Генетические и экологические последствия хронического

CURRICULUM VITAE
Модоров Макар Васильевич
Дата рождения:
Место рождения:
Образование:
1999-2005
2005-2008
Карьера:
2003-
1 июня 1982 года.
Екатеринбург
Биологический факультет Уральского государственного университета
(г. Екатеринбург)
Аспирантура Института экологии растений и животных УрО РАН
(ИЭРиЖ). Руководитель д.б.н. Позолотина Вера Николаевна
Сотрудник ИЭРиЖ (лаборант, инженер, младший научный
сотрудник, научный сотрудник). В настоящее время старший
научный сотрудник лаборатории популяционной радиобиологии
Научные интересы:
Генетические последствия радиационной аварии на ПО "Маяк" для
животных
Защита диссертации:
2009
защита диссертации на соискание ученой степени кандидата
биологических наук по специальности «экология» на тему "Экологогенетические особенности Apodemus uralensis из зоны ВосточноУральского радиоактивного следа"
Достижения:
2013
Лауреат премии Губернатора Курганской области в сфере науки,
техники и инновационной деятельности в номинации "Естественные
науки" за участие в коллективной монографии "Красная книга
Курганской области"
2012, 2014
руководитель проектов, гранты РФФИ
2007, 2010, 2014
руководитель проектов, гранты Президиума УрО РАН для молодых
ученых и аспирантов
Общественная деятельность
2010-2014
Член организационного комитета ежегодной Всероссийской
конференции молодых ученых в Институте экологии растений и
животных УрО РАН
Преподавательская деятельность
2014
Руководитель бакалаврской работы студентки кафедры экологии
Уральского федерального университета
Список публикаций
Исследования эколого-генетические последствия хронического облучения мелких
млекопитающих, населяющих территорию Восточно-Уральского радиоактивного
следа
1. Модоров М.В. Дозовые нагрузки и аллозимная изменчивость в популяции красной
полевки (Clethrionomys rutilus) из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа //
Генетика. 2014. Т. 50. № 2. С. 181–188.
2. Стариченко В.И., Любашевский Н.М., Модоров М.В., Чибиряк М.В. 90Sr в скелете как
метка миграционной активности мышевидных грызунов в зоне Восточно-Уральского
радиоактивного следа // Экология. 2014. № 3. С. 230–240.
3. GeorgyMalinovsky, Ilia Yarmoshenko, Michael Zhukovsky, Vera Starichenko, Makar
Modorov. Strontium biokinetic model for mouse-like rodent // Journal of environmental
radioactivity. 2013. V. 118. P. 57-63.
4. Орехова Н.А., Модоров М.В. Функционально-метаболические изменения миокарда
малой лесной мыши (Apodemus uralensis) в зоне Восточно-Уральского радиоактивного
следа // Вопросы радиационной безопасности. 2013. Специальный выпуск. С. 59-65.
5. Стариченко В.И., Модоров М.В. Распределение бета-активности в организме
мышевидных
грызунов,
обитающих
на
территории
Восточно-Уральского
радиоактивного следа // Вопросы радиационной безопасности. 2013. Специальный
выпуск. С. 66-73.
6. Малиновский Г.П., Жуковский М.В., Стариченко В.И., Модоров М.В. Неразрушающие
методы оценки содержания Sr-90 в костях мышевидных грызунов, обитающих на
территории Восточно-Уральского радиоактивного следа // АНРИ. 2012. № 3. С. 87-92.
7. Модоров М.В., Позолотина В.Н. Аллозимная изменчивость у малой лесной мыши
Apodemus uralensis (Rodentia, Muridae) в Уральском регионе // Генетика. 2011. Т. 47.
№3. С. 379-386.
8. Модоров М.В. Эколого-генетические особенности Apodemus uralensis из зоны
Восточно-Уральского радиоактивного следа. Диссертация на соискание ученой степени
кандидата биологических наук. Екатеринбург. 2009. 171 с.
9. Григоркина Е.Б., Оленев Г.В., Модоров М.В. Анализ населения грызунов в районах
техногенного неблагополучия: (на примере Apodemus (S.) uralensis из зоны ВУРСа) //
Экология. 2008. № 4. С. 299-306.
10. Григоркина Е.Б., Оленев Г.В., Модоров М.В., Тарасов О.В. Мелкие млекопитающие в
зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа: 50 лет спустя // Вопросы
радиационной безопасности. 2007. Специальный выпуск: Восточно-Уральскому
радиоактивному следу – 50 лет. С. 68-78.
ТЕЗИСЫ ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ:
Модоров М.В. Дозовые нагрузки и аллозимная изменчивость в популяции красной
полевки (Clethrionomys rutilus) из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа //
Генетика. 2014. Т. 50. № 2. С. 181–188.
Оценен вклад внешнего (за счет радионуклидов, накопленных в почвах) и внутреннего (за
счет инкорпорированных радионуклидов) облучения мышевидных грызунов, обитающих
в головной части Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа). Показано, что в
последние десятилетия дозовые нагрузки были ниже значений, приводящих к удвоению
числа мутаций в аллозимных локусах млекопитающих. Проанализирована изменчивость 8
аллозимных локусов в популяциях красных полевок из зоны ВУРСа, сопредельных с ним
участков, а также с территорий Урала и Зауралья с фоновым уровнем радиоактивного
загрязнения. Особенностей в наборе и частоте аллозимов, принципиально выделяющих
выборки ВУРСа из ряда других популяций Урала, не обнаружено. В контрольной выборке
«Сысерть» отмечены «уникальные» для Уральских популяций красных полевок аллели
локусов Got и Sod, конспецифичные близкородственному виду – рыжей полевке, что
можно рассматривать как свидетельство недавней межвидовой гибридизации.
Стариченко В.И., Любашевский Н.М., Модоров М.В., Чибиряк М.В. 90Sr в скелете
как метка миграционной активности мышевидных грызунов в зоне ВосточноУральского радиоактивного следа // Экология. 2014. № 3. С. 230–240.
Проанализированы данные многолетнего мониторинга аккумуляции 90Sr в костной ткани
мышевидных грызунов в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа и на
сопредельной контрольной территории. Их совокупность свидетельствует о зависимости
уровня накопления 90Sr в скелет животных от загрязнения почвы в местах их обитания. По
величине депонирования 90Sr проведена оценка миграции животных с “грязной” на
“чистую” территорию и обратно, которая составляет не более 10%, из чего следует вывод
об относительной изолированности популяций грызунов на территории ВУРСа.
Georgy Malinovsky, Ilia Yarmoshenko, Michael Zhukovsky, Vera Starichenko, Makar
Modorov. Strontium biokinetic model for mouse-like rodent // Journal of environmental
radioactivity. 2013. V. 118. P. 57-63.
Разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна,
включающая 5 компартментов (кровь, желудочно-кишечный тракт, мягкие ткани, скелет,
мочевой пузырь) и 11 постоянных перехода между ними. Модель представляет собой
модификацию модели ICRP для человека, с сокращенным числом компартментов. В
основу модели положены опубликованные данные об удержании стронция-90 в организме
лабораторных грызунов. Модель позволяет оценивать динамику накопления 90Sr в
организме мышевидных грызунов в случаях как однократного, так и хронического
поступления. Развитие модели позволит определить дозовые нагрузки, обусловленные
инкорпорированным стронцием-90 для мелких млекопитающих,
территории Восточно-Уральского радиоактивного следа.
обитающих
на
Орехова Н.А., Модоров М.В. Функционально-метаболические изменения миокарда
малой лесной мыши (Apodemus uralensis) в зоне Восточно-Уральского
радиоактивного следа // Вопросы радиационной безопасности. 2013. Спецвыпуск. С.
59-65.
Установлены изменения биохимических показателей (концентрация общих липидов,
белка, ДНК и РНК, активность сукцинатдегидрогеназы, глюкозофосфатизомеразы и
каталазы, уровень ПОЛ) в миокарде малой лесной мыши (Apodemus uralensis), обитающей
на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа. Функциональнометаболические сдвиги характеризуются снижением уровня катаболизма липидов,
митохондриального окисления и антиоксидантной защиты, активацией анаэробной
гликолитической системы, белок-синтезирующего и генетического аппаратов.
Полученные данные свидетельствуют о низкой эффективности энергопродукции в
клетках и позволяют говорить о развитии компенсаторной гипертрофии миокарда как
механизма поддержания сократительной функции. Наблюдаемые эффекты соответствуют
стадии длительной (устойчивой) адаптации миокарда к неблагоприятным факторам среды
обитания, что не исключает возможность перехода в стадию декомпенсации и развития
патологии.
Стариченко В.И., Модоров М.В. Распределение бета-активности в организме
мышевидных грызунов, обитающих на территории Восточно-Уральского
радиоактивного следа // Вопросы радиационной безопасности. 2013. Спецвыпуск. С.
66-73.
Представлены данные по аккумуляции β-активности в организме нескольких видов
мышевидных грызунов, обитающих в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа с
начальной плотностью поверхностного загрязнения 90Sr 0,074–18,5 МБк/м2(2–500 Ки/км2).
Показана большая вариабельность индивидуальных значений депонирования, одной из
причин которой является значительный разброс загрязнения почвы в местах отлова
животных. Подтверждены известные для лабораторных мышей закономерности
депонирования 90Sr (90Sr + 90Y) в скелете, отличительные же особенности накопления
могут быть связаны с морфофизиологическими особенностями строения скелета полевых
животных. Показана корреляция β-активности скелета с β-активностью желудочнокишечного тракта (r = 0,882, р<0,001) и всего организма (r = 0,998, р<0,01). Однако для
сопоставления аккумуляции радионуклидов в целостном организме с депонированием в
скелете следует исследовать вклад в β-активность тушки внешнего радиоактивного
загрязнения шкурки.
Малиновский Г.П., Жуковский М.В., Стариченко В.И., Модоров М.В.
Неразрушающие методы оценки содержания Sr-90 в костях мышевидных грызунов,
обитающих на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа // АНРИ.
2012. № 3. С. 87-92.
Современная
концепция
радиационной
безопасности,
поддержанная
МКРЗ,
предусматривает защиту от облучения не только человека, но и других видов живых
организмов. Практическая реализация этого подхода требует решения
радиологических задач, в частности, касающихся радиометрии и дозиметрии.
ряда
Модоров М.В., Позолотина В.Н. Аллозимная изменчивость у малой лесной мыши
Apodemus uralensis (Rodentia, Muridae) в Уральском регионе // Генетика. 2011. Т. 47.
№3. С. 379-386.
Проанализирована изменчивость 17 аллозимных локусов у 530 особей Apodemus uralensis,
отловленных на территории Урала в 2005–2007 гг. Генетическая дифференциация
изученных популяций (FST) в среднем составила 0.169. Установлено, что значение FST для
выборок, добытых в пределах участка площадью 1 км2 в разные годы, а также для
выборок, отловленных на расстоянии 0.3–5 км в течение одного года, может значительно
превышать среднее значение, свидетельствуя об их высокой, статистически достоверной
дифференциации. Ее причинами, по-видимому, являются подразделенность популяций в
пространстве, обусловленная миграцией особей, изменчивость структуры во времени, а
также дрейф генов. Особенностей набора и частот аллозимов в популяциях A. uralensis,
обитающих в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа, не обнаружено.
Григоркина Е.Б., Оленев Г.В., Модоров М.В. Анализ населения грызунов в районах
техногенного неблагополучия: (на примере Apodemus (S.) uralensis из зоны ВУРСа) //
Экология. 2008. № 4. С. 299-306.
Показано, что ответ популяции грызунов на острое и хроническое радиационное
воздействие преломляется через ее функциональную структурированность, т.е. через
специфику двух альтернативных типов онтогенетического развития. При остром
облучении наиболее радиорезистентными являются несозревающие сеголетки (зверьки
второго типа онтогенеза). Хроническое радиационное воздействие (обитание в зоне
Восточно-Уральского радиоактивного следа ВУРСа) приводит к увеличению доли
созревших сеголеток (особей первого типа онтогенеза) – наиболее радиочувствительной
части популяции. При этом зарегистрированы устойчиво более высокая численность и
плодовитость мышей импактных выборок, что увеличивает адаптивный потенциал
популяции. Подчеркнута роль экологической специализации вида и конфигурации зоны
загрязнения в формировании проточного населения грызунов. Сделано заключение, что
высокая миграционная активность позволяет малой лесной мыши (радиочувствительный
вид) избегать длительного воздействия радиационного (повреждающего) фактора.
Григоркина Е.Б., Оленев Г.В., Модоров М.В., Тарасов О.В. Мелкие млекопитающие
в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа: 50 лет спустя // Вопросы
радиационной
безопасности.
2007.
Спец.
вып.:
Восточно-Уральскому
радиоактивному следу – 50 лет. С. 68-78.
Анализируются параметры биоразнообразия населения мышевидных грызунов,
обитающих в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа) и сопредельных
участках. Описаны биологические эффекты у грызунов при хроническом радиационном
воздействии (длительное обитание в радиационном биогеоценозе). Показано, несмотря на
высокую природную радиочувствительность обыкновенных слепушонок, они являются
более устойчивыми к хроническому радиационному воздействию, чем мыши.
ТЕЗИСЫ КАНДИДАТСКОЙ ДИСЕРТАЦИИ
Цель работы: провести сравнительное исследование экологических и генетических
особенностей популяций малой лесной мыши (Apodemus uralensisPall., 1811), обитающих
на радиоактивно загрязненной (ВУРС) и фоновых территориях.
Показано, что видовой состав и параметры биоразнообразия населения
мышевидных грызунов, обитающих в головной части ВУРСа, соответствуют значениям,
установленным для близлежащих территорий. Численность A. uralensis в головной части
ВУРСа и на прилежащих контрольных участках в течение 2002–2006 гг. была
сопоставима и изменялась синхронно. В 2007 г. эта закономерность была нарушена:
обилие малых лесных мышей на импактных участках резко сократилось, в контроле оно
соответствовало уровню 2006 г.
Из 11 проанализированных ферментных систем малой лесной мыши в популяциях
Урала изменчивость проявили три: 6-фосфоглюконатдегидрогеназа, ά-глицерофосфатдегидрогеназа, эстераза. Частоты аллелей полиморфных аллозимных локусов
варьируют в широком диапазоне. Параметры аллозимного разнообразия (процент
полиморфных локусов и эффективное число аллелей на локус) в популяциях A. uralensis
Урала соизмеримы со значениями, отмеченными для европейской части бывшего СССР, и
ниже уровней, установленных для центра происхождения вида (Восточная Европа).
Принципиальных отличий в аллозимной структуре популяций, обитающих в головной
части ВУРСа, не установлено.
Генетическая дифференциация географически удаленных популяций малой лесной
мыши на Урале по нашим данным составляет FST=0.199. Популяционные параметры
«пол» и «возраст» не вносят существенного вклада в генетическую дифференциацию
выборок, отловленных на одном участке в один год. Как на фоновых, так и на
радиоактивно загрязненных территориях между выборками, добытыми на одном участке в
разные годы, могут наблюдаться существенные различия по частотам аллелей
изменчивых аллозимных локусов, которые не связаны с процессами изменения
численности популяции.
Вне зависимости от уровня радиоактивного загрязнения территории
пространственно изолированные группировки A. uralensis могут различаться по частотам
аллелей аллозимных локусов. К высокой дифференциации выборок может приводить
фрагментированность пригодных для поселения вида биотопов, а также изоляционные
барьеры в виде рек, дорог и леса.