Популяционные эффекты стресса презентация

Содержание

Положение популяций в иерархии биосистем (по И.А. Шилову, 1988) Организм Популяция Био-ценоз Вид Эко-система Царство Функционально-энергетический ряд Генетико-эволюционный ряд Свойства системы Структурированность Интегрированность (целостность) Способность

Слайд 1
Популяционные эффекты стресса.


Слайд 2Положение популяций в иерархии биосистем (по И.А. Шилову, 1988)
Организм
Популяция
Био-ценоз
Вид
Эко-система
Царство
Функционально-энергетический ряд
Генетико-эволюционный ряд

Свойства системы
Структурированность
Интегрированность (целостность)
Способность к адаптивному ответу
на воздействия



Слайд 3Потребитель
Жертва
Хозяин

Ресурс
Хищник
Паразит


+
-


Социум
Популяция
Социум
Популяция


+
-


Регулирующие контуры
обратной связи в популяции


Авторегуляция
за счет внутренних

факторов =
= саморегуляция

Внешний
регуляторы

Внутренний
регулятор

Авторегуляция
за счет внешних
факторов


Слайд 4Wynne-Edwards V.C. 1962 Animal dispersion in relation to social behaviour Oliver

and Boyd, Edinburg. 653 pp
И.А.Шилов 1977.Эколого-физиологические основы популяционных отношений у
животных М. МГУ. 260с

Концепция саморегуляции
популяционной плотности


Слайд 5ФАКТОРЫ:
ПЛОТНОСТЬ (агрессивность)
ДЕФИЦИТ РЕСУРСОВ
КЛИМАТ
ХИЩНИКИ
ПАРАЗИТЫ, Инфекции
и т.п.
ОТВЕТЫ:
Организм Популяция
Репродукция

ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ
Рост, развитие СТРУКТУРА
Сопротивляемость Генетическая
болезням структура
Выживаемость


Поведение СОЦИАЛЬНАЯ
СТРУКТУРА


СТРЕСС КАК ИНТЕГРАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ОТВЕТА ОРГАНИЗМА И ПОПУЛЯЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ


Слайд 6Роль стресса в регуляции численности млекопитающих



Слайд 7Плотность населения







Гипотеза обусловленной стрессом регуляции численности популяций мелких млекопитающих (Christian J.J.

1950,1963,1980)

Уровень стрессированности


Слайд 8Corticosterone vs Density r=0.64
Corticosterone vs Density r=0.01

*
Relationships between population density and

stress in red voles inhabited optimum and non-optimum area

С ЛЮБЕЗНОГО РАЗРЕШЕНИЯ
ПРОФ. М.П. МОШКИНА


Слайд 11C19 androgen dehydroepiandrosterone sulfate (DHEA-S) supplied by the fetal adrenals as

the principal substrate for estrogen synthesis. Thus, secretion of androgens by the fetal adrenals may be central to the process of primate parturition.

ROGER SMITH,SAM MESIANO, ENG-CHENG CHAN, SHANE BROWN,AND ROBERT B. JAFFE 1998./ Corticotropin-Releasing Hormone Directly and Preferentially Stimulates Dehydroepiandrosterone Sulfate Secretion by Human Fetal Adrenal Cortical Cells-Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism Vol. 83, No. 8

CRH-Corticotropin Releasing Hormone
вырабатывается плацентой матери,
обусловливая продукцию андрогенов
(Dhea-S) и кортизола надпочечниками
Плода. Люди, приматы.Smith et al., 1998


Слайд 12Гипотеза зависящего от плотности
отбора геннетически обусловленных
типов поведения (агрессивных =
=территориальных особей).

Мелкие
Млекопитающие.
(D.Chity, 1960, 67) была
сформулирована вне связи с
теорией стресса

Слайд 13Однако, отбор на
стресс-устойчивость
(чувствительность) к стрессорам
реально существует в природе,
и вектор

отбора может меняться по ходу
цикла численности популяции

Слайд 14Гипотеза Чити (D.Chity, 1960, 67) и стресс
АГРЕССИВНОСТЬ
(Наследственная компонента территориального поведения)
СМЕРТНОСТЬ
Дисперсия
ПЛОТНОСТЬ





отбор
Чувствительность

к социальным стрессорам




Слайд 15 Способность переносить воздействия стрессоров

высокореактивный низкореактивный
генотип генотип

Эмоциональные
стрессоры - + Sapolsky, 1992

Физические
стрессоры + - Мошкин, 1992

Преимушество при высокой
плотности - +
Преимущество при низкой
плотности + -



Слайд 16

Водяная полевка
Меланисты Бурые Черно-бурые
аа АА Aa
Стресс-реактивность низкая высокая умеренная
(на стандарт. стимул)
Низкая численность, доля падает доля растет
Подъем (гибель зимой)

Высокая численность, доля растет доля падает доля растет
Падение
Фактич. плодовитость
самок + ++ +
Рост и созревание
прибылых самок ++ + ++

Доминирование
при ссаживании:
1) на пике и спаде - - ++
численности
2) в фазе депресии нет различий
и на подъеме

Мошкин и др, 1990;Евсиков, Мошкин 1994;Moshkin et al., 1994;Евсиков и др, 1999а-в,2001


Слайд 17Таким образом, генетически детерминированные особенности нейроэндокринной реакции на стресс могут вовлекаться

в микроэволюционные преобразования популяций животных в т.ч. в результате направленного отбора на большую или меньшую стресс-реактивность

Слайд 18Примеры участия стресса в
регуляции популяционной
плотности в природе


Мелкие хищные сумчатые

Австралии.

Классическая саморегуляция
по Кристиану

Слайд 19Antechinus subtropicus (Dasiuridae, Marsupialia)
Отсутствие связывающего андрогены протеина =>
Высокая концентрация тестостерона

+Низкая конц. CBG
агрессия
Усиление адренокортикальной активности => Активный кортизол
=>Глюконеогенез => Истощение организма => Смерть

Bradley et al., 1980,
McDonald et al., 1981,1989


=>

=>

=>

<=

-


Слайд 20Водяная полевка

Роль доступности пищевых
ресурсов


Слайд 21Multiannual dynamics of density and intermale aggression in water vole population

(from Evsikov V.I. et al., 1999)


Водяная полевка (Arvicola terrestris)


Слайд 22wet
dry
Moshkin, 1989; Evsikov et al.,1991,1995, 1999,2001;
Evsikov and Moshkin, 1994,Evsikov and

Ovcinnikova, 1999 etc.

Dynamics of the population density and stress indexes in
overwintered males and females of the water vole



Слайд 23Dynamics of the body mass, blood concentration of FFA, and food

digestibility in overwintered water voles (Moshkin 1989; Evsikov and Ovchinnikova 1999).


Свободные жирные кислоты

переваримость пищи


Слайд 24Но и роль социума важна.

Обеспеченность пищей и самками


Слайд 25
Резиденты
Нерезиденты
Самцы резиденты
Нерезиденты
Все самцы
ФАКТОРЫ СТРЕССА В ЛОКАЛЬНОЙ
ПОПУЛЯЦИИ ВОДЯНЫХ ПОЛЕВОК
© 2011

Завьялов Е.Л., Герлинская Л.А.,
Мошкин М.П. Журнал общей биологии. 2012 №1

Слайд 26Пример с большими песчанками

Разные факторы стресса и
их относительная роль


Слайд 27БОЛЬШАЯ ПЕСЧАНКА КАК СОЦИАЛЬНЫЙ ВИД
Семейные группы. Самец
заботится о потомстве


Отсроченное выселение
молодых
Кооперация:
Запасание корма
Защита от хищников
Охрана территории


годы

численность


Слайд 28
годы
численность
Большая песчанка
плотность
стресс


Слайд 29Взаимодействие факторов среды
(ресурсы) и социальной природы

Взрослые самцы весной

1999,2000, 2004 гг – высокая плотность

Cреднее за весну: R2=0.17; F=3.9; d.f.=3, 57; P=0.012

Кортикостерон = - 0,04 Ресурсы*** + 0,16 Число самок* - 0,15 Дист. до ближ. соседа*

Начало весны: R2=0.17; F=4.3; d.f.=2, 41; P=0.020

Кортикостерон = + 0,20 Число самок* - 0,21 Дист. до ближ. соседа*


годы

численность


Слайд 30Stress in adult males in spring:
Impact of environmental (resources) and


social factors

2001, 2002, 2003 – low density

Whole spring: R2=0.04; F=0.72; d.f.=2, 31; P=0.50

Corticosterone = N. S.

Beginning of spring: R2=0.11; F=3.4; d.f.=1, 28; P=0.076

Corticosterone = -0.05Resources*


Слайд 31В год высокой численности активность HPA системы весной
отрицательно коррелировала с

обилием пищи летом

Слайд 32Стресс как регулятор темпа роста и созревания ==
== механизм модификации
онтогенетических программ


Слайд 33Среди грызунов широко
распространена филопатрия
оседание молодых близ
границ или в пределах
материнского

(родительского
участка обитания)

Слайд 36*

0-НЕТ ВЗРОСЛЫХ; 1-ВЗРОСЛЫЙ САМЕЦ ИЛИ САМКА; 2-ОБА ВЗРОСЛЫХ (САМЕЦ И САМКА)

МАССА

ТЕЛА МОЛОДЫХ САМЦОВ
ОСЕНЬ 1999

F2,65=4.457; P=0.015


Слайд 37Стресс и обилие хищников
(Большая песчанка и серый варан
в Кызылкумах)


Слайд 38
Выживаемость молодых
отрицательно связана
с вероятностью контакта
с серым вараном
(Varanus griseus)
Концентрация кортикостерона
в

фекалиях молодых самцов в
возрасте 1 месяца после выхода из
норы положительно связана с
частототой посещений колонии
вараном. У взрослых самцов
связь отсутствует

Слайд 39
Прекопуляционное поведение, ВПП,
Родительская забота

Иммунитет






Внеш. среда,
ресурсы

Прямое и опосредованное стрессом влияние среды

на приспособленность



Андрогены

Стресс


Социум






Слайд 40

“CYCLIC”

“NON-CYCLIC”

?
ПОПУЛЯЦИИ
Виды: эволюционно молодые,
не специализированные, высоко-
продуктивные, с низкой конкуренто-
способностью, с высоким расселительным
потенциалом


Сообщества: не насыщенные видами,
Биомы: тундры, леса умеренной зоны,
степи (?)

Cтресс - «лабильная функциональная адаптация, поддерживающая «настройку» популяционной системы к средним условиям ее обитания»
(И.А.Шилов, 1984)



Виды эволюционно зрелые, специализированные,
низкопродуктивные, конкурентоспособные,
с низким расселительным потенциалом.
Сообщества насыщенные видами
Биомы: тропические леса, саванны, некоторые пустыни (тропические)


Слайд 41Факторы стресса и его роль в динамике
популяций разных

видов, представителей разных
жизненных форм.
2. Роль стресса в регуляции поведения животных.
(нейроэндокринные механизмы на внутри и
межиндивидуальном уровнях, стресс в раннем онтогенезе и его последствия,
3. Стресс как фактор эволюции. Роль стресса в эволюции семейно-группового образа жизни
4. Положительная связь стрессированности с
репродукцией и выживаемостью в природе.

Перспективные направления исследований
стресса в природе


Слайд 42 Для чтения к экзамену
Шилов И.А. 1977.Эколого-физиологические
основы популяционных отношений у

животных М. МГУ. 260с
Шилов И.А. 1984. Стресс как экологическое явление // Зоологический журнал Т. 63, вып.6, с.805-810.

Роговин К.А., Мошкин М.П. 2007. Авторегуляция численности в популяциях млекопитающих и
стресс (Штрихи к давно написанной картине) //Журнал общей биологии Т.68. N 4. С. 244-267.

Новиков Е.А. Мошкин М.П. 2009. Роль стресса в модификации онтогенетических программ //Успехи соврем. Биол. Т129, №3,с. 1-12

Слайд 43               
Кокс Т. Стресс. — М.: Медицина, 1981.
Селье Г. На уровне

целого организма.
— М.: Наука, 1972.

Селье Ганс. Стресс без дистресса
. — М.: Прогресс, 1982.


Слайд 44THE END


Слайд 45ДВЕ ТАКТИКИ В ПОВЕДЕНИИ САМЦОВ:
ОСЕДЛЫЕ и БРОДЯГИ, ЖИВУЩИЕ НА 2-3

ДОМА.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика