всієї буферної ємності крові та до 50% буферної ємності сечі. При цьому органічні фосфати також виявляють буферну дію в клітині. В організмі людини і тварин значення внутрішньоклітинного рН може бути від 4,5 до 8,5 взалежності від типу клітин, проте рН крові має становити 7,4. Цей показник забезпечується гідрогенкарбонатною буферною системою. Причому, рН крові залежить не від абсолютних концентрацій компонентів буфера, а від їхнього співвідношення. Найбільш потужною є гемоглобінова буферна система, яка становить 75% від всієї буферної системи крові. Для стабілізації буферної ємності організм використовує ще дві стабілізуючі системи –дихальний апарат та нирки. Разом з тим, компенсаторна роль дихальної системи має недоліки. Гіпервентиляція легень спричиняє дихальний алкалоз. Гіповентиляція виявляє протилежну дію, знижуючи рН крові. Таким чином, буферна система крові забезпечується складною системою, що дозволяє організмові адаптуватися до змін оточуючого середовища та регулювати рН за патологічних умов.Ключові слова:гомеостаз, гемоглобін, кров, кислотно-лужна рівновага.

THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF MACROZOOBENTHOS OF LAKE ZAKITNE

For the first time, systematic studies of the structural and functional properties of macrozoobenthos of Lake Zakіtne were conducted. A taxonomic list of macroinvertebrates with their zoogeographical characteristics is given. According to the results of research, 3 types of benthic invertebrate groups were identified and described, of which Oligochaeta-Chironomidae type were the most widespread. Only two species were common to all found groups: Einfeldia longipes and Glyptotendipes glaucus of Chiromonidae family. The calculated biotic indices indicate a fairly high degree of use of existing biotopes by macroinvertebrates, as well as the predominance of species characteristic of the α-β-mesosaprobic zone.The variety of ways and mechanisms of feeding of benthic invertebrates is shown. Collectors, scraper collectors, sedimentators, filter feeders, shredders, predators, as well as macroinvertebrates with an indeterminate feeding type were identified in the trophic structure by the predominant type of feeding. The number of species, as well as their representation in trophic groups, varied in different years, yet 54-73% of them were nonpredatory forms.According to the obtained data, the components of the energy balance for macroinvertebrates were calculated. The active participation in the production of organic matter of Chironomidae larvae (from 29 to 62% of the total production of nonpredatory and predatory forms) is indicated. In some years, Ephemeroptera and Mollusca were actively involved in production. The largest flow of energy passed through insects (Ephemeroptera, Trichoptera) and leeches. Attention is drawn to the role of predators, which can significantly reduce the production of groups. High production and food ration of predators do not allow to ignore them when calculating the production of the entire zoocenosis.In average, during the vegetation season, the total production of nonpredatory and predatory benthic invertebrates was 77,89 kJ/m2, and the predator's food ration was 61,80 kJ/m2.Key words:macroinvertebrates, taxonomic structure, trophic structure, community, production, food ration, energy balance. Вперше проведено систематичні дослідження структурно-функціональних властивостей макрозообентосу озера Закітне. Наведено таксономічний список макробезхребетних з їх зоогеографічною характеристикою. За результатами досліджень виявлено та описано 3 типи угруповань донних безхребетних, з яких найбільшепоширення отримали олігохетно-хірономідні комплекси. Лише двавиди виявилися спільними для всіх знайдених угруповань: Einfeldia longipes і Glyptotendipes glaucus (родина Chironomidae).Розраховані біотичні індекси свідчать про достатньо високий ступень використання існуючих біотопів макробезхребетними, а також про переважання видів, що характерні для α-β-мезосапробної зони.Показанарізноманітність способів і механізмів живлення донних безхребетних. У трофічній структурі угруповань за переважаючим способомживлення було виділено збирачів, збирачів-шкребачів, седиментаторів, фільтраторів, подрібнювачів, хижаків, а також макробезхребетних із невизначеним типом живлення. Кількість видів, а також їх представленість утрофічних групах в різні роки була неоднакова, але на 54–73% це були мирні форми.За отриманими даними було розраховано складові енергетичного балансу за макробезхребетними. Вказано на активну участь упродукуванні органічної речовини личинок родини Chironomidae, яким належить від 29 до 62% від сумарної продукції мирних і хижих форм. В окремі роки в продукування активно включалися одноденки та молюски. Найбільший потік енергії проходив через комах (Ephemeroptera, Trichoptera) і п’явок. Звернуто увагу на роль хижаків, які можуть суттєво знижувати продукцію угруповань. Високапродукція і раціон хижаків не дозволяють нехтувати ними при розрахунку продукції всього ценозу.Підраховано, що в середньому за вегетаційний період сумарна продукція мирних і хижих донних безхребетних дорівнювала 77,89 кДж/м2, а раціон хижаків складав 61,80 кДж/м2.Ключові слова: макробезхребетні, таксономічна структура, трофічна структура, угруповання, продукція, раціон, енергетичний баланс.

BIOMORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF DENDROFLORA OF NNP «NYZHNIODNIPROVSKYI»

In order to preserve, reproduce and effectively use the natural complexes and objects of the DniproDelta as one of the most valuable natural floodplain-littoral complexes in Europe, which have special environmental, recreational, historical and cultural, scientific, educational and aesthetic value, and ensurethe conservationof «DniproDelta»wetland of theinternational importance,the National Natural Park «Lower Dnipro»was created(Decree of the President of Ukraine of November 24, 2015 No 657/2015).The flora of the higher vascular plants of the Park contains 820 species, 40 species of which (4.9% of the total number) are woody plants. Rosaceae Juss. (14 species), Salicaceae Mirb. (7 species), Aceraceae Juss. (3 types) are leading families of the dendroflora of the Park.Biomorphological characteristics of tree plant species in the flora of the Lower Dnipro National Nature Park were carried out according to the following classifications: 1) K. Raunkiersystem of plant life forms; 2) ecological and morphological classification of life forms of I. G. Serebryakov; 3) architectural models of F. Alle, R. Oldeman and P. Tomlinson; 4) classification of the life forms of plants of the temperate zone, which takes into account the vegetative propagation by O. V. Smirnova, L. B. Zaugolnova.AnalysisoftypesofbiomorphsaccordingtotheclassificationofK. Raunkiershowedthatthevastmajorityofdendrofloraspeciesbelongtophanerophytes, amongthem, dependingontheheightoftheplant, therearedifferentgroups-megaphanerophytes(e.g., Populustremula), mesophanerophytes(Salixalba), microphaneorphytes, nanophanerophytes(Amygdalusnana) andhamephytes(Ephedradistachia).According to the ecological and morphological classification of I. G. Serebryakov life forms, the flora of the Park is dominated by forest-steppe trees and forest-type trees.The trees which belong to one life form often differ in the principles of growth and formation of the crown, branching, and general habitus, which is generally considered as an architectural model of a particular species. According to the classification of architectural models by F. Alle, R. Oldeman and P. Tomlinson, in the flora of the Park, there are five models among which the species formed by the model of Tomlinson have a significant representation, and the species formed by the models of Manzheno and Champagne have a smaller representation.Key words:flora, tree, classification, life form, bush. З метою збереження, відтворення і ефективного використання природних комплексів та об’єктів дельти річки Дніпро як одного з найцінніших природних заплавно-літоральних комплексів у Європі, які мають особливу природоохоронну, оздоровчу, історико-культурну, наукову, освітню та естетичну цінність, забезпечення збереження водно-болотного угіддя міжнародного значення «Дельта р. Дніпро» створено Національний природний парк «Нижньодніпровський» (Указ президента України від 24 листопада 2015 року No 657/2015).Флора вищих судинних рослин Парку попередньо складає 820 видів, з них 40 видів (4,9% від загальної кількості) –деревні рослини.Провідні родини дендрофлори Парку –Rosaceae Juss. (14 видів), SalicaceaeMirb. (7 видів), AceraceaeJuss. (3 види). Біоморфологічну характеристику видів деревних рослин у флорі національного природнього парку «Нижньодніпровський» проведено за класифікаціями: 1) система життєвих форм рослин К. Раункієра; 2) еколого-морфологічна класифікація життєвих форм І. Г. Сєрєбрякова; 3) архітектурні моделі Ф. Аллє, Р. Ольдемана і П. Томлінсона; 4)класифікація життєвих форм рослин помірної зони, яка враховує вегетативне розмноження О. В. Смирнової, Л. Б. Заугольнової.Аналіз типів біоморф за класифікацією К. Раункієра показав, що переважна більшість видів дендрофлори належить до фанерофітів, серед них, в залежності від висоти рослини, виділяють різні групи –мегафанерофіти (наприклад, Populus tremula), мезофанерофіти (Salix alba), мікрофанерофіти (Amorpha fruticosa), нанофанерофіти (Amygdalus nana) та хамефіти (Ephedra distachia).За еколого-морфологічною класифікацією життєвих форм І. Г. Сєрєбрякова у флорі Парку домінують дерева лісостепового типу та дерева лісового типу.Дерева, які відносяться до однієї життєвої форми, часто відрізняютьсяпринципами наростання та формування крони, галуженням, загальним габітусом, що загалом розглядається як архітектурна модель конкретного виду. За класифікацією архітектурних моделей Ф.Аллє, Р. Ольдемана і П. Томлінсона у флорі Парку виділено п’ять моделей, серед яких, значне представництво мають види, що формуються за моделлю Томлінсона, менше представництво мають види, що формуються за моделями Манжено та Шампанії.Ключові слова: флора, дерево, класифікація, життєва форма, кущ.

EFFECT OF CARBON MONOXIDE ON THE RATE OF EXCRETION OF ETHANOL BY KIDNEYS

Carbon monoxide is a toxic gas that is colourless, odourless, and has the potential to cause momentaryhypoxia by bonding with heme-inspired proteins. Because of these properties, it causes the highest number of toxications. Due to its properties, this gas causes damage to the nervous and cardiovascular system. The development of anoxia is associated with the impact on the system of oxidative phosphorylation in mitochondria and the development of oxidative stress in the body. The body produces a small amount of carbon monoxide as a result of erythrocyte breakdown. Picomolar concentrations of carbon monoxide even have anti-inflammatory, antiapoptotic,cytoprotective and antiproliferative properties. Kidney is one of the first organs,that responds to the occurrence of hypoxia, are responsible for the removal of products of metabolism and toxicants, including ethanol. For the study, the blood and urine samples were taken from patients with acute intoxication. The amount of methemoglobin in the blood was determined by spectrophotometric method. The concentration of ethanol in blood and urine was measured by gas-liquid chromatography method. The correlation analysis showed that carbon monoxide affects the rate of excretion of ethanol from the body. Among individuals under 40 years of age, there was a correlation between the level of carbon monoxide and the amount of ethanol in the blood. Among older adults this correlation was not established. A direct correlation with the level of this gas in the blood and the level of ethanol in the urine among people under 40 years of age was found. Among older individuals, the opposite was observed –a high level of methemoglobin was responsible for the decreased level of ethanol. There were no correlations between methemoglobin level and age. Comparison of the studied indices did not show any sexual differences in ethanol excretion, but there were age specific features: ethanol excretion under the influence of carbon monoxide among people under 40 years old was more accelerated.Key words:hypoxia, CO intoxication, blood, methemoglobin, kidneys. Монооксид карбону являє собою токсичний газ, який не має кольору,без запаху та здатен спричиняти миттєву гіпоксію шляхом зв’язування з гем-вмісними білками. Через такі властивості він спричиняє найбільшу кількість отруєнь. Цей газ,завдяки своїм властивостям,спричиняє ураження нервової та серцево-судинної системи. Розвиток аноксії пов’язаний із впливом на систему окисного фосфорилювання у мітохондріях та розвиткомоксидативного стресу. В організмі продукується невелика кількість ендогенного монооксиду карбону внаслідок розпаду еритроцитів. Пікомолярні концентрації монооксиду карбону навіть володіють протизапальними, антиапоптичними, цитопротекторними та антипроліферативними властивостями. Нирки є одним із перших органів, який реагує на розвитокгіпоксії, вони відповідають за видалення продуктів метаболізму й токсикантів, зокрема етанолу.Зміни у функціонуванні нирок відображаються на загальному стані організму.Для дослідження отримували зразки крові та сечі від осіб із гострою інтоксикацією. У крові спектрофотометричним методом визначали вміст метгемоглобіну, який утворювався внаслідок вдихання монооксиду карбону та відповідного потрапляння до кровоносної системи. Методом газово-рідинної хроматографії вимірювали концентрацію етанолу у крові та сечі. Розрахунок кореляційних зв’язків показав, що монооксид карбону впливає на швидкість екскреції етанолу. У осіб до 40 років спостерігалася кореляція між показником рівня метгемоглобінута вмістом етанолу у крові. У осіб старшого віку цього зв’язку не встановлено. Виявлено прямий зв’язок із рівнем цього газу у крові та рівнем етанолу в сечі у осіб до 40 років. У осіб старшого віку спостерігалася зворотня реакція–високий рівень метгемоглобінуобумовлював зниження рівня етанолу. Кореляційні зв’язки між вмістом метгемоглобіну та віком не було виявлено. Порівняння досліджуваних показників не виявило статевих відмінностей у екскреції етанолу, проте виявлено вікові особливості: екскреція етанолу в умовах впливу монооксиду карбону в осіб до 40 років була більш пришвидшена.Таким чином, можна стверджувати, що монооксид карбону обумовлює зміни у функціональній активності нирок.Ключові слова:гіпоксія, інтоксикація СО, кров, метгемоглобін, нирки.

SENSITIVITY OF FORSYTHIA POLLEN TO THE FACTORS OF THE ENVIRONMENT OF THE MEGAPOLIS

The sensitivity of the reproductive structures of Forsythiasuspensato the complex influence of undifferentiated environmental factors has been studied.The monitoring sites are located in 15 different park ecosystems in 6 administrative districts of Kyiv. Data from the Borys Sreznevsky Central Geophysical Observatory (air pollution index (API) and meteorological conditions for 2018-2020) were used to assess the conditions of the growthenvironment. The influence of a complex of ecologically important factors during the flowering offorsythia on the quality of the formedpollen is noted. Thus, growing plantsfor a long time in conditions with a low level of air pollution (APIup to 5.0) in abnormal weather conditions in 2020,40-50% less fertile grainswere formed. And forplants, which grow in areas with increasedlevel (API5.0-7.0) and high level (API7.0-14.0) of air pollution, the share of fertile grains in the pollen population decreased by 60-80%. In the closed bud,the pollen has higher resistance to a complex of exogenous growth factors. Forsythia plants, which are located in large parklands, lose less pollen quality in adverse weather conditions and affected byurbotechnogenic factors. F. suspensa is an acceptable indicator of the level of environmental pollution by the deviation of pollen fertility from the control value. In areas with high aerogenic load, for example, areas with large highways (Bus Station «Darnytsia»), as well as with a significant recreational load (HolosiivskyiPark, Recreation Park on the Olena Teliha Street) much smaller pollen is formed. Itis noted that the conditions of forsythia growth affect the quantitative indicators of the formed pollen not only in the flower but also in the closed bud, which confirms the chronic effect of the complex of ingredients of aerotechnogenic emissions on plants of this species. The coefficient of sterility of pollen (CS) was used to objectively compare the data of 2019 and 2020 on the condition of the generative organs of F. suspensa in the studied areas. The calculation of the CS confirmed that in the closedbud pollen has a higher resistance to exogenous factors. In areas with high and increased levels of air pollution,during budding and flowering of plants (March-May,) there is a much higher CS of pollen of F. suspensа. Significant parkland territoriesof the city (for example, HolosiivskyiPark, Botanical Garden named after O. V. Fomin) provide less stressful conditions for growth and development of plants, even with the "very high" level of air pollution (ISA above 14.0) observed in April 2020 on this territory.The study of the susceptibility of F. suspensаpollen to growing conditions will be continued, as the prospects of using this species for bioindication of ecological status and zoning of park ecosystems of Kyiv according to the gradient of anthropogenic impact have been revealed.Key words:forsythia, fertility, coefficient of sterility of pollen, bioindication. Проведене дослідження чутливості репродуктивних структур Forsythiasuspensaдо комплексного впливу недиференційованих факторів навколишнього середовища. Моніторингові ділянки розташовані в 15 різних паркових екосистемах 6 адміністративних районівКиєва. Для оцінки умов середовища вирощування рослин використані дані Центральної геофізичної обсерваторії імені Бориса Срезневського (індекс забруднення атмосферного повітря (ІЗА) та метеорологічні умови за 2018-2020 рр.). Відмічено вплив комплексу екологічно важливих факторів (за показниками відхилення від норми середньої місячної температури повітря та місячної кількості опадів у Києві) уперіод квітування форзиції на якість сформованого пилку. Так, за тривалої експозиції рослин в умовах з низьким рівнем забруднення повітря (ІЗА до 5,0) в аномальних погодних умовах 2020 р. сформувалось на 40-50% менше фертильних зерен. А у форзиції, яка росте на територіях з підвищеним (ІЗА 5,0-7,0) та високим (ІЗА 7,0-14,0) рівнями забруднення частка фертильних зерен в популяції пилку зменшилась на 60-80%. У закритому бутоні пилок має вищу стійкість до комплексу екзогенних факторів середовища зростання. Рослини форзиції, які розташовані у значних за площею паркових насадженнях, менше втрачають якість пилку за несприятливих погодних умов та дії урботехногенних чинників. За відхиленням показника фертильності пилку від контрольного значення F. suspensaє допустимим індикатором рівня забруднення середовища. На територіях з підвищеним аерогенним навантаженням, наприклад, ділянки з автотранспортними магістралями (Автостанція «Дарниця»), а також зі значним рекреаційним навантаженням (Голосіївський парк імені М. Рильського, Парк відпочинку по вул. Олени Теліги)формується значно дрібніший пилок. Відмічено, що умови росту позначаються на кількісних показниках сформованого пилку не лише в квітці, але й в закритому бутоні, що підтверджує хронічний вплив комплексу інгредієнтів аеротехногенних викидів нарослини цього виду. Для об’єктивного співставлення даних 2019 і 2020 рр. щодо стану генеративних органів F. suspensaна досліджених ділянках був використаний коефіцієнт стерильності (КС) пилку. Розрахунок КС підтвердив, що в закритому бутоні пилок має вищу стійкість до впливу екзогенних чинників. Вищий КС був у F. suspense, з ділянок, на яких в період бутонізації і квітування рослин (березень-травень) відмічений високий і підвищений рівень забруднення атмосфери. Значні за площею паркові насадження міста (наприклад, Голосіївський парк, Ботанічний сад ім.акад. О.В. Фоміна) забезпечують менш напружені умови росту і розвитку рослин навіть при відміченому в квітні 2020 р. «дуже високому» рівні забруднення повітря (ІЗА вище 14,0) на цих територіях. Дослідження чутливості пилку F. suspenseдо умов вирощування буде продовжене,оскільки виявлена перспективність використання цього виду для біоіндикації екологічного стану та зонування паркових екосистем Києва за градієнтом антропогенного впливу.Ключові слова: форзиція, фертильність, індекс стерильності, біоіндикація.

INTRA- AND INTERPOPULATION SHELL VARIABILITY OF TERRESTRIAL MOLLUSC BREPHULOPSIS CYLINDRICA FROM THE NORTHERN BLACK SEA COAST REGION

The study of the limits of variability of terrestrial mollusks in natural populations and the distribution of the whole spectrum of variability into genetic and ecological components is one of the most important tasks of evolutionary ecology and ecogenetics of these organisms. The authors who studied the malacofauna of this species have repeatedly pointed to the wide range of geographical (interpopulation) variability of conchological characteristicsof mollusks of the genus Brephulopsis. Of particular interest are the features of the populations of the Northern Black Sea coast of Ukraine, where this species is widespread and occupies a variety of geoclimatic characteristics of the territory. The population of the species was first discovered near Lake Solonets-Tuzla near the village Rybakivka of the Berezansky districtof the Mykolaivregion.Based on the measurementsdataof the shell from the first detected population of B. cylindrica from the vicinity of Lake Solonets-Tuzla (C), the limits of variability of traits were determined. The maximum indicator of the width of the shell from the population of Solonets-Tuzla was the largest among those known in the region, thus influencing the conchological characteristics of the species as a whole.Ithas beenconfirmed that shell indicators are under close genetic control within each individual population. In terms of apex height, no significant differences found between all studied populations. Apex indicators are under a high level of genetic control.The study of conchological indicators of each newly identified population of terrestrial mollusks allows clarifying the identification indicators of the species. Microevolutionary processes in B. cylindrica populations of the Northern Black Sea coast are active, specific and depend on localization factors. The variety of conditions contributes to the intensification of evolutionary processes in populations and the acquisition of significant differences in conchological characteristics. There is a tendency to approximate the absolute values of shell height in populations located in similar geoclimatic conditions that affect growth processes.Key words:Northern Black Sea coast, Brephulopsis cylindrica, local population, intrapopulation variability, interpopulation variability,shell. Вивчення меж мінливості наземних молюсків уприродних популяціях та розподіл всього спектру мінливості на генетичну та екологічну складові є однією із найважливіших задач еволюційної екології та екогенетики цих організмів. Автори, які вивчали малакофауну цього виду, неодноразово вказували на широкі межі географічної (міжпопуляційної) мінливості конхологічних ознак представників молюсків роду Brephulopsis, що відіграє значну роль у дослідження еволюційних процесів. Разом з тим, зміни екології молюсків являє собою екстраполяцію екологічних змін макроценозу. Особливий інтерес викликають особливості популяцій Північного Причорномор’я України, де цей вид поширений і займає різноманітні за своїми гео-кліматичними характеристиками території. Популяція виду була вперше виявлена поблизу оз. Солонець-Тузли біля с. Рибаківка Березанського р-ну Миколаївської області.На основі даних вимірювань черепашки з вперше виявленої популяції В. cylindrica з околиць оз. Солонець-Тузли (С) визначено межі мінливості ознак. Максимальний показник ширини черепашкиіз популяції Солонець-Тузли виявився найбільшим серед відомих в регіоні, таким чином впливаючи на конхологічні характеристики виду загалом.Підтверджено, що показники черепашки знаходяться під ретельним генетичним контролем в межах кожної окремої популяції. За показниками висоти апекса не виявлено статистично достовірних відмінностей між всіма дослідженими популяціями. Показники апекса знаходяться під високим рівнем генетичного контролю.Дослідження конхологічних показників кожної нової виявленої популяціїназемних молюсків дозволяє уточнити ідентифікаційні показники виду. Мікроеволюційні процеси в популяціях B. cylindricaПівнічного Причорномор’я активні, специфічні та залежать від факторів локалізації. Різноманіття умов сприяє активізації еволюційних процесів упопуляціях та надбанню значних розбіжностей за конхологічними ознаками. Відмічається тенденція до наближення абсолютних показників висоти раковини у популяцій, розташованих в схожих геокліматичних умовах, які впливають на ростові процеси.Ключові слова:Північне Причорномор’я, Brephulopsiscylindrica, локальна популяція, внутрішньопопуляційна мінливість, міжпопуляційна мінливість, черепашка.

INTRA- AND INTERPOPULATION VARIABILITY OF SOME PARTS OF THE COPULATIVE APPARATUS OF TERRESTRIAL MOLLUSC BREPHULOPSIS CYLINDRICA FROM THE NORTHERN BLACK SEA COAST REGION

During the study of the first detected local population of Brephulopsis cylindrica (Menke, 1828)on the adjacent territory of Lake Solonets-Tuzla, which is located in the Berezansky district of the Mykolaiv region, morphological features of the copulative apparatus structure were revealed.The nature of the distribution of features and their variability were analyzed. The elements of the copulative apparatus, the most significant in copulation, vary the least in linear terms.The appendages of the copulative apparatus tend to reduce. The specificity of the indicators of the copulative apparatus of individuals of the population is proved, which is a significant addition to the complex approach in the identification of the species of terrestrial mollusks B. cylindrica. The average values of the elements of the copulative apparatus of individuals of the species from the population of the adjacent territory of Lake Solonets-Tuzla were lower than in other studied populations.In most cases, these differences are statistically reliable(р˂0.05). The length and thicknessof the epiphalus differ significantly from almost all populations of the Northern Black Sea Coast, as a specific feature that within the population acquires certain stability due to the function of spermatophore formation.Microevolutionary processes in the population of B. cylindrica from the adjacent territory of Lake Solonets-Tuzla are active, specific and depend on the localization factor.The presence of a full-fledged local population on saline soil confirms the high level of ecological plasticity ofthe studied species of mollusks.Meristic and plastic indicators of flagellum are under a significant level of genetic control. Theelements of the reproductive system varythe least, the most important in the implementation of copulation. The appendages of the genitals tend to reduce.Key words:Northern Black Sea coast, Brephulopsis cylindrica, local population, intrapopulation variability, interpopulation variability, copulative apparatus. Під час дослідження вперше виявленої локальної популяції Brephulopsiscylindrica(Menke, 1828)на прилеглій території озера Солонець-Тузли, яке розташоване в Березанському районі Миколаївської області,були виявлені морфологічні особливості структури статевого апарату. Проаналізовано характер розподілу ознак, їхню варіативність.Найменше варіюють за лінійними показниками елементи статевого апарату, найбільш значущі при здійсненні копуляції. Придатки статевого апарату мають тенденцію до редукції.Доведено специфічність показників статевого апарату особин популяції, що є суттєвим доповненням до комплексного підходу при ідентифікації виду наземних молюсків B. cylindrica.Середні показники елементів статевого апарату особин виду із популяції прилеглої території озера Солонець-Тузли виявилися меншими,ніж в інших досліджених популяціях. У більшості випадків ці відмінності статистично достовірні (р˂0,05). Значно відрізняються між собою показники довжини та товщини епіфалуса між майже всіма популяціями Північного Причорномор’я, як специфічна ознака, яка в межах популяції набуває певної стабільності у зв’язку із виконанням функції формування сперматофора.Мікроеволюційні процеси в популяції B. cylindrica із прилеглої території озера Солонець-Тузли активні, специфічні та залежать від фактору локалізації. Наявність повноцінної локальної популяціїна засоленому ґрунті підтверджує високий рівень екологічної пластичності дослідженого виду молюсків. Меристичні та пластичні показники флагелума знаходяться під значним рівнем генетичного контролю. Найменше варіюють елементи статевого апарату, найбільш –значущі при здійсненні копуляції. Придатки статевого апарату мають тенденцію до редукції.Ключові слова:Північне Причорномор’я, Brephulopsiscylindrica, локальна популяція, внутрішньопопуляційна мінливість, міжпопуляційна мінливість, статевий апарат.

EFFECT OF HYPOTHERMIA ON THE CONTENT OF SUPEROXIDE ANION- RADICAL AND TBA-REACTIVE SUBSTANCES IN PLANT TISSUES

The influence of stressors of different nature changes the state of the prooxidantand antioxidant system. The first and most aggressive active form of Oxygen is the superoxidation radical, the secondary product of free radical lipid peroxidation is malonic dialdehyde (MDA).Hypothermia is a necessary phenomenon for plants of temperate latitudes, and a necessary factor in extending the shelf life of edible vegetative parts of plants. The purpose of the study: toidentify changes in the value of prooxidant activity in the tissues of edible parts of agricultural plants under the influence of changes in temperature. Quantitative determination of prooxidants and products of free radical peroxidation was investigated on tissue samples of edible parts of the following plants: Allium cepa L. AlliumsativumL., BetavulgarisL., CapsicumannuumL., CucumissativusL., CucurbitapepoL., Daucus sativus (Hoffm.) Roehl., Lycopersicon esculentum Mill.s.l., SolanummelongenaL. SolanumtuberosumL. The level of superoxide generation was carried out by spectrophotometric HCT test, the level of MDA was determined by reaction with TBA. As a result of the research it was found that the average value of increasing the generation ofsuperoxide during cooling is 30.75%, during freezing -49.35%, but the difference in the average value of ∆MDA in different types of hypothermia is almost absent (growth is 22.12% during cooling and 23.73% during freezing), which may be due to a powerful system of antioxidant tissue protection. Solanum tuberosum L., Allium sativum L., Beta vulgaris L.are the most resistant,in terms of changes in the prooxidantand antioxidant system to hypothermia; Capsicum annuum L. andLycopersicon esculentum Mill.s.l.are the least resistant.The generative organs of plants are the least resistant to hypothermia than the vegetative ones. Freezing allows storing plant products for a longer time than refrigeration, however, chilled vegetables retain less prooxidants and products of free radical peroxidation in the tissues.Key words: superoxide, malonic dialdehyde, reactive oxygen species, free radical peroxidation, hypothermia. Вплив стресорів різної природи змінює показники стану прооксидантно-антиоксидантної системи. Першою та найбільш агресивною активною формою Оксигену є супероксиданіон радикал, вторинним продуктом вільнорадикального перекисного окиснення (ВРПО) ліпідів є малоновий діальдегід (МДА). Гіпотермія –обов’язкове явище для рослин помірних широт зростання, та необхідний фактор продовження терміну зберігання їстівних частин рослин. Мета дослідження: виявити зміни значення прооксидантної активності в тканинах їстівних частин сільськогосподарських рослин під впливом зміни температурного режиму. Кількісне визначення прооксидантів та продуктів ВРПО здійснювали узразках тканин їстівних частин таких рослин: AlliumcepaL. AlliumsativumL., BetavulgarisL., CapsicumannuumL., CucumissativusL., CucurbitapepoL., Daucussativus(Hoffm.) Roehl., LycopersiconesculentumMill.s.l., SolanummelongenaL. SolanumtuberosumL. Рівень генерації супероксиду здійснювали за спектрофотометричниим НСТ-тестом, рівень МДА визначали реакцією з ТБК. У результаті проведених досліджень виявлено, що середнє значення підвищення генерації супероксиду при охолодженні складає 30,75%, при заморожуванні –49,35%, однак різниця в середньому значенні ∆ МДА при різних видах гіпотермії практично відсутня (зростання складає 22,12% при охолодженні та 23,73% при заморожуванні), що може бути наслідком дії потужної системи антиоксидантного захисту тканин. Найбільш стійкими в плані зміни прооксидантно-антиоксидантної системидо гіпотермії є SolanumtuberosumL., AlliumsativumL., BetavulgarisL.; найменш стійкими -CapsicumannuumL. та LycopersiconesculentumMill.s.l. Генеративні органи рослин є найменш стійкими до дії гіпотермії ніж вегетативні. Заморожування дозволяє зберігати рослинну продукцію протягом більш тривалого часу ніж охолодження, однак, охолоджені овочі зберігають менше прооксидантів та продуктів ВРПО в тканинах.Ключові слова: супероксид, малоновий діальдегід, активні форми Оксигену, вільнорадикальне перекисне окиснення, гіпотермія

STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF PHYTOPLANKTON OF LOWER DNIPRO WATERFLOWS

The study of waterflowsin the lower currentsof the Dniproin 2016–2020 showed that groups of plankton algae are quite rich in species composition and characterized by polydominant structure, and Chlorophyta, Bacillariophyta and Cyanophyta (in the amount of 82%)are the main structure-forming divisions. 145–261 WWs from 9 divisions were found in rivers and tributaries. The floristic spectrum of planktonic algaethereis similar and formed mainly by green (32%), diatoms (30%) and blue-green (20%) algae; The river Viryovchyna is an exception, in which the third place in terms of the number of WWsis occupied by the Euglenophyta division (14%), and the indicators of phytoplankton developmentare 2.3 and 5.7 times higher than the following indicators in the rest of the studied water bodies: 2.7 million. cells / dm3and 0.967 g / m3against 6.2 million cells / dm3and 5.537 g / m3due to the inflow of allochthonous organic matter with wastewater from urban treatment facilities. The dominant phytoplankton complex of waterflows is formed mainly by diatoms.The primary production of algae,during the research period,averaged 3.55 g O2/ m3× day and in different waterflowswas 1.6–2.0 times higher than the destruction. Destructive processes, similarly to the productive ones, took place most intensively in the river Viryovchyna, where in all seasons the p / p was not less than 6.19 g O2/ m3× day. Gross p / p in the lower Dnipro waterflows averaged 3.55 g O2/ m3× day during the study period and was 1.6–2.0 times higher than destruction.The destruction of organic matter (OM)in the studied water bodies averaged 2.06 g O2/ m3× day, net production -1.49 g O2/ m3× day, which indicates the accumulation of organic matter in the studied waterflows of the lower Dniproduring 2016-2020.In the river Viryovchyna,during all the seasons,the gross p / p was not less than 6.19 g O2/ m3× day.Key words:lower Dnipro, waterflows, structure of phytoplankton, primary products, destruction of organic matter. Антропогенне навантаження на річки, особливо ті, які протікають через міста, безумовно відбивається на видовому складі фітопланктону. Проведено дослідження річкової води біля міста Херсон. Особлива увага була приділена річці Вірьовчина, до якої відбувається скид води з очисних споруд міста. Дослідження водотоків нижньої течії річки Дніпра 2016–2020 роківпоказало, що угруповання водоростей планктону досить багаті за видовим складом і характеризуються полідомінантною структурою, а основними структуроутворюючими відділами є Chlorophyta, Bacillariophytaі Cyanophyta(усумі 82% флористичного спектру).Урічках і рукавах річки Дніпро виявлено 145–261 ввт з 9 відділів. Флористичний спектр планктонних водоростей в них схожий і формується переважно зеленими (32%), діатомовими (30%) і синьозеленими (20%) водоростями; виключенням є річка Вірьовчина, в якій третє місце за кількістю ввт займає відділ Euglenophyta(14%), а показники розвитку фітопланктону в 2,3 і 5,7 рази перевищують такі показники в решті досліджених водних об’єктів: 2,7 млн. кл/дм3 і 0,967 г/м3проти 6,2 млн. кл/дм3 і 5,537 г/м3за рахунок надходження алохтонної органіки зістічними водами міських очисних споруд.Зазначене явище являє собою підтвердження антропогенного забруднення стічними водами притоки річки Дніпро.Домінуючий комплекс фітопланктону водотоків формується переважно діатомовимиводоростями.Первинна продукція водоростей уперіод польових досліджень в середньому складала 3,55 г О2/м3×добу і в різних водотоках в 1,6–2,0 рази перевищувала деструкцію. Деструкційні процеси, аналогічно продукційним, найбільш інтенсивно проходили урічціВірьовчина, де в усі сезони п/п була не менше 6,19 г О2/ м3×добу. Валова п/п уводотоках нижнього Дніпра становила в середньому за досліджуванийперіод 3,55 г О2/ м3×добу і в 1,6–2,0 рази перевищувала деструкцію. Деструкція органічної речовиниудосліджених водних об’єктах в середньому становила 2,06 г О2/ м3×добу, чиста продукція –1,49 г О2/ м3×добу, що свідчить про накопичення органічної речовини в досліджених водотоках нижнього Дніпра протягом 2016–2020 рр. УрічціВірьовчина в усі сезони валова п/п була не менше 6,19 г О2/ м3×добу.Ключові слова: нижній Дніпро, водотоки, структура фітопланктону, первинна продукція, деструкція органічної речовини.

SPECIES COMPOSITION OF MACROPHYTES AND ICHTHYOFAUNA OF LAKE MARTYSHIV (KYIV, OSOKORKY) AS IMPORTANT ELEMENT OF THE INTACT FLOODPLAIN COMPLEXES

The article examines the species composition of macrophytes (higher aquatic plants) and ichthyofauna of Lake Martyshiv (waterbody of the Osokorky floodplain, eco-corridor of Kyiv). The features of the ecological distribution of higher aquatic plants within the lake Martyshiv are analyzed. The macrophytes are represented by typical limnophilous(lacustrine) complexes. The presence of various groups of macrophytes in the lake indicates a low level of anthropogenic load and is not so differentfrom the values characteristic of a surface water filesunder standard conditions. 22 species of higher aquatic plants have been registered. Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Typha angustifolia L. and Typha latifolia Lare the most common swamping indicator species. Among the studied plants, it should be noted Nuphar lutea (L.) Smith which is protected on the territory of Kyiv in accordance with the decision of the Kyiv Council of December 23, 2004 No. 880/2290. In the ichthyofauna of Lake Martyshiv, 30 species of fish that belong to 9 familieswere identified. In the structure of ichthyocenosis, phytophils (50%) and zoobenthophages (50%) were the dominant ecological groups in terms ofthe method of oviposition and the type of nutrition, respectively. According to the habitat in the reservoir, bottomfishand thicket-livingcategories prevailed (43.3 and 33.3%, respectively). Four species were found in the ichthyofauna of the lake (Rhodeus amarus (Bloch, 1782), Cobitis taenia (sl) Linnaeus, 1758, Misgurnus fossilis (Linnaeus, 1758), Aspius aspius Linnaeus, 1758), which are included to the listof Resolution of the 6thBerne Conventionthat wasadopted to create the Emerald Network. In addition, Carassius carassius Linnaeus, 1758, listed in the Red Book of Ukraine, as well as the elmLeuciscus idus Linnaeus, 1758, which was included in the new edition of the Red Book of Ukraine, were discovered.The research results illustrate preliminary data on the current distribution of species and biological diversity of aquatic ecosystems of the Osokorkyfloodplain. The presence of a number of ecological groups of macrophytes creates a number of biotopes that are important for the existence and reproduction of fish. Thepreservation of LakeMartyshiv in a lesstransformed state providesgroundsforthe creation of a landscape reserve of local importance.Key words:Lake Martyshiv, macrophytes, ichthyofauna, biodiversity, environmental transformation, habitat. У статті розглянуто видовий склад макрофітів (вищі водяні рослини) та іхтіофауни оз. Мартишів (водойма Осокорківської заплави, екокоридору м. Києва). Проаналізовано особливості екологічного розподілу вищих водяних рослин у межах оз. Мартишів. Макрофіти представлені типовими лімнофільними (озерними) комплексами. Наявність різних груп макрофітів у межах озера вказує на низький рівень антропогенного навантаження та мало відрізняється від значень, характерних для масиву поверхневих вод у референційних умовах.Відзначено 22 види вищих водяних рослин. Найпоширеніші види-індикатори процесів заболочення: Phragmitesaustralis(Cav.)Trin. exSteud., Typha angustifolia L. та Typha latifolia L. Серед досліджуваних рослин варто виокремити глечики жовті Nuphar lutea(L.) Smith,які натериторії Києва охороняються на підставі рішенняКиївської міської ради від 23.12.2004 року No880/2290.У складі іхтіофауни оз. Мартишів виявлено 30 видів риб, які належали до 9 родин. У структурі іхтіоценозу за домінуючими екологічними групами за способомвідкладання ікри та типом живлення були фітофіли (50%) та зообентофаги (50%) відповідно. За середовищем існування у водоймі домінували риби придонних та заростевих груп (43,3 та 33,3% відповідно). В іхтіофауні озера було виявлено 4 види (Rhodeus amarus (Bloch, 1782), Cobitis taenia (s.l.) Linnaeus, 1758, Misgurnus fossilis (Linnaeus, 1758), AspiusaspiusLinnaeus, 1758.), які включені до списку Резолюції 6 Бернської конвенції, прийнятої для створення Смарагдової мережі. Крім того, був виявлений CarassiuscarassiusLinnaeus, 1758., що включений до Червоної книги України, а також в’язь Leuciscus idus Linnaeus, 1758, якого буде внесено до нового видання Червоної книги України.Результати досліджень ілюструють попередні дані щодо сучасного розподілу видів та біологічного різноманіття водних екосистем Осокорківської заплави. Наявність низки екологічних груп макрофітів створює низку оселищ, важливих для існування та розмноження риб. Збереження оз. Мартишів у мало трансформованому стані дає підстави для створення ландшафтного заказника.Ключові слова:озеро Мартишів, макрофіти, іхтіофауна, біорізноманіття, трансформація середовища, середовище існування.