Физиологические механизмы адаптации насекомых к холодному и сухому климату Якутии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Ли, Наталья Геннадьевна

• Ли, Наталья Геннадьевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ли, Наталья Геннадьевна

Содержание

Введение 9-14

Глава 1. Литературный обзор. Современное состояние проблемы 14-79

1.1. Эколого-физиологические факторы, влияющие на 14-22 формирование холодоустойчивости насекомых

1.1.1. Влияние холодного климата на развитие насекомых 14-18

1.1.2. Диапауза и толерантность к холоду 18-19

1.1.3. Роль биохимических систем: липидов, углеводов, полиолов, белков в развитии холодоустойчивости насекомых 19-22

1.2. Проблемы, связанные с замерзанием жидкой среды организма 22-23

1.3. Типы стратегий холодовой адаптаций у насекомых 23-37

1.3.1. Стратегия морозоустойчивости. Физиологические 25-29 принципы

1.3.1.1. Лед-нуклеирующие агенты. Основные понятия

1.3.1.2.Химическая структура нуклеаторов льда на примере Уезри1а тасиШа 29-30

1.3.1.3. Лед-нуклеирующая активность, базовые понятия 30-31

1.3.1.4. Сезонная активность лед-нуклеирующих агентов

1.3.1.5. Специфическая лед-нуклеирующая активность

1.3.1.6. Лед-нуклеирующие агенты у морозоустойчивых насекомых 32-34

1.3.1.7. Некоторые свойства лед-нуклеаторов 34-37

1.3.2. Стратегия морозочувствительности 37-38 1.3.2.1.Роль полиолов в стратегии морозочувствительности 38-39

1.3.2.2. Антифризные белки и их функции 39-42

1.4. Географическое распределение стратегий морозочувствительности и морозоустойчивости у насекомых 42-43

1.5. Характеристика природных криопротекторных систем, вырабатываемых холодоустойчивыми насекомыми 43-55

1.5.1. Полиолы, метаболизм и криопротекторные функции 43-48

1.5.2. Полиолы у морозоустойчивых насекомых 48-50

1.5.3. Полиолы и карбогидраты у морозочувствительных насекомых

1.5.4. Антифризные белки, структура и механизм действия 51-55

1.6. Водный баланс и стратегия холодоустойчивости насекомых 55-62

1.7. Практическое использование знаний в области

криобиологии насекомых 62-68

Описание диссертационной работы 69-78

Глава 2. Материалы и методы исследования 79-105

2.1. Объем исследованного материала

2.2. Объекты исследования 79-81

2.3. Характеристика изучаемых насекомых 81-90

2.4. Методы исследования 90-105

2.4.1. Измерение основных параметров холодоустойчивости

насекомых 90-97

2.4.1.1. Измерение температуры переохлаждения насекомого

2.4.1.2. Процедура взятия гемолимфы 90-91

2.4.1.3. Определение осмоляльности, температуры плавления, гистерезисной температуры замерзания 91 -92

2.4.1.4. Определение лед-нуклеирующей активности в гемолимфе зимних насекомых 92-93

2.4.1.5. Энзиматический метод определения концентрации глицерина в гемолимфе насекомых

2.4.1.6. Изучение влияния антифризной активности на поведение лед-нуклеирующих веществ in vitro 93-94

2.4.1.7. Исследование сезонных различий в лед-нуклеирующей активности гемолимфы жука Upis ceramboides

2.4.1.8. Определение физиологического потенциала холодоустойчивости Upis ceramboides 94-95

2.4.1.9. Исследование природы лед-нуклеирующих агентов, присутствующих в гемолимфе Upis ceramboides

2.4.1.10. Специфическая лед-нуклеирующая активность

гемолимфы Upis ceramboides 95-96

2.4.1.11. Определение pH оптимума лед-нуклеирующей активности гемолимфы Upis ceramboides

2.4.1.12. Определение концентрации белка по методу Лоури (Jones et al., 2003)

2.4.1.13. Статистические методы 96-97

2.5. Аналитический электрофорез белков гемолимфы жука Upis ceramboides в полиакриламидном геле

2.6. Насекомые и режим акклимации

2.7. Потенциал холодоустойчивости морозоустойчивых насекомых на примере Аропа сга1ае^1

2.7.1. Критерии для оценки холодоустойчивости Аропа

crataegi на различных уровнях тепловой акклимации насекомых 98-99

2.8. Изучение водного баланса насекомых

2.8.1. Определение содержания воды в теле насекомых

2.8.2. Определение скорости потребления кислорода и скорости потери веса

2.9. Изучение инокулятивного замерзания личинок АсаМкостт

аесИШ 99-100

2.10. Микроскопические исследования кишечника насекомых

2.11. Исследование роли липидов в холодоустойчивости

насекомых 100-102

2.11.1. Хлороформ - метанольная экстракция липидов

2.11.2. Эфирная экстракция липидов 100-101

2.11.3. Определение типа липидов методом тонкослойной хроматографии

2.11.4. Количественное определение липидов у зимних фаз

видов насекомых 101 -102

2.12. Методы исследования химического состава спиртового

экстракта зимних гусениц боярышницы Аропа crataegi Ь 102-104

2.12.1. Получение спиртового экстракта гусениц

2.12.2. Исследование химической природы соединений, входящих

в состав спиртового экстракта

2.12.3. Метод ИК-спектроскопии и тонкослойной хроматографии

для количественного определения глицерина 102-103

2.12.4. Спектрофотометрический метод исследования химической природы каротиноидов и аминов 103-104

2.13. Методы определения криопротекторной активности

спиртового экстракта зимних гусениц боярышницы Аропа 104-105

сга/ае£/ Ь

2.13.1. Приготовление проб лимфоцитов периферической крови человека для замораживания

2.13.2. Методика окрашивания лимфоцитов трипановым синим 104-105

Глава 3. Стратегии холодовых адаптаций у исследованных

насекомых Якутии 106-129

3.1. Климат Якутии 106-107

3.2. Стратегии холодовых адаптаций. Географическая модель распространения 107-122

3.3. Роль липидов, белков и углеводов в холодоустойчивости насекомых 122-129 Глава 4. Физиологические особенности стратегии

морозоустойчивости в регионах экстремально холодного 129-151 климата на примере насекомых Якутии

4.1. Лед-нуклеирующие агенты и полиолы у морозоустойчивых

насекомых 129-130

4.2. Исследование факторов, влияющих на лед- нуклеирующую активность на примере Upis ceramboides 130-141

4.3. Физиологический механизм устойчивости к замерзанию на примере Aporia crataegi 141-151

Глава 5. Особенности водного баланса у исследованных насекомых Якутии 151-179

5.1. Содержание воды в организме 151-155

5.2. Исследование взаимосвязи между типом стратегии холодовой адаптации и водным балансом на примере жуков двух 155-165 семейств: Cerambycides и Crysomelides

5.3. Холодоустойчивость и водный баланс личинок Acanthocinus

aedilis 165-172

5.4. Некоторые характеристики водного баланса морозоустойчивых жуков Upis ceramboides

5.5. Физиологические механизмы, обеспечивающие поддержание водного баланса морозоустойчивых гусениг/ Aporia 173-179 crataegi в разные сезоны года

Глава 6. Холодовые адаптации насекомых: от физиологии к практическому применению 179-192

6.1. Глицерин, как основной криопротектор у холодоустойчивых насекомых 179-182

6.2. Иссследование химического состава спиртового экстракта зимних гусениц Aporia crataegi 183-189

6.3. Оценка криопротекторной активности спиртового экстракта зимних гусениц A. crataegi в отношении лимфоцитов 190-192 периферической крови человека

7. Заключение

8. Выводы

9. Литература

10. Приложения

183-196 197-198 199-223 224-245

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физиологические механизмы адаптации насекомых к холодному и сухому климату Якутии»

Введение

Насекомые являются самыми распространенными организмами на нашей планете, как по числу видов, так и по численности особей. Они представлены на всех континентах, включая Антарктику, и играют важную роль в экосистемах (Маг§е8т а1., 1999).

Каждый вид имеет определенный ареал распространения. Некоторые виды встречаются в очень ограниченной области, в то время как другие -распространены повсеместно. Ряд видов характеризуются циркумполярным распределением, другие - встречаются как в палеарктических, так и неарктических регионах. Следовательно, ими заселены области с различными климатическими условиями.

Распространение насекомых определяется их способностью обитать в различных условиях окружающей среды, преобладающих в той или иной части мира, и способностью выживать при наиболее экстремальных условиях. Исходя из этого, изменение среды может привести к возникновению новой модели распределения насекомых. В то же время некоторые виды имеют способность адаптироваться к новым условиям и, таким образом, оставаться в их природной среде, несмотря на произошедшие в ней изменения (11ат1оу, 2000).

Как известно, температура и влажность в наибольшей степени оказывают влияние на географическое распределение животных. В умеренных и арктических регионах состав насекомых ограничен видами, выживающими при низких зимних температурах. Помимо этого, в холодных континентальных областях Сибири и Аляски лето очень жаркое и сухое, поэтому помимо температуры влажность будет также оказывать селекционное давление на распределение видов.

Впервые на явление холодоустойчивости насекомых обратил внимание в 1736 году французский биолог Реомюр, который, используя в своих исследованиях усовершенствованный им термометр, заметил, что некоторые насекомые погибают при отрицательных температурах, а другие способны противостоять их деструктивному влиянию (Somme, 1999). Первые обзоры, посвященные проблеме холодоустойчивости насекомых, были сделаны Бахметьевым и Пэйн (Bachmetjew, 1901; Payne, 1926). В настоящее время проблемам низкотемпературной физиологии наземных беспозвоночных посвящено большое количество работ и монографий (Ушатинская, 1957; Salt, 1961; Маривээ, 1978; Zachariassen, 1985; Duman et al., 1991; Lee et al., 1991; Somme, 1999; Берман, 2007a).

Существенный прогресс в формировании современных представлений о механизмах холодоустойчивости насекомых был достигнут на основе интеграционных исследований в области физиологии, биохимии, биофизики, молекулярной биологии (Margesin, 1999). Важным достижением этих исследований явилось создание фундаментальных основ низкотемпературной физиологии насекомых. Прежде всего, были сформулированы принципы двух основных физиологических стратегий холодоустойчивости. Одна из них (стратегия морозоизбегания, freeze-avoiding или морозочувствительности) связана с удалением из организма всех частиц, способных инициировать образование льда, а также продуцированием антифризных белков и мультимолярных концентраций полиолов. Благодаря этому, насекомые переохлаждаются до -30°С и ниже (Zachariassen, 1985; Duman et al., 1991).

Такие насекомые погибают, если лед образуется даже во внеклеточной среде. В соответствии с другой стратегией (стратегия морозотолерантности, freeze-tolerance или морозоустойчивости), насекомые продуцируют крупномолекулярные белки, которые напротив инициируют

контролируемое образование льда в гемолимфе в области субнулевых температур (-7...-12°С). При этом полиолы также играют значительную роль в холодовой резистетнтности, выполняя функцию криопротекторов (Duman, 1991; Delinger & Lee, 1998; Ли, 2011).

Проблема преимущества той или иной стратегии холодовой адаптации для насекомых, обитающих в различных климатических зонах, представляет интерес для понимания экологии и эволюции холодоустойчивых организмов. Известно, что в регионах с мягким и влажным климатом (например, Дании) обитает много морозочувствительных насекомых. Для мест с экстремально холодным климатом (континентальная Аляска, Канада, Якутия) характерно преобладание морозоустойчивых насекомых (Ring, 1982; Miller, 1982; Sinclair, 2003; Ли & Аверенский, 2007). Стратегия морозоустойчивости в большей степени, чем стратегия морозочувствительности позволяет сохранить энергетические и водные ресурсы насекомых в зимний период, обеспечить устойчивостью к ультранизким температурам, а также обуславливает более высокий холодоустойчивый эффект полиолов (Zachariassen, 1980; van der Laak, 1982). Т.е. определенные физико-химические особенности являются причиной доминирования стратегии морозоустойчивости в таких холодных регионах. Несмотря на то, что за последние десятилетия получена обширная информация о холодовой резистентности насекомых из разных климатических зон, существует дефицит такой информации по экстремально холодным территориям планеты.

В настоящее время достижения в области физико-химической биологии позволяют детально исследовать многие сложные аспекты фундаментальных механизмов холодоустойчивости, которые не были известны науке всего несколько десятилетий назад. К таким исследованиям относятся изучение структуры, свойств и функций лед-нуклеирующих соединений, описание многих разновидностей антифризных белков, создание

теории механизма подавления ими роста льда (Zachariassen et al., 2010; Guidi di Prisco, 1991). Помимо этого, имеется солидный арсенал методов, прикладных разработок, так что уже появилась новая область, исследующая практическое использование знаний в области криобиологии насекомых -биотехнология холодоустойчивых организмов.

Холодные континентальные области характеризуются не только низкими зимними температурами, но и низкой влажностью воздуха. Водный баланс в зимний период во многом зависит от типа стратегии холодовой адаптации, поведенческих приспособлений, особенностей строения кутикулы насекомых (Lundheim & Zachariassen, 1993). Однако, для некоторых насекомых в жаркий летний период также существуют серьезные проблемы, связанные с сохранением воды в организме. Исследования взаимосвязи водного баланса и резистентности насекомых к низкой влажности воздуха на фоне экстремальных температур окружающей среды в зимний и летний периоды в настоящее время находятся на стадии становления.

Практическая значимость исследований в области холодоустойчивости насекомых заключается в том, что насекомые, адаптированные к холодным условиям обитания, являются миниатюрной моделью для изучения сложных процессов реактивации жизни после низкотемпературного стресса, которому они подвергаются в природе. Изучение молекулярных процессов, лежащих в основе этого уникального явления, представляет теоретический и прикладной интерес для современной криобиологии. Знания, полученные при изучении принципов функционирования молекулярных систем, ответственных за сохранность организма при низких температурах, успешно используются для искусственного криоконсервирования клеток и тканей человека. В будущем ожидается их применение во многих прикладных областях человеческой деятельности. В этом аспекте, детальное изучение существующих в природе физиологических и молекулярных механизмов

толерантности к воздействию низких температур, является очень актуальным.

Несмотря на преимущественно холодный климат, исследования физиологических принципов, лежащих в основе холодоустойчивости насекомых, проводились в немногих лабораториях в России. Среди исследований, внесших существенный вклад в развитие данного направления, следует отметить труды П.И. Бахметьева (Bachmetjew, 1901) , J1.K. Лозино-Лозинского (Лозино-Лозинский, 1972), P.C. Ушатинской (Ушатинская, 1957), Э.Э. Мэривээ (Мэривээ, 1978), Д.И. Берман (Берман, 2007). С начала 90-х годов эти исследования за редким исключением практически прекратили свое существование, что было связано с ухудшением общей ситуации в Российской науке. Однако, «новая эпоха» открыла российским ученым доступ к современным знаниям в области криобиологии. Эти обстоятельства во многом определили возможность развития этих исследований в Якутии.

Глава 1. Литературный обзор. Современное состояние проблемы.

1.1. Эколого-физиологические факторы, влияющие на формирование

холодоустойчивости насекомых

1.1.1. Влияние холодного климата на развитие насекомых

Исследования холодоадаптивных механизмов насекомых традиционно были посвящены поиску ключевого фактора, имеющего фундаментальное значение в способности этой группы живых организмов выживать при низких температурах. Результаты этих исследований продемонстрировали сложность и неоднозначность данной проблемы. Долгое время они носили описательный характер и не объясняли конкретных механизмов, лежащих в основе впечатляющего успеха переживания насекомыми низких температур.

Будучи пойкилотермными организмами, насекомые очень чувствительны к изменению температуры окружающей среды, даже если эти изменения происходят в области положительных значений. При этом наблюдаются изменения в их подвижности, размножении, в общей активности. Они, как правило, носят импульсный характер и заключаются в быстрой реакции на изменение температуры с целью предотвращения нежелательных для организма последствий. Важными для таких реакций являются поведенческие приспособления. Известны, например, насекомые, которые подобно птицам с наступлением зимы мигрируют в места с более мягким климатом. К таким насекомым, например, относятся некоторые виды бабочек, обитающие в Северной Америке. Перед наступлением зимы они улетают в горы субтропического Мехико или в Южную Каролину (Lee, Delinger, 1991). Очевидно, что в данном случае адаптационные механизмы бабочек находятся под контролем гормональной системы. Однако, большинство насекомых используют другие приспособления: плетение коконов, чехликов, поиск зимних убежищ, образование коллективных

гнездований, уход в подстилку под покров снега и т.д. Приспособления выполняют разную функцию: коконы и чехлики предохраняют от чрезмерной потери влаги, гнездовья служат укрытием от ветра, сильного снегопада и необходимы в ранневесенний период, когда выход из зимнего покоя еще не завершен: гусеницы прячутся в гнездах от непогоды. Уход в подстилку также имеет свои преимущества: под толстым снеговым покровом температура среды несколько выше, чем на поверхности (Ушатинская, 1957).

Целостность клеток может быть нарушена даже в отсутствие замерзания, во время охлаждения насекомых при температуре выше 0°С. Так было показано, что пупарии холодоустойчивых домашних мух имеют очень высокий уровень активности дисмутазы, фермента, который элиминирует свободные радикалы кислорода. Активность этого фермента повышается в ответ на охлаждение насекомого. Как известно, супероксиддисмутаза катализирует процесс превращения кислородных радикалов в гидроксильные радикалы и перекись водорода, которые затем становятся менее токсичными благодаря действию глутатионовой системы. У домашних мух уровень этого важнейшего трипепетида понижается в процессе охлаждения, что указывает на то, что окислительный стресс может вносить свою лепту в холодовое повреждение клеток (Rojas and Leopold, 1996)

Некоторые физиологические системы и органы являются наиболее уязвимыми при наступлении холодов. Когда температура окружающей среды начинает понижаться, насекомые постепенно теряют способность летать, передвигаться в пространстве. Холодовая кома наступает у насекомых при температуре, при которой они теряют способность двигаться, и совпадает с потерей мускулами и нервами электрической возбудимости (Goller et al., 1990; Xu et al., 1994). У медоносной пчелы это происходит при температуре +12,8°С, у рабочей пчелы - при +10,6°С, у имаго D. melanogaster - при +7°С (Hosler and Esch, 1991). При температуре холодовой комы происходит

потеря электрической активности клетками нервов и мускул вследствие нарушения функционирования ионных каналов, необходимых для поддержания ионного баланса, существенного для генерирования разности потенциалов вдоль мембраны этих клеток.

Еще более уязвимой в отношении холодового шока является репродуктивная система насекомых. Понижение температуры влияет как на самок, так на самцов: продуцируется меньше яиц и уровень фертильности становится ниже. Самки домашней мухи Musca domestica после холодового шока продуцировали значительно меньше яиц, чем особи, которые развивались в нормальных условиях (Coulson and Bale, 1991). Причиной снижения жизнеспособности насекомых было как сокращение продолжительности их жизненного цикла, так и уменьшение количества яиц, которые они продуцировали каждый день. Кроме того, и жизнеспособность яиц, подвергнутых ходовому шоку самок, была ниже. Подобные реакции известны и для других насекомых (Parish and Bale, 1993).

В то же время известны виды, которые не только выживают, но и сохраняют свою активность при температуре около 0°С и ниже. Колемболы видны на снегу уже ранней весной даже в арктических регионах (Morrissey, Edwards, 1979). Антарктические мошки Nanorchestes antarcticus остаются активными при температуре -11°С (Somme, Block, 1991), а те, которые обитают высоко в горах Гималаях, активны даже при температуре -16°С (Kohshima, 1984).

Известны насекомые, которые способны использовать низкие температуры в выгодных для себя целях. По данным Мюллера (Muller and Schmid-Hempel, 1993), шмели, зараженные паразитами, могут специально покидать свои колонии прохладной ночью и подвергать себя действию более низких температур, тем самым, останавливая дальнейшее развитие паразитирующих на их теле микроорганизмов. Вероятно, многие насекомые используют данный механизм особенно эффективно в зимнее время, чтобы избавиться от

многочисленных паразитов, размножившихся на их теле в более благоприятный летний период.

Низкие температуры оказывают влияние на развитие насекомых: размер тела, количество личинок, тканевой морфогенез, соотношение полов (Sehnal, 1991). В арктических и альпийских регионах насекомые обычно характеризуются небольшими размерами тела. Это связано с тем, что период активности для таких насекомых является очень коротким, благодаря чему они просто не успевают получить достаточного питания, чтобы достичь больших размеров. Таким образом, меньше времени и энергии требуется для того, чтобы появлялись небольшие насекомые (Danks, 1981; Somme et al., 1991).

Холодовой шок может также влиять на регуляторные центры внутри мозга, что нарушает процесс метаморфоза насекомых (Cymborowski, 1988), например, может быть грубо нарушена последовательность превращения личинок во взрослую форму. Помимо этого, низкие температуры вызывают дефекты развития насекомых на различных стадиях. Так, например, яйца жука Atrachya menetriesi (Chrysomelidae) делятся на множество эмбрионов, что является летальным для данного вида.

Помимо этого, низкие температуры могут быть причиной нарушения соотношения полов у насекомых (Lauge, 1985; Wrensch, 1993). Так, если самцы Talaeporia tubulosa развиваются из яиц, содержащих две XX хромосомы, то самки этого вида развиваются из яиц, имеющих единственную X хромосому (ХО). В оптимальной области температур самки продуцируют почти эквивалентное соотношение ооцитов с и без X хромосомы, но при 3-5°С X хромосома у самок смещается к полюсу ооцита и большинство особей принадлежит самкам (Lee, Delinger, 1991).

Таким образом, насекомые, обитающие в холодных регионах, имеют значительный риск повреждения на различных уровнях их организации.

1.1.2. Диапауза и толерантность к холоду

Наиболее фундаментальным приспособлением насекомых к холоду является диапауза. В широком смысле диапауза связана с возникновением любых неблагоприятных для организма условий: высокие или низкие температуры, нехватка пищи, воды и др. Диапауза наблюдается даже в тропиках и в регионах с умеренным климатом в летний период (Masaki, 1980). Диапауза может быть как кратковременной, так и очень продолжительной. Имеются примеры, свидетельствующие о том, что холодоустойчивость насекомых в определенных случаях не связана с диапаузой. Например, известно, что жуки Tenebrio molitor развивают холодоустойчивость, минуя диапаузу (Patterson, Duman, 1978). Насекомые, подвергающиеся так называемой холодовой закалке в течение короткого времени при умеренно низких температурах, также представляют собой пример холодоустойчивости без диапаузы (Lee et al., 1987).

Однако в большинстве случаев холодоустойчивость и диапауза очень тесно ассоциированы между собой. Диапауза, как правило, является необходимым этапом в развитии насекомых и обеспечивает их толерантностью к низким температурам. Эта взаимосвязь может проявляться в двух формах. В первом случае диапауза и холодоустойчивость могут быть случайно связаны друг с другом, как например, у европейского кукурузного светлячка Ostrinia nubilalis (Hanec and Beck, 1960). Диапауза у этого вида наступает при наступлении короткого светового дня, но холодоустойчивым он становится только после экспозиции при низких температурах. Таким образом, разные экологические факторы диктуют эти два события, и насекомое может находиться в состоянии диапаузы, не будучи при этом холодоустойчивым. Напротив, прочная взаимосвязь между диапаузой и холодоустойчивостью

показана для мух S. bullata и S. rassipalpis (Adedokun et al., 1984; Lee et al., 1985). У данного вида холодоустойчивость является компонентом диапаузной программы. Мухи, которые входят в пупальную диапаузу являются намного более холодоустойчивыми, чем недиапазирующие пупарии. Вхождение в состояние диапаузы связано с расширением потенциала холодоустойчивости. Таким образом, в данном случае, насекомые становятся холодоустойчивыми именно благодаря диапаузе, а не предварительному воздействию на них низких температур. Тесная взаимосвязь между холодоустойчивостью и диапаузой особенно четко проявляется у арктических и альпийских насекомых.

1.1.3. Роль биохимических систем: липидов, углеводов, полиолов, белков в развитии холодоустойчивости насекомых

Повышение или понижение температуры приводит, в первую очередь, к изменению интенсивности обмена веществ в организме насекомых (Ушатинская, 1957; Лозино-Лозинский, 1972; Хочачка & Сомеро, 1988; Storey & Storey, 1988). Как известно, наиболее важными компонентами биохимического обмена являются углеводы, жиры и белки.

Еще в ранних исследованиях (Шельдешева, 1946, Rudolfs, 1926) было замечено, что содержание гликогена у предзимних и зимних насекомых значительно варьирует. В период предзимней подготовки оно увеличивается, а затем начинает уменьшаться. Накапливающийся гликоген является источником глицерина. Характер изменения количественного содержания гликогена и глицерина в предзимовочный период, установленный Дуглас для блох Ceratophyllus idius, паразитирущих на птицах, наглядно продемонстрировал, что именно расщепление гликогена поздней осенью приводит к накоплению глицерина, необходимого для зимовки насекомого (Douglas et al., 1989). Аналогичные результаты были получены Берманом на муравьях (Берман, 2007b). Углеводы регулируют объем клетки в ответ на

замерзание воды и могут выступать в качестве криопротекторов (Michaud, 2007). Хилигсоэ на основе изучения колембол Folsomia Candida, и др. предполагают, что эти организмы продуцируют глюкозу и миоинозитол в ответ на понижение влажности среды. Это приводит к повышению осмоляльности гемолимфы, что регулирует водный баланс и соответственно позитивно влияет на засухоустойчивость данного вида. По предположению авторов, в биосинтез данных соединений вовлечены как гликоген, так и липиды (Holmstrup., 2001).

На антарктическом виде Belgica Antarctica, было показано, что при инкубировании этих организмов при +4°С и -10°С происходила индукция биосинтеза ряда метаболитов, включая сахара (гдюкоза, сорбитол), в результате чего их концентрация многократно увеличивалась.

По мнению Ушатинской, физиологические особенности холодостойкости насекомых в период зимнего покоя имеют много общих черт с растениями, для которых морозозащитная роль Сахаров доказана (Ушатинская, 1975). В то же время, было показано, что дегидратация насекомых, связанная с замерзанием воды, приводило к существенному повышению уровня глицерина и понижению концентрации глюкозы и сорбитола (Michaud, 2007).

Роль энергетически ценных жиров в холодоустойчивости насекомых была отмечена несколькими авторами. Ушатинская отмечала, что на степень холодоустойчивости некоторых насекомых большое влияние оказывает характер липидного обмена, который формируется вследствие необходимости адаптации к таким экологическим условиям, как недостаток воды, пищевых ресурсов или воздействие низких отрицательных температур (Ушатинская, 1957). Поэтому липидный обмен в таких случаях является отражением определенных адаптационных процессов. На особую роль жиров в холодостойкости насекомых впервые обратил внимание Сахаров (Sacharov,

1930). Сопоставляя количество воды и жира, содержащихся в теле холодоустойчивых и нехолодоустойчивых видов в зимний период, он пришел к заключению о существовании коррелятивной связи между количеством жира, воды и холодостойкостью организма. Кроме того, по данным Дитмана и др. (Бктап а1., 1943) температура возможного переохлаждения насекомых понижается с уменьшением содержания воды и увеличением количества жира в их теле. Это может быть еще одним обоснованием важной функции липидов в поддержании жизнеспособности холодоустойчивых насекомых. Нельзя также игнорировать значение мембранных липидов в замедлении метаболических процессов, катализируемых ферментами. Как известно, при понижении температуры вязкость воды и липидов существенно повышается. Следствием этого является замедление биохимических реакций в клетке. Так как вязкость мембранных липидов также повышается, то функциональная активность находящихся в мембране ферментов становится ограниченной ^асИапазБеп, 1991а). В целом, понимание того, какие изменения на уровне мембранных липидов происходят при воздействии холода на клетки до сих пор очень ограничено. Выявлены отдельные проявления этих изменений, которые все еще трудно объединить в единую концепцию, что связано с большим таксономическим разнообразием насекомых и мест их обитания, различными стадиями развития в момент диапаузы, типами стратегии адаптаций (Коз1а1, 2007). На современном этапе исследований, в которых все более отчетливо прослеживается тенденция к раскрытию молекулярно-генетических аспектов холодовой адаптации насекомых, роль липидов практически игнорируется ( Нау\уагс1 е! а1., 2007).

Значение белков в жизненном цикле насекомых трудно переоценить. Многие насекомые отличаются исключительно высоким содержанием белка, что делает их питательным пищевым ресурсом практически во всех странах

Юго-Восточной Азии. Известно, что в зимнее время содержание белка у холодоустойчивых насекомых выше, чем летом (Ушатинская, 1957, 1987; Ли, 2011). Помимо этого, у ряда насекомых отмечается повышенное содержание свободных аминокислот, таких как пролин, цистеин, глутамин, серин и др. (Ушатинская, 1987). Наиболее важными для развития холодоустойчивости насекомых белками являются нуклеаторы льда и антифризные белки, функция которых связана с контролируемой защитой клеток от образования льда.

1.2. Проблемы, связанные с замерзанием жидкой среды организма

При высоких температурах насекомые теряют воду вследствие интенсивного испарения, а при низких отрицательных температурах она переходит в форму льда и также становится недоступной для организма . Без воды жизнь не может существовать, она угасает, «замерзает». В этом смысле, молекула воды является фундаментальной молекулой жизни. Небольшое по размерам насекомое содержит в своем теле в среднем 70% воды, и оно вынуждено в зимний период либо избегать замерзания воды, либо развивать устойчивость к ее замерзанию. Опасность замерзания связана с рядом физических эффектов, возникающих в таких системах. При образовании льда во внутриклеточных и интраинтестинальных компартаментах происходит концентрирование солей до токсических концентраций из-за того, что только молекулы воды участвуют в процессе льдообразования. Это повышает осмоляльность незамерзшей фракции и приводит к осмотически обусловленному ее разбуханию и последующему разрыву мембран, окружающих данные компартаменты (Kanwisher, 1959). Внеклеточное замерзание, напротив, приводит к оттоку жидкости из клеток во внеклеточное пространство, что вызывает их сморщивание. Это уменьшает их объем до критически минимального уровня, при котором клеточный матрикс слишком упакован, чтобы противостоять дальнейшему

сморщиванию клеток. Происходит разрыв/плавление мембран и полная клеточная дезинтеграция. Повышение концентрации растворов в системе может привести к осмотическому стрессу вдоль всей клеточной мембраны (Meryman, 1971). Другая проблема - это повышение концентрации неорганических солей до уровня, при котором происходят необратимые изменения в структуре и функциях ферментов (Lovelock, 1953).

У насекомых, обитающих в холодных регионах, в ходе предзимней акклиматизации в организме происходят физиологические перестройки, направленные на развитие устойчивости к повреждающему действию низких температур. В результате таких перестроек отдельные виды достигают очень высокого порога холодоустойчивости. Так, например, диапазирующие гусеницы кукурузного мотылька способны выдерживать такие экстремально низкие температуры как -78°С и -196°С (Лозино-Лозинский, 1972). Изучение физиологических механизмов, обуславливающих устойчивость насекомых к отрицательным температурам, является предметом интенсивного изучения учеными на протяжении более чем 200 лет. Благодаря этим исследованиям сложились фундаментальные представления о физиологических стратегиях холодовой адаптации насекомых.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ли, Наталья Геннадьевна, 2014 год

Литература

Аммосов Ю.Н. 1966. Боярышница (Aporia crataegi L.) в Центральной Якутии // Вредные насекомые лесов Советского Дальнего Востока. С. 169-172.

Аммосов Ю.Н. 1974. О зимовке боярышницы (.Aporia crataegi L.) в Центральной Якутии // Вопросы энтомологии Сибири. Новосибирск. С.73.

Аммосов Ю.Н. 1978а. Сибирский шелкопряд (Dendrolimus superans sibiricus Tschetv.) II Хвойные деревья и насекомые - дендрофаги. Иркутск. С. 74-83.

Аммосов Ю.Н. 19786. Хвойная волнянка Dasychira albodentata Br. (Lepidoptera, Lymantriidae) в Центральной Якутии II Насекомые Восточной Сибири. Иркутск. С. 112-117.

Аммосов Ю.Н., Багачанова А.К., Винокуров H.H. 1980. Насекомые -вредители капусты белокачанной в Центральной Якутии. Якутск. Якутское книж. изд-во. 110 с.

Белами Л. 1963. Инфракрасные спектры сложных молекул. Москва: Изд-во Иностранной литературы. 590 с.

Белоус A.M., Бондаренко В.А. 1982. Структурные изменения биологических мембран при охлаждении. Киев: Наук, думка. 256 с.

Берман Д.И. 2007. Экология животных Северо-Восточной Азии и реконструкция плейстоценовых ландшафтов Беринги // Автореферат диссертация на соискание доктора биологических наук. Москва, 56с.

Берман A.M., Алфимов A.B., Жигульская З.А., Лейрих А.Н. 2007. Зимовка и холодоустойчивость муравьев на Севере-Востоке Азии. Москва. 257 с.

Гаврилова М.К. 2003. Климаты холодных регионов земли. Якутск. С. 70-87.

Гилмур Д. 1968. Метаболизм насекомых. М.: Мир. 227С.

Грин Р., Стаут У., Тейлор Д. 1990. Биология. Т.2. Москва: Мир. С. 303.

Двукрылые насекомые в экосистемах юга Сибири и Дальнего Востока. 1986. Нарчук Э.П. (ред). Л.: Изд-во Зоологического института АН СССР. 122с.

Досон Р. В, Эллиот Д., Джонс К. 1991. Справочник биохимика. М.: Мир. С.25.

Иванова С.С. 2002. Эколого-биохимические аспекты адаптации зимующих насекомых Якутии к низкотемпературным условиям // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Улан-Удэ. 142 с.

Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. 1979. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и МАСС-спектроскопии в органической химии. М.: Изд-во МГУ. 264 с.

Карнаухов В.Н. Роль каротиноидов в метаболизме животных клеток. 1973. М.: Наука, 103с.

Кейтс М. 1975. Техника липидологии. М.: Мир. 322 с.

Клаус Дж. 1990. Лимфоциты: методы. М.: Мир. 254с.

Климат и мерзлота. 2000. Максимов Г.Н. (ред). Якутск. 149 с.

Ли Н.Г. 1994. Альдегиддегидрогеназа высших растений // Автореферат кандидатской диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. С. 1-24. Новосибирск.

Ли Н.Г., Каймук Е.Л., Иванова С.С., Осаковский В.Л. 2000. Физиолого-биохимические исследования холодоустойчивости диапазирующих гусениц боярышницы сга^ае^/Ь.//Егоровские чтения, III. Якутск. С. 122-124.

Ли Н.Г., Осаковский В.Л., Иванова С.С. 2001. Патент РФ «Природный криопротектор». №99114892-139015717. С. 1-12.

Ли Н.Г. , Осаковский В.Л., Аммосов Ю.Н. 2003а. Исследование липидов насекомых Якутии в период зимней диапаузы // Энтомологические исследования в Якутии. Якутск: ИБПК СО РАН. С. 148-154.

Ли Н.Г., Осаковский В.Л., Иванова С.С. 20036. Химический состав и криопротекторная активность спиртового экстракта зимних гусениц боярышницы Aporia crataegi L.// Известия Академии Наук. Серия биологическая. № 5. С. 547-552.

Ли Н.Г. 2004а. Некоторые результаты криобиологических исследований в Якутии // Ж. Наука и техника в Якутии. С. 15-18.

Ли Н.Г. 20046. Проблемы криоконсервации целых органов // Якутский медицинский журнал. С. 31-32.

Ли Н.Г. 2004в. Альдегиддегидрогеназа высших растений. Реферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Новосибирск. 21с.

Ли Н.Г. 2006а. Физиолого-биохимические адаптации Aporia crataegi L. к сухому и холодному климату Центральной Якутии // Евроазиатский Энтомологический журнал №1. С. 173-180.

Ли Н.Г. 2006b. Экофизиологические особенности холодовой адаптации жуков Upis ceramboides, обитающих в Центральной Якутии // Ж. Проблемы криобиологии. Т. 16. №3. С. 310-317.

Ли Н. Г., Захариассен К. Е. 2006с. Водный баланс и стратегия адаптации насекомых Центральной Якутии к экстремальным климатическим условиям // Известия РАН. Серия биологическая. № 5. С. 596 - 601.

Ли Н.Г. 2006d. Физиолого-биохимические адаптации Aporia crataegi L. к сухому и холодному климату Центральной Якутии // Евроазиатский Энтомологический журнал. № 1. С. 173 - 180.

Ли Н.Г., Аверенский А.И. 2007. Стратегия холодовой адаптации у насекомых, обитающих в Центральной Якутии // Ж. Биофизика. Т. 52. Вып. 4. С. 747-752.

Ли Н. Г., Осаковский В. Л. 2008. О пластичности адаптационных процессов холодоустойчивых насекомых // Известия РАН. Серия биологическая. 2008. Т. 35, №4. С. 459-463.

Ли Н. Г. 2011. Льдонуклеирующая активность гемолимфы Upis ceramboides обитающего в Центральной Якутии // Проблемы криобиологии. Т. 21, № 1. С. 34 - 46.

Ли Н. Г. Типы стратегий холодовых адаптаций у насекомых, обитающих в Центральной Якутии // Проблемы криобиологии. 2012. Т. 22, № 3. С. 328.

Ли Н. Г. Точка переохлаждения и специфическая льдонуклеирующая активность как параметры оценки холодоустойчивости насекомых // Проблемы криобиологии. 2012. Т. 22, № 3. С. 329.

Ли Н.Г. Потенциал холодоустойчивости летних насекомых на примере Upis ceramboides (Coleóptera: Teneobrinidae), обитающего в Центральной Якутии // Амурский зоологический журнал. 2013. V. 4. С. 391-395.

Лозина-Лозинский Л.К. 1972. Очерки по криобиологии. Л.: Наука. 288 с. Маривэээ Э.Э 1978. Холодоустойчивость насекомых. Таллин: Валгус. 188с.

Натвиг Дж Б., Перлманн П., Вигзелль X. 1980. Лимфоциты: выделение, фракционирование и характеристика. М.: Мир. 320 с.

Наканиси К. 1965. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир. 216 с.

Никитский Н.Б., Свиридов A.B. 1987. Насекомые Красной книги СССР. М.: Педагогика. 176 с.

Пантюхов Г.А. 1956. Географическая изменчивость холодостойкости у некоторых насекомых. Зоологический журнал. Т. XXXV. С.9

Пушкарь Н.С., Шраго М.И., Белоус A.M. 1978. Криопротекторы. Киев.: Наук. Думка. 204с.

Рожков A.C. 1966. Вредители лиственницы сибирской. М.: Наука. 328 с.

Руководство по эксплуатации аминокислотного анализатора ААА-339М. 1982. Чехия. 95 с.

Сергеев М.Г. 1986. Закономерности распространения прямокрылых насекомых Северной Азии. Новосибирск: Наука. 237 с.

Терней А. 1981. Современная органическая химия. М.: Мир. Т.2. С.508-512.

Ушатинская P.C. 1987. Вопросы экологической физиологии насекомых. Москва. С. 96.

Ушатинская P.C. 1957.0сновы холодостойкости насекомых. М.: Академия наук СССР. 314 с.

Хочачка П., Сомеро Дж.1988. Биохимическая адаптация. М.: Мир. 568с.

Четверикова Е.П. 1994. Некоторые адаптации насекомых к низким температурам и проблема их криоконсервации // Ж. Биофизика живой клетки. Т. 6. С. 34 -38.

Четвериков С.С. 1984. Фауна и биология чешуекрылых. Новосибирск: Наука. 101 с.

Швер Ц.А., Изюменко С.А. 1982. Климат Якутии. Якутск: Гидрометиздат. С.82.

Шельдешова Г.Г. 1946. К физиологии эмбрионального развития китайского дубового шелкопряда (Antheraea pernyi G.) // Известия Академии Наук СССР. №4. С. 381-390.

Шрайнер Р., Фьюзон Р., Кертин Д., Моррил Т. 1983. Идентификация органических соединений. М.: Мир. С. 116.

Эпова В.И., Плешанов А.С. 1989. Бражники (Lepidoptera, Sphyngidae) зоны Байкало-Амурской магистрали // Насекомые и паукообразные Сибири. Иркутск. С.97-103.

Adedokun Т. A., Delinger D.L. 1984. Cold-hardiness: A component of the diapause syndrome in pupae of the flesh flies. Sarcopghaga crassipaplpis and S. bullata // Physiol. Entomol. No 9. P. 361-364.

Asahina E. 1969. Frost resistance in insects // Adv. Insect Physiol. P. 1- 49.

Asahina E., Ohyama Y., Takahashi T. 1972. Formation of normal adults of a butterfly, Aporia crataegi, developed from larvae frozen to liquid nitrogen temperature // Low Temp. Sci. Ser. В 30. P. 91 - 98.

Baguisi A., Arav A., Crosby T.F., Roche J.F., Boland M.P. 1997. Hypothermic storage of sheep embryos with antifreeze proteins: development in vitro and in vivo // Theriogenology

No 48. P. 1017-1024

Bale J.S. 1987. Insect cold hardiness, freezing and supercooling in ecophysiological perspective // J.Insect Physiol. V. 33. P. 899-908.

Bale J.S., Hayward S.L. 2010. Insect overwintering in a changing climate //J. Exp. Biol., Vol. 213. P.980 - 994.

Bachmetjev P. 1901. Experimentelle entomologiche Studien vom physikalisch// Chemischen Standpunkt aus, Band 1. Leipzig: Wilhelm Engelman.

Baust J.G., Miller L.K. 1970. Seasonal variations in the glycerol content and its influence on cold hardiness in the Alaskan carabid beetle Pterostichus brevicornis // J. Insect Physiology. No 16. P. 979-990.

Baust J.G., Rojas R.R. 1985. Review - insect cold hardiness: facts and fancy // J. Insect Physiol. V. 31. No 10. P.755-759.

Baust J.G., Zachariassen K.E. 1983. Seasonally active cell matrix associated ice nucleators in an insect // Cryoletters. No 4. P. 65-71.

Bhat S.N., Sharma A., Bhat S.V. 2005. Vitrification and glass transition of water: insights from spin probe ESR // Phys. Rev.Lett. No 95. P. 23 - 235702.

Block W. 1982. Cold hardiness in invertebrate poikilotherms //Comp. Biochem. Physiol. Vol.73 A. No 4. P. 581-593.

Block W. 1990. Cold tolerance of insects and other arthropods // Phil. Trans. R. Soc. London B. 326. P. 613-633.

Briggs D.R. 1932. Water relationships in colloids // J. Phys. Chem. Vol. 36. P. 367- 386.

Chao N.H. 2001. Cryopreservation of finish and shellfish gametes and embryos // Aquaculture. Vol. 197. P. 161-189.

Cheng C.C., De Vries A.L. 1991. The role of antifreeze clycopeptides and peptides in the freezing avoidance of cold water fish. In Guido di Prisco (ed.) Life under extreme conditions. Springer-Verlag. 144 p.

Chino H. 1958. Carbohydrate metabolism in the diiapause egg of the silkworm Bombyx mori. II Conversion of glycogen in to sorbitol and glycerol during diapause // J. Insect Physiol. Vol. 2. P.l.

Chown S.L. 2001. Physiological variation in insects: hierarchical levels and implications // J. of Insect Physiology. V. 47. P. 649-660.

Churchill T.A. & Storey K.B. 1989. Seasonal variation in the temperature-stimulated interconversion of glycogen and glycerol pools in a freeze-avoiding moth larva // Cryoletters. No 10. P. 127-136.

Clegg J.S. 1986. The physiological properties and metabolic states of Artemia cysts at low water contents: the water replacement hypothesis // C.A. Leopold (ed). Membranes, metabolism and dry organisms. London: Comstock Publishing Association. P. 169-187.

Coulson S.J., Bale J.S. 1991. Anoxia induces rapid cold hardening in the housefly Musca domestica (Diptera:Muscidae) // J.Insect Physiol. No 37. P. 497-501.

Crowe J.H., Carpenter L.V., Crowe L.M., Anchorduguy T.J. 1990. Are freezing and dehydration similar stress vectors: a comparison of modes of interaction of stabilizing solutes with biomolecules // Cryobiology. No 27. P. 219-231.

Cymborowski B. 1988. Effect of cooling stress on endocrine events in Galleria mellonella. In: Sechnal F., Zabza A. and Delinger D., eds. Endocrinological Frontiers in Physiological Insect Ecology. Technical University of Wroclaw, Wroclaw. P. 203-212.

Danks H.V. 1981. Arctic arthropods. Entomol. Soc. Canada, Ottawa. 46 p.

Delinger D.L., Lee R.E. 1998. Physiology of cold sensitivity // Temperature sensitivity in insects and application in integrated pest management. G.J. Hallman, D.L. Delinger (eds.). Boulder: Westview Press. P. 55-95.

De Vries, A.L. 1982. Biological antifreeze agents in coldwater fishes // Comp.Biochem. Physiol. V.73A. P. 627-640.

Ditman L.P., Voght G.P., Durght R.S. 1943. Undercooling and freezing of insects // J. Econ. Entomol. XXXII (2). P. 304-311.

Douglas P. Schelhaas and Omer R.. Larson. 1989. Cold hardiness and winter survival in the bird flea, Ceratophyllus idius // J.Insect Physiol. V. 35. No 2. P.149-153.

Duman J.G. 1980. Factors involved in the overwintering survival of the freeze-tolerant beetle, Dendroides canadensis // J. Comp. Physiol. Vol. 136. P. 53-59.

Duman J.G. 1982. Insect antifreezes and ice-nucleating agents // Cryobiology. No 19. P. 613-627.

Duman J.G. 2002. The inhibition of ice nucleators by insect antifreeze proteins is enhanced by glycerol and citrate // J. Comp. Physiol. B. Vol. 172. P. 163-168.

Duman J.G., Bennett V., Sformo T., Hochstrasser R., Barnes B.M. 2004. Antifreeze proteins in Alaskan insects and spiders // J. Insect Physiology. Vol. 50. P. 259-266.

Duman J.G., Horwath K. 1983. The role of hemolymph proteins in the cold tolerance of insects // Ann. Rev. Physiol. Vol. 45. P. 261-270.

Duman J.G., Horwath K., Tomchaney A., Patterson J.L. 1982 Antifreeze agents in terrestrial arthropods // Comp. Biochem. Physiol. No 73A. P. 545-555.

Duman J.G., Morris J.P. Castellino E.J. 1984. Purification and composition of an ice-nucleating protein from queens of the hornet Vespula maculate // J. Comp. Physiol. No 154. P. 79-83.

Duman J.G., Patterson J.L. 1978. The role of ice nucleators in the frost tolerance of overwintering queens of the bald faced hornet // Comp. Biochem. Physiol. A Vol. 59. P. 69-72.

Duman J.G., Wu D.W., Yeung K.L. and Wolf E.E. 1992. Hemolymph proteins involved in the cold tolerance on terrestrial arthropods: Antifreeze and ice nucleator proteins. In "Water and Life " (G.N. Somero, C.B. Osmond and C.L. Bolis, Eds). Springer- Verlag, Berlin. P. 282-300.

Duman J.G., Wu Ding Wen., Xu Lei, Tursman Donald and Olsen Mark T. 1991. Adaptations of insects to subzero temperature // The Quarterly Review of Biology. Vol. 66. No 4. 407 p.

Duman J.G., Xu L., Neven L.G., Tursman D., Wu D.W. 1991. Hemolymph proteins involved in insect subzero-temperature tolerance: ice nucleators and antifreeze proteins. Insect at low temperature (R.E Lee., D. Delinger, eds). New York: Chapman and Hall. P. 94-127.

Edney E.B. 1977. Water balance in land arthropods // Zoophysiology and ecology. 282 p.

Eroglu A. 2005. Progressive elimination of microinjected trehalose during mouse embryonic development // Reproducriv Biomedicine Online. Vol. 10. No. P. 503510.

Ewart K. V., Lin Q., Hew C.L. 1999. Structure, function and evolution of antifreeze proteins//Cell. Mol. Life Sci. Vol. 55. P. 271-283.

Gehrken U. 1984. Winter survival of an adult bark beetles Ips acumminatus Gyll // J. Insect physiol. No 30. P. 421 - 429.

Gehrken U., Stromme A., Lundheim R., Zachariassen K.E. 1991. Inoculative freezing in overwintering tenebrinoid beetle Bolitophagus reticulates Panz. J. Insect Physiol. 37. P. 683-687.

Gehrken U. 1992. Inoculative freezing and thermal hysteresis in the adult beetles Ips acuminatus and Rhagium inquisitor // J. insect Physiol. Vol. 38. P. 519-524.

Gehrken U., Thorsud A.K. 1988. Temperature modification of protein appearance in insects in relation to cold hardiness. In: Gehrken U (ed) Mechanisms involved in insect cold tolerance. Doct. Thesus. Univ. Oslo. 85 p.

Gekko K., Timasheff S.N. 1981a. Mechanisms of protein stabilisation by glycerol: Preferential hydration in glycerol -water mixtures // Biochemistry. Vol. 20. P. 4667-4676.

Gekko K., Timasheff S.N. 1981b. Thermodynamic and kinetic examination of protein stabilization by glycerol // Biochemistry. Vol. 20. P. 4677- 4686.

Goller F., Esch H. 1990. Comparative study of chill coma temperatures and muscle potentials in insect flight muscles // J. Experimental Biol. No 150. P. 221-231.

Guido di Prisco (Ed.) 1991. Life Under Extreme Conditions. Biochemical Adaptation. Springer-Verlag. 144p.

Hall D., Minton A.P. 2003. Macromolecular Crowding: qualitative and semiquantitative, quantitative challenges // Biochim. Biophys. Acta. Vol. 1649. P. 127139.

Hancen T. 1973. Variations in glycerol content in relation to cold-hardiness in larvae of Petrova resinella L. (Lepidoptera, Tortricidae)// Eesti NSV Tead. Acad.Toim. Biol. Vol. 22. P. 105-112.

Hancen T. 1978. On seasonal changes in the glycerol content in pupae of two different populations of Apatele psi. L // Eesti NSV Tead. Akad. Toim. Biol. Vol. 27. P. 302-305.

Hanec W., Beck S.D. 1960. Cold hardiness in the European corn borer Pyrausta nubilalis (Hubn.) // J. Insect Physiol. No 5. P. 169-180.

Hayakawa Y. 1985. Activation mechanism of insect fat body phosphorylase by cold // Insect Biochem. Vol. 15. P. 123-128.

Hayward S., Murray P., Govan G., Cossins A., Gracey A. 2007. Acquired cold tolerance in Caenorhabditis elegans: An explicit test of the lipid hypothesis // Comparative Biochemistry and Physiology. Vol.l46A. No 4/Suppl. P. 149-150.

Holmstrup M., Zachariassen K.E. 1996. Physiology of cold hardiness in Earthworms // Comp. Biochem. Phys. Vol. 115A. No 2. P. 91-101.

Holmstrup M. 2001. Changes in glycogen and lipid content during starvation, and its consequence for drought tolerance in the collembolan, Folsomia Candida. In: Abstracts of IV European Workshop of Invertabrate Ecophysiology. St, Petersburg. P. 86.

Holmstrup M. 2001. Strategies for cold and drought tolerance in permeable soil invertebrates . Doctor's dissertation. Denmark. 195 p.

Horwath K.L., Duman J.G. 1983. Introduction of antifreeze protein production by juvenile hormone in larvae of the beetle, Dendroides canadensis // J. Comp. Physiol. No 151. P. 233-240.

Horwath K.L., Duman J.G. 1984. Further studies on the involment of the circadian system in photoperiodic control of antifreeze production in the beetle Dendroides canandensis // J. Insect Physiol. Vol. 30. P. 947-955.

Hosier J.S., Esch H. 1991. The effect of resting potential on species-specific differences in chill-coma (in preparation). In: Insects at low temperature. New York: Chapman and Hall. P. 301-317.

Kanwisher J.W. 1959. Histology and metabolism of frozen intertidal animals // Biol. Bull.Vol. 116. P. 258-264.

Kerr W.L., Feenley R.E., Osuda D.T., Pcid D.S. 1985. Interfacial energies between ice and solution of antefreeze glycoproteins // Cryoletters Vol. 6. P. 371379.

Kohshima S. 1984. A novel cold-tolerant insect found in Himalayan glacier // Nature. No 310. P. 225-227.

Koidsumi K. 1934. Expérimentale Stud. Uber. Die Transpiration und den Warmehaushalt bei Insecten // em. Fac. Sci. Taihoku Univ. XII. S. 1-179.

Kostal V. 2007. Changes in composition and function of biological membranes in cold acclimated and overwintering insects // Comparative Biochemistry and Physiology. Vol. 146A. No 4/Suppl. P. 149 .

Kostal V, Zahradnickovâa H, Simeka P (2011). Hyperprolinemic larvae of the drosophilid fly, Chymomyza costata, survive cryopreservation in liquid nitrogen// PNAS. N 32. P. 12967 - 13358.

Kristiansen E. 2005. Isolation and characterization of hemolymph antifreeze protein form larvae of the longhorn beetle Rhagium inquisitor (L.). In: Dr. Scient. Thesis. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. P. 21.

Kristiansen E, Li NG, Averensky AI, Zachariassen KE 2009. The Siberian timberman Acanthocinus aedilis: a freeze-tolerant beetle with low supercooling points // J Comp Physiol B. Vol. 179. P. 563-568.

Kristiansen E., Pedersen S., Ramlov H., Zachariassen K.E. 1999a. Antifreeze activity in the cerambycid beetle Rhagium inquisitor // J. Comp. Physiol. B 169. P. 55-60.

Kukal O. & Duman J. G. 1989. Switch in the overwintering strategy of two insect species and latitudinal differences in cold hardiness // Canadian Journal of Zoology. No 67. P. 825-827.

Lameere A. 1922. L' evolution des arthropods // Soc. Roy. Des. Sc. Med. Et nat. Bruxelles. Vol. jub P. 217-237.

Lauge G. 1985. Sex determination: genetic and epigenetic factors. In: Comprehensive Insect Physiology, Biochemistry and Pharmacology (Kerkut G.A., Gilbert L.I., eds.). Pergamon. Oxford. Vol. 1. P. 295-318.

Lee R.E., Chen C.P., Delinger D. L. 1987. A rapid cold-hardening process in insects // Science. No 238. P. 1415-1417.

Lee R.E., Delinger D.L. 1985. Cold tolerance in diapausing and non-diapausing stages of the flesh fly Sarcophaga crassipapis // Physiol. Entomol. No 10. P. 309315.

Lee R.E., Delinger, eds. 1991. Insects at low temperature. Chapman and Hall, New York. 513 p.

Lee J.Y., Kim D.K., Yoon T.K., Chung N.M., Lee D.R. 2008. High concentration of synthetic serum, stepwise equilibration and slow cooling as an efficient technique for large-scale cryopreservation of human embryonic stem cells // Fertil. Steril. Vol. 93. No 3. P. 976-85.

Li N.G., Ponomarev A.G., Bubyakina V.V., Osakovsky V.L. 1990. Aldehyde Dehydrogenase of Root Mitochondria of the Mung Bean Roots // Biochemistry. V.55. No 9. P. 1590- 1598 .

Li N.G., Vinokuriv N.N., Osakovsky V.L., Ivanova S.S. 2001. The investigation role of multicomponent cryoprotective system in the cold hardiness of Aporia crataegi L. inhabiting Central Yakutia. IV-th European Workshop of Invertabrate Ecophysiology. St. Peterburg. P. 111.

Li N.G. 2006. Biological active substances produced by highly cold hardy Upis ceramboides beetles inhabiting in Yakutia. ICAS-2006. Moskow. July 25-30. P. 65. Moskow.

Li N.G., Zachariassen K.E. 2007. Cold hardiness of insects distributed in the area of Siberian Cold Pole //| Comparative Biochemistry and Physiology. Vol. 146A. No 4. P. 156-157.

Li N.G., Osakovsky V.L., Ermakova Y.V. 2009.1nsects with low supercooling points distributed in the area of the Asian Cold Pole // Cryobiology. V. 59. P. 403 -404.

Li N.G., Osakovsky V.L. Relationships between cold hardiness, and ice nucleating activity, glycerol and protein contents in the hemolymph of caterpillars,

tVi

Aporia crateagi L. // 4 International symposium on the environmental physiology of ectotherms &plants. Rennes, 2011. July 18-22. P. 56.

Li N.G. 2012. Relationships between cold hardiness, and ice nucleating activity, glycerol and protein contents in the hemolymph of caterpillars, Aporia crataegi L. // Cryoletters. V. 33(2). P. 134 -142.

Lovelock J.E. 1953. The mechanism of cryoprotective effect of glycerol against freezing and thawing // Biochim. Biophys. Acta. Vol. 11. P. 28-36.

Lundheim R. 1996. Adaptive and incidental biological ice nucleator: Dr. Scient. Thesis. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. P.l 1

Lundheim R., Zachariassen K.E. 1993. Water balance of over-wintering beetles in relation to strategies for cold tolerance // J. Comp. Physiol. B. V. 163. P. 1- 4.

Lusena C.V. 1955. Ice propagation in systems of biological interest. III. Effects of solutes on nucleation and growth of ice crystals // Arch. Biochem. Biophys. Vol. 12. P. 121-128.

MacKenzie A.P. 1977. Non-equilibrium freezing behavior of aqueous systems // Philos. Trans. R. Soc. London. B278. P. 167 - 189.

Margesin R., Schinner F. 1999. Cold adopted organisms. Germany: Springer. P. 138.

Martinez-Paramo S., Perez-Cerezales S., Robles V., Anel L., Herraez M.P. 2008. Incorporation of antifreeze proteins into zebrafish embryos by a non-invasive method // Cryobiology. Vol. 56. P. 216-222.

Meng F.G., Park Y.D., Zhou H.M. (2001) Role of proline, glycerol, and heparin as protein folding aids during refolding of rabbit muscle creatine kinase // Int'l J Biochem Cell Biol Vol. 33. P. 701-709.

Merivee E. 1978. Cold hardiness in insects // Acad Sci Estonoan SSR.

Miller K. 1978. Physical and chemical changes associated with seasonal alterations in freezing tolerance in the adult northern tenebrionid, Upis ceramboides // Journal of Insect Physiology. Vol. 24. No 12. P. 791-796.

Miller L.K. 1975. Production of threitol and sorbitol by an adult insect: association with freezing tolerance // Nature. No 258. P. 519-520.

Marshall K.E. & Sinclair B.J. 2011. The sublethal effects of repeated freezing in the woolly bear caterpillar Pyrrharctia Isabella // J. of Experimental Biology. No 214. P. 1205-1212.

Masaki S. 1980. Summer diapause // Annual Review Entomol. No 25. P. 1-25.

Masters C.J., Reid S. & Don M. 1987. Glycolisis - new concepts in an old pathway// Molec. cell. Biochem. Vol. 76. P. 3-14.

Meryman H.T. Osmotic stress as a mechanism of freezing injury. 1971// Cryobiology. Vol. 8. P.489-500.

Miller K. 1985. Cold hardiness in invertebrate poikiloterms // Comp. Biochemistry and physiology. Vol. 73A. N4. P. 595-605.

MorriseyR., Edwards J.S. 1979. Neural function in an alpine grylloblattid: A comparison with the house cricket Acheta domesticus // Physiol. Entomol. No 4. P. 421-250.

Muller C.B., Schmid-Hempel. 1993. Exploitation of cold temperature as defense against parasitoids in bumblebees // Nature. No 363. P. 65-67.

Nascimento L.A., Leite M.B.N.L., Sampaio de Araujo M.M., Sansone G.,Pereira S.A., M. do Espirito Santo 2005. Selection of cryoprotectants based on their toxic effects on oyster gametes and embryos // Cryobiology. Vol. 51. P. 113-117.

Neil L.O., Paynter S.J., Fuller R.W., Shaw A.L. 1998. Vitrification of mature mouse oocytes in a 6M Me2SO solution supplemented with antifreeze glycoproteins: the effect of temperature // Cryobiology. Vol. 7. P. 59-66.

Neven L.G., Duman J.G., Low M.G., Sehl L.C., Castellino F.J. 1989. Purification and characterization of an insect hemolymph lipoprotein ice nucleator: Evidence for the importance of phosphatidilinositol and apolipoprotein in the ice nucleator activity // J. Comp. Physiol. B. Vol. 159. P. 71-82.

Odegaard F. Kuldetilpasninger hos norske arter av trebukk-slekten Rhagium (Coleoptera, Cerambycidae). Masters Thesis. The University of Trondheim. AVH. 44 p.

Odintsova N.A., Boroda A.V., Velensky P.V., Kostesky E.Ya. 2009. Fatty acid profile changes of embryonic cells of marine invertabrates during cryopreservation // Cryobiology. V. 59. P. 335 - 343.

Ohyama Y., Asahina E. 1972. Frost resistance in adult insects // J. Insect Physiol. Vol.18. P. 267-282.

Olsen T.M., Duman J.G. 1990. Reaquisition of freeze-tolerance as an overwintering mechanism in the cold hardy larvae of the beetle Dendroides Canadensis // Cryobiology. Vol. 27. P. 690- 694.

Osokin N.I., Samoilov R.S., Sosnovskiy A.V., Nikolaev V.N. 2003. The variability of a thermo-physical regime of the ground at change of air temperature and snow parameters. In: Influence of Climatic an Ecological Changes on Permafrost Ecosystems. Ivanov B., Maximov T. (eds). Publishing House of the Yakutian Branch of SD RAS. Yakutsk. P. 215-217.

Quinn PJ 1985. A lipid-phase separation model of low-temperature damage to biological membranes // Cryobiology. Vol. 22. P. 128-146.

Parish W.E., Bale J.S. 1993. Effects of brief exposures to low temperatures on the development, longevity and fecundity of the grain aphid Sitobion avenae (Hemiptera: Aphididae) // Annals Applied boil. No 122. P. 9-21.

Patterson J.L., Duman J.G. 1978. The role of the thermal hysteresis factor in Tenebrio molitor larvae // J. Experimental Biol. No 74. P. 37-45.

Payne M.M. 1926. Freezing and survival in insects at low temperatures// Q Rev Biol. Vol. Nl.P. 270-282.

Ramlov H 2000. Aspects of natural cold tolerance in ectothermic animals // Human Reproduction. Vol.15. P. 26-46.

Ramsay J.A. 1964. The rectal complex of the mealworm Tenebrio molitor L. (Coleoptera, Tenebrionidae) // Phil. Trans. Roy. Soc. B. Vol. 248. P. 279-314.

Raymond J.A., DeVries A.L. 1977. Adsorption inhibition as a mechanism of freezing resistance in polar fishes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 74. P. 25892593.

Reed J.R., Weyers J. 2003. Practical Skills in Biology. Pearson Education Limited. UK. P. 321

Ring R. 1982. Freezing-tolerant insects with low supercooling points // Comp. Biochem. Physiol. A 73. P. 605-612.

Rojas R.R., Leopold R.A. 1996. Chilling injury in the house fly: Evidence for the role of oxidative stress between pupariation and emergence //Cryobilogy. Vol. 33. P. 447-458.

Rudolfs W. 1926. Studies on chemical changes during the life cycle of the tent caterpillar (Malacosoma Americana Fabr.). II. Nitrogen and its relation to moisture and fat // J. New York Ent. Soc. Vol. 29. P. 249-256.

Sacharow N.L. 1930. Role of lipids in cold resistance of insects // Ecology. Vol. XI. No 3. P. 505-517.

Salt R.W. 1955. Extent of ice formation in frozen tissues and a new method for its measurements // Can. J. Zool. No 33. P. 391- 403.

Salt R.W. 1961. Principles of insect cold hardiness // A.Rev. Ent. Vol. 6. P. 5574.

Salt R.W. 1959. Role of glycerol in the cold-hardening of Brachon cephi (Gahan) // Can.J.Zool. Vol. 37. P. 59-69.

Sehnal F. 1991. Effects of cold on morphogenesis. In: Insects at low temperatures (R. Lee and D. Delinger, eds.). Chapman and Hall. New York P. 149-173.

Sholander P.F., Frogg W., Hock R.J., Irwing L. 1953. Studies on the physiology of frozen plants and animals in the Arctic // J. Cell. Comp. Physiol. Vol. 42. P. 1-56.

Sidsel van der Laak. 1982. Physiological adaptations to low temperature in freezing-tolerant Phyllodecta laticollis beetles // Comp. Biochem. and Physiol. 1982. V. 73A. No 4. P. 613-621.

Sinclair BJ, Addo-Bediako A and Steven L Chown. 2003. Climatic variability and the evolution of insect freeze tolerance // Biol Rev. Vol. 78. P. 181-195.

Sinclair BJ. & Renault D. 2010. Intracellular ice formation in insects: Unresolved after 50 years? // Comparative Biochemistry and Physiology A. V. 155. P. 14-18.

Somme L. 1964. Effect of glycerol on cold-hardiness in insects // Can. J. Zool. Vol. 42. P. 89-100.

Somme L. 1965. Further observations on glycerol and coldhardiness in insects // Can. J. Zool. V. 43, P. 765 - 770.

Somme L. 1982. Supercooling and winter survival in terrestrial arthropods // Comp. Biochem. Physiol. V. 73A. No 4. P. 519-543.

Somme L. 1996. The effect of prolonged exposures at low temperatures in insects // Cryo-letters . Vol. 17. P. 341-346.

Somme L., Block W. 1991. Adaptations to alpine and polar environments in insects and other terrestrial arthropods. In: Insects at Low Temperatures (Lee R.E., Delinger D., eds). Chapman and Hall, New York. P. 318-359.

Somme L., Conradi-Larsen E.M. 1979. Frost resistance in alpine, adult Melasoma collaris (Coleoptera) // Okios. Vol. 33. P. 8-84.

Somme L. 1969. Mannitol and glycerol in overwintering aphid eggs // Nor.Entomol. Tidsskr. V. 16. P. 107-111.

Somme L. 1978. Nucleating agents in the hemolymph of the third instar larvae of

the flesh fly Sarcophaga crassipalpis // Physiol. Zool. No 60. P. 297- 304.

Somme L. 1999. Cold adaptation in terrestrial invertebrates // In: Cold adapted organisms. Ecology, Physiology, Enzymology and Molecular biology (Margesin R., Schinner F. eds.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. P. 137.

Srere P.A. 1987. Complexes of sequential metabolic enzymes // A. Rev. Biochem. Vol. 56. P. 21-56.

Storey K.B. & Storey J.M. 1986. Winter survival of the gall fly larva, Eurosta solidaginis: profiles of fuels reserves and cryoprotectants in a natural population // J. Insect Physiol. Vol. 32. P. 549-556.

Storey K.B. & Storey J.M. 1988. Freeze tolerance in animals // Physiol. Rev. Vol. 68. P. 27-84.

Storey K.B., Storey J.M. 1991. Biochemistry of cryoprotectants // In: Insects at low temperature ( R.E Lee., D. Delinger eds). New York. Chapman and Hall. P.64-93.

Strambini J.B. 1996. Proteins in frozen solutions: evidence of ice-induced partial unfolding // Biophys. J. V. 70. P. 971.

StryerL. 1988. Biochemistry (W.N. Freeman eds). New York. 1087 p.

Thomson W. 1871. On the equilibrium of vapour at a curved surface of liquid //Phill. Mag. No 42. P. 448-452.

Turnock WJ, Fields PG (2005). Winter climates and cold hardiness in terrestrial insects // Eur J Entomol. No 102. P. 561-576.

Voituron Y., Mouguet N., Mazancourt C. de & Claubert J. 2002: To freeze or not to freeze? An evolutionary perspective on the cold-hardiness strategies of overwintering ectoterms // Am. Nat. Vol. 160. P. 255-270.

Vutyavanich T., Piromlertamorn W., Nunta S. 2010. Rapid freezing versus slow programmable freezing of human spermatozoa // Fertil. Steril. Vol. 93. No 6. P. 1921-8.

Walters K.R. Jr. 2009. A nonprotein thermal hysteresis -producing xylomannan antifreeze in the freeze-tolerant Alaskan beetle Upis ceramboides // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 106. No 48. P. 202-205.

Wasylyk J.M., Tice A.R., Baust J.G. 1988. Partial glass formation: a novel mechanism of insect cryoprotection // Cryobiology. No 25. P. 451-458.

Wrensch D.L. 1993. Evolutionary flexibility through haploid males or how chance favors the prepared genome. In: Evolution and Diversity of Sex Ratio in Insects and Mites (Wrench D.L., Ebbert M.A., eds.). Chapman and Hall. New York. P. 118-149.

Xu H., Robertson R.M. 1994. Effects of temperature on properties of flight neurons in locust // J.Comparative Physiol. A 175. P. 193-202.

Yeung K.L., Wolf E.E., Duman J.G. 1991. A scanning tunneling microscopy study of an insect lipoprotein ice nucleator // J. Vac. Sci. Technol. Vol. 9. P. 1197-1201.

Zachariasen K.E., 1973. Seasonal Variation in Hemolymph Osmolality and Osmotic Contribution of Glycerol in Adult Rhagium inquisitor L. //Norwegian Journal of Entomology. Vol. 20. P. 259-262.

Zachariassen K.E., Hammel H.T. 1976. Nucleating agents in the hemolymph of insects tolerant to freezing //Nature. Vol. 262. P. 285-287.

Zachariassen K.E. 1977. Effects of glycerol in freeze-tolerant Pytho depressus L. (Col., Pythidae). Norw. J. Ent. Vol. 24. P.25-29.

Zachariassen K.E. 1978. The mechanism of the cryoprotective effect of glycerol in beetles tolerant to freezing // J. Insect Physiol. Vol. 25. P. 29-32.

Zachariassen K.E. 1979. The mechanism of the cryoprotective effect of glycerol in beetles tolerant to freezing // J. Insect Physiology. Vol. 25. P. 9-32.

Zachariassen K.E. 1980. The role of polyols and nucleating agents in cold-hardy beetles // J. Comp. Physiol. Vol. 140. P. 227-234.

Zachariassen K.E. 1982a. Nucleating agents in cold-hardy insects // Comp. Biochem. Physiol. Vol. 73A. No 4. P. 557-562.

Zachariassen K.E., Baust J.G., Lee R.J. 1982b. A method for quantitative determination of ice nucleating agents in Insect hemolymph // Cryobiology. Vol. 19. P. 180-184.

Zachariassen K.E., Husby J.A. 1982c. Stabilization of highly supercooled insects by thermal hysteresis antifreeze agents // Cryo lettesr. No 3. P. 316.

Zachariassen K.E., Husby, J.A. 1982d. Antifreeze effect of thermal hysteresis agents protects highly supercooled insects // Nature. Vol.45. P. 298-865.

Zachariassen K.E. 1985. Physiology of cold tolerance in insects // Physiol. Rev. V. 65. P. 799-832.

Zachariassen K.E., Andersen J., Maloiy G.M.O., Kaman J.M.Z. 1987. Transpiratory water loss and metabolism of beetles from arid areas in East Africa // Comp. Biochem. Physiol. Vol. 68 A. P. 403-408.

Zachariassen K.E., Hammel H.T. 1988. The effect of ice-nucleating agents on ice-nucleating activity // Cryobiology. No 25. P. 143 -147.

Zachariassen K.E. 1989a. The thermal adaptations to polar environments. In: Thermal physiology ( Mercer J.B.,ed). Proc. Int. Symp. Thermal. Physiol. Tromso. Norway. 6-17 July Exerpta Ned. Elsiever. Amsterdam New York.

Zachariassen K.E., Maloiy G.M.O. 1989b. Water balance of beetles as an indicator of environmental humidity // Fauna Norvegica Ser. B. Vol. 36. P. 27-31.

Zachariassen K.E. 1991. Hypothermia and cellular physiology // Arct. Med.Res. Vol. 50. Suppl. No 6. P. 13-17.

Zachariassen K.E. 1992. Ice nucleating agents in cold-hardy insects . In: Water and Life. Ch. 16. P. 261-281.

Zachariassen K.E. 2000. Ice nucleation and antinucleation in Nature // Cryobiology. Vol. 41. P. 257-279, 2000.

Zachariassen K.E., Kristiansen E. 2003. What determines the strategy of cold-hardiness? // Acta. Soc. Zool. Bohem. No 67. P. 51-58

Zachariasen K.E., Kristiansen E., Pedersen S.A., Hammel H.T. 2004. Ice nucleation in solutions and freeze-avoiding insects-homogeneous or heterogeneous // Cryobiology. Vol. 48. P. 309 - 321.

Zachariassen K.E., Kristiansen E., Pedersen S., Li N.G. 2007. Ionic regulation of insects during cold exposure and dehydration stress // J. Comparative Biochemistry and Physiology A: Molecular & Integrative Physiology. 2007. V. 146A. P. 150151.

Zachariassen K.E., Li N.G. , Laugsand A.E., Kristiansen E., Pedersen S.A. 2008. Is the strategy for cold hardiness in insects determined by their water balance? A study on two closely related families of beetles: Cerambycidae and Chrysomelidae // J. Comparative Physiology B: Biochemical, Systemic, and Environmental Physiology. Vol. 178. N 8. P. 977-984.

Zachariassen K.E., Duman J.G., Kristiansen E., Pedersen S., Li N.G. 2011. Ice Nucleation and Antifreeze Proteins in Animals // In: Biochemistry and Function of Antifreeze Proteins. Ed. Steffen P. Graether, New York: Nova Science. P. 73-104.

Zancan P, Sola-Penna M. 2005. Trehalose and glycerol stabilize ans renature yeast inorganic pyrophosphatase inactivated by very high temperatures // Archives of Biochemistry and Biophysics. Vol. 444. Nol. P. 52-60.

Zeigler R., Ashida M., Fallon A.M., Wimer L.T., Silver Wyatt, S & Wyatt G.R. 1979, Regulation of glycogen phosphorylase in a fat body of Cecropia silkmoth pupae //J. comp. Physiol. Vol. 131. P. 321-332.

Zimmerman S.B., Minton A.P. 1993. Macromolecular crowding: biochemical, biophysical, and physiological consequences // Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. Vol. 22. P. 27-65.