Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68619 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых / Н.Г. Ли // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 329. — рос., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-68619 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-686192014-09-27T03:02:05Z Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых Ли, Н.Г. Стендовые доклады 2012 Article Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых / Н.Г. Ли // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 329. — рос., англ. 0233-7673 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68619 ru Проблемы криобиологии Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Стендовые доклады Стендовые доклады |
| spellingShingle |
Стендовые доклады Стендовые доклады Ли, Н.Г. Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых Проблемы криобиологии |
| format |
Article |
| author |
Ли, Н.Г. |
| author_facet |
Ли, Н.Г. |
| author_sort |
Ли, Н.Г. |
| title |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| title_short |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| title_full |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| title_fullStr |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| title_full_unstemmed |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| title_sort |
точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Стендовые доклады |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68619 |
| citation_txt |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых / Н.Г. Ли // Проблемы криобиологии. — 2012. — Т. 22, № 3. — С. 329. — рос., англ. |
| series |
Проблемы криобиологии |
| work_keys_str_mv |
AT ling točkapereohlaždeniâispecifičeskaâlʹdonukleiruûŝaâaktivnostʹkakparametryocenkipotencialaholodoustojčivostinasekomyh |
| first_indexed |
2025-07-05T18:28:00Z |
| last_indexed |
2025-07-05T18:28:00Z |
| _version_ |
1836832607741935616 |
| fulltext |
Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как
параметры оценки потенциала холодоустойчивости насекомых
Н.Г. ЛИ
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, г. Якутск
Supercooling Point and Specific Ice Nucleating Activity
as the Parameters for Evaluating of Insect Cold Hardiness Potential
N.G. LI
Institute for Biological Problems of Cryolithozone of Siberian Branch
of the Russian Academy of Sciences, Yakutsk, Russia
Точка переохлаждения (ТП) важна для описания спо-
собности видов переживать замораживание, но ее зна-
чение как прогностического параметра выживаемости
при зимовке, или в оценке вероятности выживания того
или иного вида в новых условиях в местах их зимовки,
ограничено [Turnock and Fields, 2005]. В настоящем
исследовании на двух видах холодоустойчивых насеко-
мых, обитающих в Центральной Якутии, показано, что
именно специфическая льдонуклеирующая активность,
а не ТП должна использоваться для оценки потенциала
холодоустойчивости у насекомых.
Исследования проводились на акклимированных
к комнатной температуре гусеницах Aporia crataegi и
сезонно-акклимированных жуках Upis ceramboides. ТП
гусениц измеряли с помощью тонкой медь-константано-
вой термопары, помещенной близко к сухой поверхнос-
ти тела.
Инициацию кристаллизации выявляли как внезапное
повышение температуры, связанное с выделением тепла
от жидкости тела, превращающейся в лед, а самая низкая
температура, зарегистрированная до повышения темпе-
ратуры, была принята за ТП. Специфическую льдонук-
леирующую активность гемолимфы насекомых опреде-
ляли изоволюметрическим путем разведения образца,
когда каждый образец разбавляли с одним и тем же коэф-
фициентом разведения, используя один и тот же базовый
раствор. Этот метод был впервые подробно описан Za-
chariassen и соавт.
Данные исследования показывают, что, поскольку ТП
зависит от таких факторов, как концентрация полиолов в
гемолимфе, она может быть зимой ниже, чем весной.
Тем не менее, качество процесса льдообразования выше
у зимних насекомых. Истощение полиолов весной при-
водит к увеличению ТП. В отличие от осени, когда уве-
личение ТП связано с развитием холодоустойчивости,
весенние изменения ТП у этого жука происходят одно-
временно с потерей холодоустойчивости. Изменения
физических и химических параметров в акклимирован-
ной к теплу гемолимфе A. crataegi были также связаны
с увеличением ТП на 5-й день акклимации. Хотя тепловая
акклимация А. сrataegi индуцирует повышение ТП,
нуклеация льда при этой температуре была неспеци-
фичной и поэтому, вероятно, не имела адаптивного зна-
чения.
Итак, тепловая акклимация сопровождается адаптив-
ной потерей нуклеаторов льда (хотя остаются случай-
ные), связанной с падением потенциала холодоусточи-
вости у насекомых. Таким образом температура нуклеа-
ции сама по себе не отражает процесс льдобразования
у насекомых, толерантых к замерзанию. Похоже, что
только профиль активности льдонуклеации может сде-
лать льдонуклеацию гемолимфы основной чертой про-
цесса холодовой адаптации.
329
The SCP is a useful parameter for describing the ability
of species to survive freezing but its value as a predictor of
overwintering survival, or in estimating the probability of
a species surviving under new conditions in their overwin-
tering habitats, is limited [Turnock and Fields, 2005]. The
present study on the two freeze-tolerant insects inhabiting
central Yakutia, shows that a specific ice nucleating activity
rather than SCP should be used for evaluating of insect
cold hardiness potential.
The studies were carried out on room acclimated cater-
pillars Aporia crataegi and seasonal acclimatized beetles
Upis ceramboides. The supercooling point (SCP) of the
caterpillars was measured by using a thin copper cons-
tantan thermocouple placed in close contact with the dry
body surface. Initiation of freezing was detected as a sudden
temperature increase due to the release of heat of fusion
from body water being transformed to ice, and the lowest
temperature recorded prior to the temperature increase was
taken as the SCP. Specific ice nucleating activity of the
insects hemolymph was determined by isovolumetric
techinique of sample dilution at which each sample was
diluted by the same factor from the same stock solution.
This method was first described in detail by Zachariassen
et al.
Present studies show that because the SCP is influenced
by such factors as polyol concentrations in the hemolymph,
it can be lower in winter than in spring. Nevertheless, the
quality of ice nucleating process is higher in winter insects.
The depletion of polyols in the spring causes increase of
SCP. Unlike in the autumn, when an increase in SCP is
associated with development of freeze tolerance, spring
changes in SCP for this beetle occur simultaneously with
the loss of cold tolerance. The changes in the physical and
chemical situation in the warm acclimated A.crataegi
hemolymph were also correlated with an increase in SCP by
the 5th day of acclimation. Although warm acclimation of
A. crataegi induces an increase in the SCP, ice nucleation
at this temperature was non-specific and therefore likely
had no adaptive importance.
Hence, warm acclimation is accompanied by a loss of
adaptive ice nucleators (although incidental ones remain),
associated with a drop in the cold hardiness potential of
the insects. Thus, the nucleation temperature (SCP) itself
does not reflect the character of ice nucleating process in
the freeze-tolerant insects. Only the profile of ice nucleating
activity seems to determine the ice nucleation in the
hemolymph as a feature of cold adaptation process.
problems
of cryobiology
Vol. 22, 2012, №3
проблемы
криобиологии
Т. 22, 2012, №3
|