Жадан Петр Михайлович

Подразделения
Учёная степень
д.б.н.
email
pzhadan@poi.dvo.ru
Важнейшие достижения
В электрофизиологических экспериментах показана высокая чувствительность ампул Лоренцини скатов к меняющемуся магнитному полю. Полученные данные позволили впервые сделать вывод о возможности восприятия с помощью этих рецепторов магнитного поля Земли. На основе поведенческих, морфологических и электрофизиологических исследований показано, что абдоминальный сенсорный орган (АСО) двустворчатых моллюсков выполняет функцию детектора вибрационных колебаний в водной среде и является аналогом акустико-латеральной системы позвоночных животных. Полученные данные о строении волоскового аппарата сенсорных клеток АСО, механических свойствах сенсорной реснички, липидном и полипептидном составе ее мембраны, механизмах регуляции чувствительности позволили сформулировать гипотезу, что в основе механизма, запускающего процесс механо-биоэлектрического преобразования, лежит латеральное взаимодействие сенсорных ресничек. Показано, что нарушение воспроизводства массовых видов донных беспозвоночных (морских ежей и двустворчатых моллюсков) происходит вод воздействием как антропогенного загрязнения, так и вариаций климата. У морских ежей и двустворчатых моллюсков, обитающих в условиях хронического загрязнения, низкое качество половых клеток является причиной появления нежизнеспособного потомства. Поскольку, формирование половых клеток является наиболее чувствительной стадией жизненного цикла, то можно говорить о том, что именно эта стадия главным образом определяет уровень воспроизводства в районах подверженных антропогенному воздействию. Впервые показано, что в условиях антропогенного загрязнения происходит смещение сроков созревания гонад и, соответственно, нереста у морских ежей с осени на раннее лето. Обнаружен феномен отсутствия нереста у морских ежей, обитающих в не подвергнутых антропогенному загрязнению районах, когда вместо нереста происходит массовая резорбция созревших гамет. Таким образом, впервые для морских беспозвоночных было показано, что нерест не происходит автоматически после созревания гамет, а требует благоприятных условий среды. Разработан и впервые применен комплекс методов, включающий анализ состояния гонад, видеорегистрацию нерестового поведения морских ежей и измерение параметров среды (температуры, солености, концентрации кислорода и хлорофилла а – показателя содержания фитопланктона, ФАР и уровня приливов) в месте обитания животных. Установлена иерархия биотических и абиотических факторов, регулирующих нерест в природных поселениях S. intermedius: 1) главным фактором является фитопланктон, в отсутствие которого нерест не происходит; 2) повышение концентрации фитопланктона стимулирует двигательную активность и нерест самцов, сперма которых необходима для стимуляции нереста самок; 3) темное время суток и фазы полной и новой луны являются дополнительными факторами, повышающими вероятность нереста. Сформулирована гипотеза о том, что фитопланктон может быть основным фактором, регулирующим репродуктивный цикл морских ежей, и что смещение сроков их нереста в условиях антропогенного загрязнения обусловлено эвтрофикацией морской среды, что способствует увеличению вероятности раннего нереста. Результаты исследований важны для понимания того, каким образом изменения среды, связанные с межгодовой вариабельностью климата и уровнем антропогенного загрязнения, влияют на продуктивность прибрежных экосистем.
Ключевые публикации
  1. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Ryazanov S.D. Assessing the effect of environmental factors on the spawning activity of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius through video recording observations // Marine Ecology Progress Series. 2018. Vol. 588. P. 101–119.
  2. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Almyashova T.N. Effects of environmental factors on reproduction of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius // Sea urchin – from environment to aquaculture and biomedicine / Ed. M. Agnello. – Rijeka: InTech, 2017. P. 35–69.
  3. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Ryazanov S.D. The role of circadian rhythm and environmental factors in the regulation of sea urchin spawning // Doklady Biological Sciences. 2017. Vol. 476, № 1. P. 191–195.
  4. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Lobanov V.B., Sergeev A.F., Kotova S.A. Fine-scale temporal study of the influence of hydrobiological conditions on the spawning of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius // Marine Ecology Progress Series. 2016. Vol. 550. P. 147-161.
  5. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Almyashova T.N. Spawning failure in the sea urchin Strongylocentrotus intermedius in the northwestern Sea of Japan: Potential environmental causes // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2015. Vol. 465. P. 11–23.
  6. Заславская Н.И., Ващенко М.А., Жадан П.М. Генетическая структура поселений морского ежа Strongylocentrotus intermedius из северо-западной части Японского моря в связи со сдвигом сроков нереста // Биология моря. 2012. Т. 38, № 4. С. 305–317.
  7. Vaschenko M.A., Zhadan P.M.,Aminin D.L., Almyashova T.N. Lipofuscin-like pigment in the gonads of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius as a potential biomarker of marine pollution: a field study // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2012. Vol. 62, № 4. P. 599–613.
  8. Ващенко М.А., Жадан П.М., Альмяшова Т.Н., Ковалева А.Л., Слинько Е.Н. Оценка уровня загрязнения донных осадков Амурского залива (Японское море) и их потенциальной токсичности // Биология моря. 2010. Т. 36, № 5. С. 354–361.
  9. Ващенко М.А., Сясина И.Г., Жадан П.М. ДДТ и гексахлорциклогексан в донных осадках и печени камбалы Pleuronectes pinnifasciatus из Амурского залива (залив Петра Великого, Японское море) // Экология. 2005. Т. 36, № 1. С. 64–68.
  10. Ващенко М.А., Жадан П.М. Нарушение развития потомства морского ежа как показатель загрязнения среды // Экология. 2003. Т. 34, № 6. С. 459–465.
  11. Ващенко М.А., Жадан П.М., Латыпова Е.В. Многолетние изменения в состоянии гонад морского ежа Strongylocentrotus intermedius из Амурского залива Японского моря // Экология. 2001. Т. 32, № 5. С. 358–364.
  12. Vaschenko M.A., Syasina I.G., Zhadan P.M., Medvedeva L.A. Reproductive function state of the scallop Mizuhopecten yessoensis Jay from polluted areas of Peter the Great Bay, Sea of Japan // Hydrobiologia. 1997. Vol. 352. P. 231–240.
  13. Syasina I.G., Vaschenko M.A., Zhadan P.M. Morphological alterations in the digestive diverticula of Mizuhopecten yessoensis (Bivalvia: Pectinidae) from polluted areas of Peter the Great Bay, Sea of Japan // Marine Environmental Reserach. 1997. Vol. 44, № 1. P. 85–98.
  14. Сясина И.Г., Ващенко М.А., Жадан П.М., Карасева Е.М. Состояние гонад и развитие потомства гребешка Mizuhopecten yessoensis из загрязненных районов залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 1996. Т. 22, № 4. С. 255–262.
  15. Ващенко М.А., Жадан П.М., Медведева Л.А. Нарушение развития личинок морского ежа Strongylocentrotus intermedius из загрязненных районов залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 1994. Т. 20, № 2. С. 137–147.
  16. Zhadan P.M., Vaschenko M.A. Effect of diesel fuel hydrocarbons on embryogenesis and 45Ca2+ uptake by unfertilized eggs of sea urchin Strongylocentrotus intermedius // Comparative Biochemistry and Physiology. 1993. Vol. 105C, № 3. P. 543–548.
  17. Vaschenko M.A., Zhadan P.M. Ecological assessment of marine environment using two sea urchin tests: disturbance of reproduction and sediment embryotoxicity // Science of Total Environment. Suppl. 1993. Part 2. P. 1235–1245.
  18. Ващенко М.А., Жадан П.М., Ковалева Л.А., Чекмасова Н.М. Морфометрический и гистологический анализ половых желез морских ежей Strongylocentrotus intermedius, обитающих в условиях антропогенного загрязнения (зал. Петра Великого Японскогоморя) // Экология. 1992. № 1. С. 46–54.
  19. Zhadan P.M., Vaschenko M.A., Malakhov V.V., Medvedeva L.A., Gareeva R.V. The effect of environmental pollution, hydrocarbons and heavy metals on reproduction of sea urchins and bivalves // Oceanic and anthropogenic controls of life in the Pacific Ocean / Eds. V.I. Ilychev and V.V. Anikiev. – Netherlands: Springer, 1992. P. 267–286.
  20. Ващенко М.А., Жадан П.М., Евтушенко З.С. Изменение биосинтеза белка и активности ферментов в гонадах и потомстве морских ежей, содержащихся в среде с углеводородами // Биология моря. 1990. № 4. С. 40–44.
  21.  Жадан П.М. Дирекционная чувствительность приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis и гребешка Свифта Chlamys swifti к механическим колебаниям в водной среде // Биология моря. 2005. Т. 31, № 1. С. 37–44.
  22.  Жадан П.М. Изменение расстояния между ресничками – новый механизм регуляции механочувствительности // Доклады Академии наук. 2005. Т. 403, № 4. С. 557–560.
  23. Жадан П.М. Изменение геометрии сенсорного эпителия и механочувствительности абдоминального сенсорного органа гребешка Mizuhopecten yessoensis // Сенсорные системы. 2005. Т. 19, № 3. С. 245–254.
  24.  Жадан П.М. Абдоминальный сенсорный орган двустворчатых моллюсков: строение и функция // Сенсорные системы. 2005. Т. 19, № 4. С. 275–290.
  25. Zhadan P.M., Sizov A.V., Dautov S.S. Ultrastructure of the abdominal sense organ of the scallop Mizuhopecten yessoensis (Jay) // Cell and Tissue Research. 2004. Vol. 318, № 3. P. 617–629. 
  26. Жадан П.М., Даутов С.Ш. Ультраструктура и механические свойства сенсорной реснички абдоминального сенсорного органа двустворчатого моллюска // Доклады Академии наук. 2003. Т. 390, № 2. С. 264–267.
  27. Жадан П.М., Даутов С.Ш. Уникальное строение и механические свойства сенсорной реснички абдоминального сенсорного органа приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis (Jay) (Mollusca, Bivalvia) // Сенсорные системы. 2003. Т. 17, № 3. С. 231–240.
  28. Жадан П.М. О возможном участии лиганд-рецепторного механизма в функционировании механосенсорных реснитчатых клеток моллюсков // Доклады Академии наук. 2000. Т. 371, № 1. С. 125–128.
  29. Жадан П.М., Сизов А.В. Ультраструктура абдоминального сенсорного органа приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis (Jay) // Сенсорные системы. 2000. Т. 14, № 2. С. 118–129.
  30. Жадан П.М., Сизов А.В. Действие антител против антигенов внешней поверхности ресничек на механочувствительность рецепторных волосковых клеток двустворчатого моллюска // Сенсорные системы. 1999. Т. 13, № 4. С. 301–308.
  31. Жадан П.М. Влияние конканавалина-а и его сукцинильного производного на чувствительность абдоминального сенсорного органа двустворчатого моллюска // Сенсорные системы. 1999. Т. 13, № 4. С. 309–316.
  32. Жадан П.М. Исследование роли циклических нуклеотидов в регуляции механочувствительности абдоминального сенсорного органа двустворчатого моллюска // Сенсорные системы. 1992. Т. 6, № 1. С. 21–28.
  33. Сизов А.В., Челомин В.П., Жадан П.М. Особенности липидных составов ресничек механочувствительных клеток и механорецепторного органа двустворчатых моллюсков // Биохимия. 1989. Т. 54, № 11. С. 1821–1829.
  34. Сизов А.В., Жадан П.М. Уникальный полипептидный состав мембран ресничек у волосковых клеток моллюска // Сенсорные системы. 1989. Т. 3, № 1. С. 101–104.
  35. Sizov A.V., Zhadan P.M. Protein differences in cilia of mechanoreceptor hair and gill cells of the scallop Mizuhopecten yessoensis // Comparative Biochemistry and Physiology. Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 1989. Т. 94, № 2. P. 277–284.
  36. ЖаданП.М., ЧекмасоваН.М. Исследование функции реснички в механорецепторных клетках абдоминального сенсорного органа двустворчатого моллюска Glycemeris yessoensis // Доклады Академии наук СССР. 1986. Т. 286, № 4. С. 1016–1020.
  37. Жадан П.М., Дорошенко П.А. cАМР-зависимые процессы и механочувствительность абдоминального сенсорного органа гребешка Patinopecten yessoensis (Jay) // Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии. 1985. Т. 2, № 3. С. 285–291.
  38. Zhadan P.M., Semen'kov P.G. An electrophysiological study of the mechanoreceptory function of the abdominal sense organ of the scallop Patinopecten yessoensis (Jay) // Comparative Biochemistry and Physiology. Part A: Molecular and Integrative Physiology. 1984. Т. 78, № 4. С. 865–870.
  39. Дорошенко П.А., Жадан П.М. Роль ионов кальция в генерации ответа абдоминального сенсорного органа моллюска гребешка // Нейрофизиология. 1984. Т. 16, № 4. С. 475–480.
  40. Жадан П.М., Семеньков П.Г. Исследование функции абдоминального органа приморского гребешка Patinopecten yessoensis // Доклады Академии наук СССР. 1982. Т. 262, № 1. С. 248–251.
  41.   Акоев Г.Н., Жадан П.М., Ильинский О.Б., Титков Е.С. Электрофизиологическое исследование свойств электрорецепторов (ампул Лоренцини) черноморских скатов // Нейрофизиология. 1974. Т. 6, № 4. С. 426–433.
  42. Akoev G.N., Ilynsky O.B., Zhadan P.M. Physiological properties of electroreceptors of marine skates // Comparative Biochemistry and Physiology. Part A: Molecular and Integrative Physiology. 1976. Vol. 53. P. 201–209.
  43. Akoev G.N.,Ilynsky O.B.,Zhadan P.M. Responses of electroreceptors (Ampulae of Lorenzini) of skates to electric and magnetic fields // Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology.1976. Vol. 106. P. 127–136.
Конференции
Участвовал в более 50 научных конференциях в качестве руководителя секции, приглашенного докладчика, с устными и стендовыми секционными докладами.
Научные интересы
Механизмы функционирования и роль сенсорных систем в экологии морских животных. Влияние естественных и антропогенных факторов среды на поведение и воспроизводство донных беспозвоночных.
Научные проекты
  • "Выявление факторов среды, ответственных за стимуляцию нереста природных популяций массовых видов морских донных беспозвоночных" РФФИ, 16-05-00083, 2016-2018 гг. Руководитель. "Исследование механотрансдукции в воротничковых клетках абдоминального сенсорного органа двустворчатых моллюсков". РФФИ, 09-04-98569-р_восток_а, 2009-2011 гг. Руководитель;
  • "Исследование динамики биологических и биогеохимических показателей состояния экосистемы в прибрежной зоне залива Петра Великого" ДВО РАН, № 03-3-А-07-056, 2003-2005 гг. Руководитель;
  • "Продолжение мониторинговых исследований экологической ситуации в прибрежной зоне залива Петра Великого по биологическим, биогеохимическим и гидрохимическим показателям". ДВО РАН, № 03-3-Е-07-056, 2003 г. Руководитель;
  • "Исследование механотрансдукции в воротничковых клетках абдоминального сенсорного органа двустворчатых моллюсков", ДВО РАН, 06-3-А-06-185, 2006-2008 гг. Руководитель;
  • "Исследование механизмов механобиоэлектрического преобразования в ресничных клетках абдоминального сенсорного органа двустворчатых моллюсков". ДВО РАН, 09-III-А-06-230, 2009-2011 гг. Руководитель.
Образование
  • Донецкий государственный университет, кафедра биофизики, биофизик, 1970
  • Кандидат биологических наук 1976
  • Доктор биологических наук 2007
Перспективы
Необходимость в питании и избегании хищничества и успешность воспроизводства считаются главными эволюционными факторами селекции поведенческих и морфологических характеристик животных Разработанный методический подход, включающий анализ состояния гонад, видеорегистрацию нерестового поведения морских ежей и измерение параметров среды, с успехом может быть использован для исследования выработанных в процессе эволюции механизмов, обеспечивающих существование водных организмов. Он позволяет достичь в полевых исследованиях той же точности, которые характерны для лабораторных экспериментов, но лишен недостатков, обусловленных трудностями аппроксимации результатов лабораторных исследований на реальные условия обитания объектов исследования.
Ссылки
РИНЦ Авторский ID: 79-669; Scopus: 6603690762; Research ID: A-9983-216