Trophic links of the chaffinch (Fringilla coelebs) in transformed forest ecosystems of North-Eastern Ukraine

The сhaffinch (Fringilla coelebs Linnaeus, 1758; Passeriformes, Fringillidae) is one of the most colourful forest species of birds living in Europe, West Asia and North Africa. The diet of this species was studied as a contribution to the conservation of the population of this species in transformed forests of the north-eastern part of Ukraine. Four forest ecosystems were studied: three model sites in oak forests, transformed under intensive recreation pressure, and one model site in a pine-oak forest. A total of 39 invertebrate taxa, dominated by Insecta (93.0%) were found. The orders Coleoptera (32.6%) and Lepidoptera (63.5%) prevailed in the diet of finch nestlings, the highest number of taxa (52.3–76.2%) was represented by phytophages. The phytophagous species also constituted the majority of the consumed prey items (44.0–55.6%). Environmental conditions provided an important effect on the diet structure. The most favourable foraging conditions for the species were found in protected natural areas. According to the analysis, the finch foraging efficiency was similar in all the studied sites. The highest biodiversity indices were found in a protected area of Homilshanski Forests National Nature Park. Results of the research have indicated the crucial role of Fringilla coelebs in the population management of potentially dangerous agricultural pests

The influence of Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) on the activity of the enzymatic antioxidant system of protection of the assimilating organs of Aesculus hippocastanum in an urbogenic environment

In the last two decades, the horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.), introduced into the steppe zone of Ukraine, has been severely affected by the horse chestnut leaf miner Camereraria ohridella Deschka & Dimič, 1986, which results in damage to the assimilating organs, premature leaf defoliation and, as a consequence, a significant reduction in the reserve substances required for normal life of the plant. In recent studies, the main focus has been placed on the study of the pest’s effects on the non-enzymatic antioxidant protection system of the representatives of the genus Aesculus, while the enzymatic system of horse chestnut protection from the active forms of oxygen under stress is still poorly understood. The purpose of this study was to evaluate the reaction of catalase and two peroxidases of A. hippocastanum leaves, which differ in the level of damage by C. ohridella. The intensity of damage to A. hippocastanum leaves by the horse chestnut leaf miner in the park zones and botanical gardens of Dnipro city was determined, the activity and isoenzyme composition of benzidine-peroxidase, activity of guaiacol-peroxidase and catalase were measured. The lowest average benzidine-peroxidase activity was found in the group of trees with low level of leaf blight and the highest activity – in the group with high level. The opposite dependence was shown by catalase, the activity of which significantly decreases with increasing level of damage inflicted by the phytophage on the chestnut’s assimilating organs. Based on the determination of the variation coefficients, it has been shown that benzidine-peroxidase activity has a higher level of variability than that of catalase and guaiacol-peroxidase. It is established that under the influence of the leaf miner, activity of guaiacol-peroxidase was significantly higher by 87.1% and 75.6%, respectively, for medium and high levels of damage caused to the leaf by this phytophage as compared to that for low levels of damage. The increased level of leaf damage caused by the phytophage is reflected in the change in the isozyme profile of benzidine-peroxidase. The high activity of benzidine-peroxidase in the leaves of A. hippocastanum is due to the presence of several molecular forms that exhibit maximum activity in the narrow pH range (4.15–4.69). Quantitative redistribution of activity between the different molecular forms of benzidine peroxidase can be considered as the main regularity of changes in the expression of benzidine-peroxidase caused by different levels of leaf damage. The results showed that only one benzidine-peroxidase isoform with an isoelectric point of 4.15 shows a significant increase in activity (on average by 2.1 times) in A. hippocastanum leaves with medium and high levels of damage by C. ohridella. Significant reduction in activity is reported for dominant isoperoxidase with an isoelectric point of 4.25 revealing medium pest damage, and for high damage only a decreasing tendency is shown. The data obtained show that horse chestnut trees can specifically respond to mechanical damage by C. ohridella to leaves due to the changes in the activity of individual molecular forms of peroxidase. Further studies of oxidative metabolism are needed to understand the formation of resistance of representatives of the Aesculus genus to damage caused by this moth species based on a wider range of redox enzymes

Negative Magnetoresistance in the Nearest-neighbor Hopping Conduction

We propose a size effect which leads to the negative magnetoresistance in granular metal-insulator materials in which the hopping between two nearest neighbor clusters is the main transport mechanism. We show that the hopping probability increases with magnetic field. This is originated from the level crossing in a few-electron cluster. Thus, the overlap of electronic states of two neighboring clusters increases, and the negative magnetoresistance is resulted.Comment: Latex file, no figur

Rarity pool of basidium fungi of the east Ukraine

Досліджено видовий і созологічний склад грибів класу Basidiomycetes, характер поширення рідкісних видів у природних трансформованих екотопах Сходу України. Виявлено 711 видів базидіо­міцетів, які відносяться до 10 порядків, 56 родин, 176 родів. Раритетна складова включає 89 рідкісних видів, 12 зникаючих, 4 ендемічних і 7 видів, що охороняються на рівні держави та занесені до Червоної книги України. Запропоновано список із 35 базидіоміцетів до “Переліку видів, які перебувають у загрозливому стані та підлягають охороні” на дослідженій території.Исследованы видовой и созологичний состав грибов класса Basidiomycetes, характер распространения редких видов в естественных трансформированных экотопов Востока Украины. Выявлено 711 видов базидио¬мицетив, которые относятся к 10 порядкам, 56 семей, 176 родов. Раритетная составляющая включает 89 ридкис ных видов, 12 исчезающих, 4 эндемичных и 7 видов, охраняемых на уровне государства и занесены в Красную книгу Украины. Предложен список из 35 базидиомицетов в "Перечень видов, нахо-вают в угрожающем состоянии и подлежат охране" на исследованной территории.This work is devoted to the determination of species composition of Basidiomycetes in the East Ukraine and their sozological structure. 711 species of Basidiomycetes, which belong to 10 order, 56 families and 176 genera were found. The sozological structure is presented by 5 groups of fungi. Rarity Basidiomycetes pool includes 89 rare species, 12 vanishing, 4 precinctive and 7 species listed in the Red Data Book of Ukraine. We offer an additional list of 35 basidiomycetes to “The list of species being under critical condition and are subjected to protection” on the studied territory

Вплив екскреторної функції ссавців на активність аспартатамінотрансферази в листках Glechoma hederacea в умовах забруднення кадмієм

The paper includes analysis of research of Cd impact on the activity of the enzyme of aspartate aminotransferase (AST) nitrogen metabolism and the content of water-soluble protein fraction (albumin) in Glechoma hederacea L. leaves, which dominated in the research area (in natural floodplain oak forest with Stellaria holostea L.). Cd was introduced in the form of salts of Cd(NO3)2 in the range of concentrations of: 0.25, 1.25, 2.5 g/m2, equivalent to the inclusion of Cd in 1, 5, 10 doses of MAC. Increase (P < 0.05) in the activity of AST 2.6–3.0 times (with adding Cd salts at a dose of 1 and 5 МAС) and albumin content by 37% (with adding Cd salts at a dose of 10 МAС) compared to control (the area without Cd pollution and excretory activity of mammals) was shown. Using of excreta of some representatives of mammals (for example, Capreolus capreolus L.) contributed to reduction of Cd toxic effects and restoring of the functional metabolic activity of AST by 23% (with Cd 1 МAС) and by 34% (Cd 5 МAС). It is the evidence of protective function of mammals and their normalization effect at the above concentrations of Cd. Whereas the adding of Cd salts at a dose of 10 МAС led to 3 times’ inhibition of AST activity, the toxic effect of metal by excretory function of mammals was not reduced. Observations revealed the albumin content normalization by 22% in the presence of Cd 1MAC respectively (with the introduction of C. capreolus excreta) and to the control level (the area without Cd pollution and excretory activity of mammals) with the excreta of Sus scrofa L. in the setting of Cd 10 MAC. It proves the need to use the different mammal species for integrated and comprehensive normalization of ecosystems under conditions of uncontrolled anthropogenic pollution.Проаналізовано дослідження зі впливу Cd на активність ферменту азотного метаболізму аспартатамінотрансферази (АСТ, КФ 2.6.1.1) і вміст водорозчинної фракції білка (альбумінів) в листках Glechoma hederacea L., яка домінувала на дослідній території (липово-ясенева діброва зі Stellaria holostea L.), де був внесений Cd у вигляді солі Cd(NO3)2 у спектрі концентрацій 0,25, 1,25 та 2,50 г/м2, що еквівалентно включенню Cd 1, 5 та 10 доз ГДК. З’ясовано каталізацію (P < 0,05) активності АСТ у 2,6–3,0 рази (на фоні 1 та 5 ГДК) та вмісту альбумінів на 37% (на фоні 10 ГДК) відносно контролю (ділянка без забруднення Cd та екскреторної функції ссавців). Залучення екскретів Capreolus capreolus L. сприяло нівелюванню токсичної дії Cd та відновленню функціонального метаболізму активності АСТ на 23% (на фоні Cd 1 ГДК), на 34% (Cd 5 ГДК), що довело протекторну функцію ссавців та їх нівелювальний вплив в умовах даних концентрацій Cd, тоді як за умов унесення максимальної дози Cd (10 ГДК) активність АСТ була інгібована утричі, токсична дія металу екскреторною функцією ссавців не зменшувалась. Спостерігали нормалізацію вмісту альбумінів на 22% відповідно в умовах Cd 1 ГДК за умов унесення екскретів Capreolus capreolus L. та до контрольного рівня за умов унесення екскретів Sus scrofa L. на фоні Cd 10 ГДК, що доводить необхідність використання представників ссавців для інтегрованої та всебічної нормалізації екосистем, порушених впливом важких металів.

Влияние роющей деятельности крота (Talpa еuropаеa) на почвенную микрофлору при загрязнении почвы кадмием

Influence of fossorial activity of European mole Talpa еuropаеа on number and distribution of soil microorganisms under conditions of cadmium pollution of the soil is characterized. Mammals’ fossorial activity is an important natural ecological factor that contributes to microflora rehabilitation and development under conditions of contamination.Охарактеризовано вплив рийної діяльності крота (Talpa еuropаеа) на кількість і розповсюдження ґрунтових мікроорганізмів в умовах забруднення ґрунту кадмієм. Встановлено, що рийна активність ссавців є важливим природним екологічним чинником, що сприяє відновленню та розвитку мікрофлори в умовах забруднення. Охарактеризовано вплив рийної діяльності крота (Talpa еuropаеа) на кількість і розповсюдження ґрунтових мікроорганізмів в умовах забруднення ґрунту кадмієм. Встановлено, що рийна активність ссавців є важливим природним екологічним чинником, що сприяє відновленню та розвитку мікрофлори в умовах забруднення

Концепція системи заходів з охорони навколишнього природного середовища дніпропетровської області на 2005-2015 роки

The modern condition of the environment protection in territory of the Dnipropetrovsk region has been analyzed. Series of practical actions for optimization of condition natural and anthropogeneous transformed ecosystems on 2005-2015 are offeredПроаналізовано сучасний стан охорони навколишнього природного середовища на території Дніпропетровської області. Запропоновано низку практичних заходів для оптимізацїї стану природних та техногенно трансформованих екосистем регіону на 2005-2015 рр.Проаналізовано сучасний стан охорони навколишнього природного середовища на території Дніпропетровської області. Запропоновано низку практичних заходів для оптимізацїї стану природних та техногенно трансформованих екосистем регіону на 2005-2015 рр

Anthropogenic influence on the transamination enzymes activity under the environmental forming mammals activity

Средообразующая активность млекопитающих имеет большое значение для нейтрализации загрязнения техногенно трансформированных территорий. Экскреторная и роющая активность млекопитающих проявляется снижением активности аланинаминотрансферазы (АлАТ) на 59–62 % на фоне стабилизации активности аспартатаминотрансферазы (АсАТ). Показан токсический эффект цинка на водорастворимую фракцию белков в условиях комбинированного действия антропогенных факторов. Комбинированное воздействие роющей активности млекопитающих и цинка повышает (t/t0,05 = 1,15 и 1,42) активность АлАТ на фоне снижения активности АсАТ (t/t0,05 = 1,22 и 1,15). В условиях антропогенных нагрузок на экосистемы большое значение имеют простые и чувствительные методы определения изменения факторов окружающей среды с использованием трансаминаз.Середовищетвірна активність ссавців має велике значення для нейтралізації забруднення на техногенно трансформованих територіях. Екскреторна та рийна активність деяких видів ссавців проявляється зниженням активності аланінамінотрансферази (АлАт) на 59–62 % на фоні стабілізації актив­ності аспартатамінотрансферази (АсАТ). Показано токсичну дію іонів цинку на водорозчинну фракцію білка в умовах комбінованої дії антропогенних чинників. Комбінований вплив рийної активності ссавців і цинку сприяв підвищенню (t/t0,05 = 1,15 та 1,42) активності АлАТ на фоні зниження активності АсАТ (t/t0,05 = 1,22 та 1,15). В умовах антропогенного навантаження великого значення набувають прості та чутливі методи визначення змін навколишнього середовища з використанням трансаміназ. Mammals’ environmental forming activity has great importance for the neutralisation of transformed technogenic and polluted soils. Mammals’ fossorial activity and excretions inhibit alanine aminotransferase (ALT) activity by 59–62 % under the stabilizing effect of aspartate aminotransferase (AST). The toxic effect of zinc ions on water-soluble protein fraction under the combined effect of anthropogenic factors is shown. The combined effect of mammals fossorial activity and zinc increases the ALT activity (t/t0,05 = 1.15 and 1.42 respectively) against decreasing AST activity (t/t0,05 = 1.22 and 1.15). The great importance is given to simple and sensitive indicators of environmental changes: transaminases and water-soluble enzymes fractions connected with biosynthesis process.

Вплив екскрецій Capreolus capreolus і Sus scrofa на активність аланінамінотрансферази в листках Glechoma hederacea в умовах забруднення кадмієм

The paper reflects the analysis of Cd impact on the total activity (nM pyruvic acid/ml s) of alanine aminotransferase (ALT, EC 2.6.1.2) nitrogen metabolism and the content (mg/ml) of water-soluble protein fraction (albumin) in Glechoma hederacea L. leaves subject, which dominated in the research area (natural floodplain oak with Stellaria holostea L.). Cd was introduced in the form of salts Cd(NO3)2 in the concentrations of 0.25, 1.25 and 2.50 g/m2, equivalent to Cd in 1, 5 and 10 doses of MAC. The content of doses of MAC of Cd (5 mg/kg soil) was taken into account during introduction. We observed the inhibition of the activity of ALT 3–4 times (with adding the Cd salts at a dose of 1 and 5 МAС) compared to controls (area without pollution of Cd and excreta of mammals). This stress reaction took place in the protein complex as well. Thus, albumin content was equal to 72% and 80% (with Cd 1 and 5 MAC) compared to control (the area without pollution and excretory functions of mammals). It proved nonspecific response to stress. Using excreta of Capreolus capreolus L. and Sus scrofa L. shows the reduction of Cd effects and increasing the metabolic activity of ALT by 41% and 105%, respectively (with adding of Cd 1 MAC) compared to control (pollution by Cd at a dose 1 MAC). The effect of Cd 5 MAC is offset (only with the introduction of C. capreolus excreta) compared to control (pollution by Cd at a dose 5 MAC). Normalization of the albumin content (with adding of Cd 1 and 5 MAC) compared to control (сontrol of Cd at a dose 1 MAC and сontrol of Cd at a dose 5 MAC) with using of excreta of C. capreolus was observed. In conditions of Cd at a doze 10 MAC the ALT activity was reduced 2 times with the introduction of excreta of C. capreolus as S. scrofa compared to control (Cd at a dose 10 MAC). The introduction of excreta of S. scrofa compared with C. capreolus restored the albumin content by 10% to the control. Thus, the feasibility of using different biological community representatives for comprehensive regulation of the environmental changes in the conditions of steppe Ukraine has been found.Досліджено активність (нМ піровиноградної кислоти/мл∙с) ферменту азотного метаболізму аланінамінотрансфераза (АLТ, EC 2.6.1.2) та вміст альбумінів (мг/мл) у листках Glechoma hederacea L., яка домінувала на дослідній території (липово-ясенева діброва зі Stellaria holostea L.) на фоні солей Cd, екскретів ссавців Capreolus capreolus L. та Sus scrofa L. та їх спільної дії. Cd вносили у вигляді солі Cd(NO3)2 у концентраціях 0,25, 1,25, та 2,50 г/м2, що еквівалентно 1, 5 та 10 ГДК Cd. При внесенні враховували кількість ГДК для Cd (5 мг/кг ґрунту). Виявлено достовірне інгібіювання активності АЛТ у 3–4 рази (на фоні 1 та 5 ГДК Cd). Подібний відгук на стрес відбувався й у білковому метаболізмі. Визначено достовірне зниження вмісту альбумінів до 72% та 80% (на фоні 1 та 5 ГДК Cd) відносно контролю (ділянка без забруднення Cd та екскретів ссавців), що доводить неспецифічність реакції на стрес. Використання екскрементів C. capreolus та S. scrofa показало нівелювання впливу Cd за рахунок підвищення активності метаболізму АЛТ на 41% та 105% відповідно (на фоні 1 ГДК Cd) відносно контролю (контроль 1 ГДК Cd). Дія Cd у дозі 5 ГДК достовірно відносно контролю (контроль 5 ГДК Cd) нівельована тільки на фоні екскрементів C. capreolus. Виявлено нормалізацію вмісту альбумінів при залученні екскрементів С. capreolus при 1 та 5 ГДК Cd відносно контролів. За умов 10 ГДК Cd інгібіювався нітратний обмін на 50% на фоні екскретів як C. capreolus, так і S. scrofa відносно контролю (контроль 10 ГДК Cd). Eкскреції S. scrofa порівняно із C. capreolus сприяли відновленню на 10% вмісту альбумінів відносно контролю. З’ясовано доцільність використання різних представників зооценозу для комплексного регулювання змін навколишнього середовища в умовах Степу України. Досліджено активність (нМ піровиноградної кислоти/мл∙с) ферменту азотного метаболізму аланінамінотрансфераза (АLТ, EC 2.6.1.2) та вміст альбумінів (мг/мл) у листках Glechoma hederacea L., яка домінувала на дослідній території (липово-ясенева діброва зі Stellaria holostea L.) на фоні солей Cd, екскретів ссавців Capreolus capreolus L. та Sus scrofa L. та їх спільної дії. Cd вносили у вигляді солі Cd(NO3)2 у концентраціях 0,25, 1,25, та 2,50 г/м2, що еквівалентно 1, 5 та 10 ГДК Cd. При внесенні враховували кількість ГДК для Cd (5 мг/кг ґрунту). Виявлено достовірне інгібіювання активності АЛТ у 3–4 рази (на фоні 1 та 5 ГДК Cd). Подібний відгук на стрес відбувався й у білковому метаболізмі. Визначено достовірне зниження вмісту альбумінів до 72% та 80% (на фоні 1 та 5 ГДК Cd) відносно контролю (ділянка без забруднення Cd та екскретів ссавців), що доводить неспецифічність реакції на стрес. Використання екскрементів C. capreolus та S. scrofa показало нівелювання впливу Cd за рахунок підвищення активності метаболізму АЛТ на 41% та 105% відповідно (на фоні 1 ГДК Cd) відносно контролю (контроль 1 ГДК Cd). Дія Cd у дозі 5 ГДК достовірно відносно контролю (контроль 5 ГДК Cd) нівельована тільки на фоні екскрементів C. capreolus. Виявлено нормалізацію вмісту альбумінів при залученні екскрементів С. capreolus при 1 та 5 ГДК Cd відносно контролів. За умов 10 ГДК Cd інгібіювався нітратний обмін на 50% на фоні екскретів як C. capreolus, так і S. scrofa відносно контролю (контроль 10 ГДК Cd). Eкскреції S. scrofa порівняно із C. capreolus сприяли відновленню на 10% вмісту альбумінів відносно контролю. З’ясовано доцільність використання різних представників зооценозу для комплексного регулювання змін навколишнього середовища в умовах Степу України.