2015

Челибанов, В.П.; Российское приборостроительное предприятие ЗАО «ОПТЭК» | Котельников, С.Н.; Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН | Смирнов, Н.В.; Национальный исследовательский университет ИТМО | Ясенко, Е.А.; Национальный исследовательский университет ИТМО

Рассмотрены принципы построения станции атмосферного мониторинга серии СКАТ на базе программно-аппаратного комплекса ПАК-8816, описаны его основные характеристики, преимущества и перспективы. Кратко описаны результаты опытной эксплуатации сети автоматических станций мониторинга атмосферы для научных исследований, построенных на основе программно-аппаратного комплекса ПАК-8816. Положительные результаты опытной эксплуатации сети автоматических станций мониторинга атмосферного воздуха для научных исследований позволяют говорить о возможности построения системы глобального мониторинга за поведением атмосферных загрязнителей на территории Восточной Европы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Драгавцев, В.А. | Малецкий, С.И.

The increasing role of the epigenetic paradigm in developing new concepts in the fields of heredity, development and genotypic variability of organisms and its significance for designing new breeding technologies is shown. An analysis of the history of paradigm changes in the science of heredity is presented. A new important phenomenon of the epigenetic organization of quantitative characters – changes in the spectrum of genes controlling a defined character upon changes in a limiting factor of the environment – is described. This new idea about the nature of eco-genetic “design” of productivity components allows predicting the effects of interactions between genotypes and their environments, the appearance of transgressions, the ecologically dependent heterosis, the displacements of quantitative character dominance, the sings and levels of genotypic correlations in different environments, and other quantitative characteristics of importance for smart and effective engineering of new crop varieties having high productivity, steadiness and quality. | В обзоре показана возрастающая роль эпигенетической парадигмы для формирования новых представлений о наследственности, генотипической изменчивости и развитии организмов и ее значение в создании инновационных технологий селекции. Дан анализ истории смены парадигм в учении о наследственности. Описано обнаружение нового важного феномена эпигенетической организации количественных признаков – смены спектра продуктов генов под одним и тем же признаком при смене лимитирующего фактора внешней среды – и показаны расшифрованные механизмы этого феномена. Новое знание о природе и механизмах эколого-генетического «устройства» компонентов продуктивности позволяет прогнозировать эффекты взаимодействия «генотип-среда», появление трансгрессий и экологически зависимого гетерозиса, сдвиги доминирования количественных признаков и сдвиги знаков и величин генотипических корреляций в разных средах и другие характеристики, необходимые для быстрого и эффективного конструирования новых сортов с высокой продуктивностью, устойчивостью и качеством продукции.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Голубев, А.Г.

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Глибко, О.Я. | Барсова, А.В.

The problem of working out of a uniform procedure for the organization of ecological monitoring in national parks is addressed. The specificities of organization of this kind monitoring are considered, including its objectives, organization, stages, and direction, which are discussed from the ecosystems viewpoint: monitoring of forest, aquatic, including fisheries, and wetland ecosystems and of birds and large mammals. The realization of this approach is exemplified with the National Park “Vodlozersky” where GIS technologies are used to integrate, systematize, visualize and analyze data collected. Such monitoring systems may be useful in conservation, research, and management ofprotected areas, in environmental education, and in the rational exploitation of resources in national parks. | Статья посвящена разработке единой методики организации и проведения экологического мониторинга на территории национальных парков. Рассмотрены особенности организации экологического мониторинга в национальных парках, сформулированы его задачи, этапы организации и стадии проведения работ, а также направления с точки зрения экосистемного подхода: мониторинг лесных экосистем, водных экосистем, включая ихтиологический мониторинг, болотных экосистем, орнитофауны и крупных млекопитающих. Показана реализация описанной системы мониторинга на примере Национального парка «Водлозерский» с использованием ГИС-технологий, позволяющих производить интегрирование и систематизацию данных, их графическую визуализацию, анализ собранного материала. Обоснована возможность применения системы мониторинга в природоохранной, научной, эколого-просветительской, управленческой деятельности особо охраняемых природных территорий, при обосновании рационального использования ресурсов на их территории.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Селиховкин, А.В. | Смирнов, А.П.

In the Russian Federation, the area of forests devastated by fires amounts to millions of hectares per year, and the areas affected by mass outbreaks of pests and diseases varies from three hundred thousand to two million hectares per year. However, the official statistics does not fully accounts of the real situation. The leaseholders of forest areas are usually not motivated to prevent fires. Forests that are not under leasing are mostly a burden for the majority of the subjects of the Federation. Fire prevention measures are often limited by the lack of funds in regional budgets. The deficit of full-fledged personnel and adequate technical support makes in unfeasible to forecast fires and successfully prevent them and stop their spread. Even when there is enough means, there is no adequate organization. Decisions are made based on subjective judgments because of the lack of objective estimates. Another problem is the inadequacy of generally accepted preventive measures. This is especially true with regard to sanitary felling, particularly selective felling, which is overtly hazardous. Even if such measures are substantiated, the procedures of their implementation are not followed, and they are often associated with commercial side interests and prone with building extra nutritive base for pests. Total sanitary felling is most often delayed. The generally accepted technologies do not provide for pest control. What is needed is legislation harmonized with regard to the objectives of controlling forest fires, pest and diseases. | В Российской Федерации площадь лесов, пройденных пожарами, ежегодно исчисляется миллионами гектар, а площадь очагов массового размножения вредителей и распространения болезней леса варьирует от 300 тыс. га до двух миллионов гектаров в год. Но официальная статистика не отражает реальную ситуацию. У арендаторов лесных территорий, как правило, нет мотивации к проведению профилактических противопожарных мероприятий. Не находящиеся в аренде леса являются обузой для большинства субъектов Федерации. Выполнение противопожарных мероприятий зачастую невозможно из-за недостатка средств в регионе. Отсутствие полноценного материального, кадрового и технического обеспечения не позволяет реализовать эффективное прогнозирование пожарной опасности в лесах, успешную профилактику возникновения очагов возгораний и нераспространения возникших пожаров, своевременное обнаружение очагов возгораний и их оперативную ликвидацию. В финансово обеспеченных регионах на первый план выходят организационные вопросы, но решения принимаются на основании субъективных оценок. На принятие решений и проведение мероприятий влияет низкая эффективность лесопатологического мониторинга. Следующий проблемный момент – неадекватность технологии проведения мероприятий по «борьбе» с вредителями и болезнями. В особенности это касается санитарных рубок, в первую очередь выборочных, вред от которых очевиден. Даже если их назначение является обоснованным, они проводятся с нарушениями технологии, нередко преследуют сугубо коммерческие цели, создают дополнительную кормовую базу для вредителей. Сплошные санитарные рубки, как правило, проводятся с опозданием. Принятые технологии не соответствуют задачам контроля популяций дендропатогенных организмов. Необходима нормативная база, отвечающая целям контроля лесных пожаров, плотности популяций вредителей и распространения болезней.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Оганесян, Г.А. | Аристакесян, Е.А. | Титков, Е.С. | Жерновая, Н.Н.

Based on an analysis of sleep disorders in patients with the cataleptic syndrome of schizophrenia, narcolepsy, and Gilles de la Tourette disease, which feature disturbed sleep-wakefulness cycle (SWC) characterized by manifestations of ancient forms of sleep typical of poikilothermicvertebrates, I.G. Karmanova proposed an evolutionary-dissolutionary approach to analysis of sleep disorders. The approach is useful indiagnosing SWC pathology, as well as in defining the associated pathogenetic mechanisms of central nervous system (CNS) disorders. Basedon studies of sleep-associated bioelectric activity in neonatal rats, the development of the activity may be divided into three periods that correspond to the levels development of CNS structure and function in the evolution of vertebrates. | В результате анализа нарушений сна у пациентов с каталептическим синдромом шизофрении, нарколепсией и болезнью Жиля де ля Туретта, когда проявляются формы сна, типичные для пойкилотермных позвоночных, И.Г. Карманова предложила эволюционно-диссолюционный подход к анализу сна. Он помогает не только определить характер нарушений ЦБС, но и проанализировать связанные с ним патогенетические механизмы нарушений центральной нервной системы. Кроме того, на основании исследований формирования биоэлектрической активности сна в онтогенезе новорожденных крыс были выделены периоды, соответствующиеуровням морфологического и функционального развития нервной системы в филогенезе позвоночных.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Чертов, О.Г. | Комаров, А.С. | Быховец, С.С. | Бхатти, Дж.С.

The role of net primary productivity (NPP) allocation to tree organs as a parameter reflecting the ecological strategy of trees is discussed. The application of an individual-based spatially explicit simulation model of the tree-soil system (EFIMOD) to European and North American boreal forests reveales significant differences in ecological parameters (silvics) between North American jack pine (Pinus banksiana Lamb.)and black spruce (Picea mariana Mill.) of Canadian boreal forests and European Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Piceaabies L. [Karst.]). A significant difference between these species was found in NPP allocation between the needles and fine roots. In the North American coniferous species, the proportion of annual biomass increment, as reflected by NPP, which is allocated to fine root production is higher than in the European ones. A simulation experiment was performed to investigate the influence of NPP allocation on the components of carbon balance and wood productivity. Additionally, a parameter „turnover capacity“ (TC) as the sum of NPP and soil respiration was used. North American and European conifers were compared in two sets of modeling runs. In the first set, the model was run upon changes in NPP allocation in tree species ‘growing’ under their native conditions (Canada or Russia). In the second set, the Canadian conifers were simulated under Russian climate and soil conditions, whereas the European ones, under respective Canadian conditions. The results showed considerable dissimilarities of tree growth rate, soil development and parameters of carbon balance depending of NPP allocation patterns.The trees with relatively higher NPP proportions allocated to fine root production demonstrated lower growth rate even at a high carbon turnover capacity corresponding to the milder climate of European Russia. On the other hand, trees with the European, more uniform, NPP allocation pattern showed higher growth rates compared with the Canadian trees even under the colder continental conditions of Central Canada. The results suggest that wood productivity levels may be significantly different at similar NPP and turnover capacity if trees have different NPP allocation patterns. This difference reflects the adaptation of the North American coniferous species to harsh soil and climatic conditions, which are very cold in the northern and very dry in the southern part of Central Canadian boreal forests. NPP allocation index (NPP partitioning between leaves and fine roots) is proposed as a measure of tree stress tolerance, adaptation to severe climatic conditions, and ecological strategy. | Обсуждается роль распределения по органам (аллокации) биологической нетто-продуктивности (net biological productivity, NBP)деревьев как параметра, отражающего их экологическую стратегию. Использование индивидуально-имитирующей пространственнораспределенной модели «дерево-почва» EFIMOD для европейских и североамериканских бореальных лесов выявило существенные отличия экологических параметров европейских сосны (Pinus sylvestris L.) и ели (Picea abies L. [Karst.]) от североамериканских сосны Банкса (Pinus banksiana Lamb.) и ели черной (Picea mariana Mill.). Были обнаружены сильные различия между этими древесными породами по аллокации NBP между хвоей и тонкими корнями. У североамериканских хвойных пород в сравнении с европейским изначительно большая часть NBP расходуется на образование тонких корней. Для исследования влияния аллокации NBP на компоненты баланса углерода и продукцию древесины был поставлен вычислительный эксперимент. Дополнительно был использован параметр «емкость круговорота» (turnover capacity, ТС), представляющий собой сумму NBP, дыхания почвы и потерь биомассы с рубкамии пожарами. Сравнение североамериканских и европейских хвойных пород проводилось в двух вариантах. В первом модельная имитация с изменением аллокации NPP проводилась при «произрастании» деревьев в их естественных условиях (канадские в Канаде, европейские в России). Во втором варианте «рост» канадских видов имитировался в условиях русского климата и почв, а европейских – в соответствующих канадских условиях. Результаты выявили существенные различия роста деревьев, изменения почв и параметров баланса углерода в зависимости от типов распределения NBP. Породы с высокой долей NBP, расходуемой на рост тонких корней, показали меньшую скорость роста даже при достаточно высокой емкости биологического круговорота в более мягком климате европейской России. Породы с более выравненным «европейским» распределением NBP росли лучше канадских даже в более континентальном холодном климате центральной Канады. Были идентифицированы два уровня производительности древостоев в зависимости от перераспределения NBP и от емкости круговорота экосистем. Эти уровни ясно показывают, что производительность древостоев (прирост древесины) может существенно различаться при одинаковых значениях NBP и емкости круговорота, если древесные породы имеют различные типы реаллокации. Это отражает адаптацию североамериканских хвойных пород к суровым климатическим условиям сочень холодными почвами на севере и очень сухими на юге бореальных лесов центральной Канады. Предложен индекс распределения NBP (отношение NBP листьев к NBP тонких корней) в качестве показателя устойчивости деревьев к стрессу, адаптации к суровым климатическим условиям и экологической стратегии.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Мелони, М. | Теста, Дж.

This is a Russian translation published by the permission of the authors of the original, which appeared under open access terms in BioSocieties (2014) 9, 431–456 and must be referenced upon citing the present translation. The original abstract and full text are available at http://www.palgrave-journals.com/biosoc/journal/v9/n4/abs/biosoc201422a.html (doi:10.1057/biosoc.2014.22). | Эпигенетика – одна из самых быстро расширяющихся областей естественных наук. Ее взлет часто представляют как революционный переворот, возвещающий новую эру как для эпистемологии, ориентированной на гены, так и для более широкого рассмотрения природы жизни в насыщенном знаниями обществе века молекулярных исследований. Но основы этой революции все еще надо выяснить, и действительно, сами контуры того, что считается «эпигенетическим», зачастую размыты. Это отражено и в ширящемся дискурсе о социальном значении эпигенетики, где большие ожидания сочетаются со значительной неопределенностью относительно того, какие аспекты этой науки наиболее актуальны как для политиков, так и для политики в целом. Поэтому сейчас самое подходящее время подумать о направлениях в исследовании этой революции, которые было бы полезнее всего принять в социологии. Здесь мы используем эту возможность в ее обоих аспектах, академическом и нормативном, и предложим «дорожную карту» для социологического теоретизирования относительно эпигенетики, которое не только не уведет в сторону от выделения тех ее результатов, которые имеют наибольшее социальное значение, но, можно надеяться, сориентирует на них. С этой целью мы начнем эпистемологическую переоценку эпигенетического дискурса для ревальвации его расплывчатых смыслов в качестве важнейшего ресурса всей этой области и предпочтительной отправной точки для анализа. Затем мы предложим для анализа три пути. Первый – рассмотреть структурные элементы противоречий и мнений, сложившихся вокруг эпигенетики. Второй – прозондировать общее между эпигенетическим переосмыслением феноменов жизни и нормативными установками, определяющими индивидуальную и коллективную ответственность. Третий – пролить свет на материальный выход эпигенетики и опосредованную им микроструктуризацию культуры. Мы предполагаем, что эти три комплементарные нити зададут как эпистемологические, так и социологические внутренне рефлексивные рамки для дальнейшего изучения эпигенетики как молекулярного сочленения между врожденными задатками и условиями их реализации, природой и воспитанием, и, таким образом, как нового и важнейшего фронта социальных исследований наук о жизни.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Кутузова, С.Н. | Брач, Н.Б. | Конькова, Н.Г. | Гаврилова, В.А.

В обзоре изложены история открытия кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz Rodin) и перспективы и экономическая выгода его возделывания. Приведены биологические особенности, ботаническое описание, результаты цитологического и биохимического изучения растения, свойства получаемых из этого растения латекса, каучука и инулина. В корнях кок-сагыза содержится от 4 до 11% каучука (в отдельных корнях обнаружено до 23%), по качеству не уступающего каучуку из гевеи, а также до 45% инулина. Натуральный каучук применяют в производстве шин для самолетов, скоростных и большегрузных автомашин. Латекс используется для изготовления гипоаллергенных перчаток и других резиновых изделий специального назначения. Инулин – источник сырья для пищевой и фармацевтической промышленности и может быть преобразован в этанол для использования в качестве биотоплива. Кроме этого в корнях кок-сагыза обнаружен углеводород сквален – ценное косметическое сырье. | The review describes the history of discovery of kok-saghyz (Taraxacum kok-saghyz Rodin) and the prospects for and benefits of its cultivation. The biological features, botanical characterization, the results of cytological and biochemical studies of kok-saghyz, and the properties of latex, rubber, and inulin derived from this plant are presented. The roots of kok-saghyz contain 4 to 10% of rubber resin (in some roots, up to 23% is found), which is not inferior to the product derived from rubber tree, and up to 45% of inulin. Natural rubber is usable in manufacturing of tires for airplanes and high-speed and heavy-load vehicles. Latex is used to manufacture hypoallergenic gloves and other special-purpose articles. Inulin is a raw material for food and pharmaceutical industries and is easily fermented into ethanol to be used as a biofuel. Squalene found in the roots of kok-saghyz is usable in cosmetics.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2015

Есипенко, Л.П. | Гожко, А.А.

Вторжение нового вида часто связывают с экологическими причинами, забывая при этом о генетическом разнообразии вида в основе его способности быстро адаптироваться в новых условиях среды обитания. Адаптивные процессы популяции в антропогенно трансформированных условиях могут осуществляться в историческом масштабе времени за небольшое число поколений. Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.) – агрессивный сорняк из Северной Америки, пыльца которого аллергенна. Нами проведены палеополинологические исследования истории появления и распространения амброзии на Дальнем Востоке России, а также выявлены ее консортные связи. Полученные результаты могут быть полезными в построении модели популяционной динамики амброзии полыннолистной для разработки системы ее уничтожения. | Invasion of an alien species is often thought to be associated with ecological causes without considering its genetic variability as a basis of its ability to adapt rapidly to novel environmental conditions. Adaptive processes of populations under anthropogenically altered conditions may require a few generation passed over historical time scales. Common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) is an aggressive weed originating from North America. Its pollen is allergenic. We studied its consort relationships and used paleopalynological data to get an insight into the history of its arrival and dissemination in Russian Far East. The results may be useful in developing of a model of population dynamics of common ragweed and in working out of approaches to its control.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation