Search

Sve su očitije pojave okolišnih promjena uzrokovanih ljudskom djelatnošću i različitim pritiscima na okoliš.U literaturi se to često naziva i „Globalnim antropogenim promjenama“ ( Duarte, 2014). Jedna od specifičnih promjena koja se odnosi samo na mora i oceane je acidifikacija sustava tj. smanjenje pH vrijednosti morske vode, koja je u 70-tim godinama prošlog stoljeća još bila definirana s vrijednosti pH= 8, 0±0, 2 . „Overfishing“, tj. pretjerani izlov ribe također je jedan od specifičnih problema koji se tiće mora i oceana, dok su ostali problemi kao zagrijavanje, hipoksija, eutrofikacija i zagađenje, zajednički sa terestrijalnim i slatkovodnim sustavima. Ljudski pritisci i utjecaj na mora i oceane postao je tako prevalentan, da je taj utjecaj prepoznat i od politički relevantnih institucija koje odlučuju o prednosti pojedinih okolišnih problema i koje su poduzele inicijative za „zdravlje oceana“.

Makroevolucija je područje brojnih rasprava između evolucijskih biologa. Osnovnom definicijom makroevolucije se smatra evolucija na razini ili iznad vrste kroz duži vremenski period. Na pitanje koja je razlika između makroevolucije i mikroevolucije povlači se granica na specijaciji te se po mišljenju nekih evolucijskih biologa makroevolucija može svesti na mikroevoluciju, dok je prema drugima poput Hautmanna makroevolucija ta koja determinira proliferaciju novih svojstava nastalih mikroevolucijskom promjenom. Još uvijek nije razjašnjeno odvija li se makroevolucija prema hipotezi filetičkog gradualizma, polagano i postepeno ili prema hipotezi isprekidane ravnoteže koju su postavili Eldredge i Gould koja tvrdi da se evolucija odvija skokovito sa periodima nagle promjene i dugim periodima stagnacije. Ukoliko se pogleda današnje bioraznolikost i pretpostavi zajedničko podrijetlo može se vidjeti da se makroevolucija odvija. Postoje brojni dokazi zajedničkog podrijetla poput pronađenih fosila koji odgovaraju prijelaznim oblicima između skupina kao što je čuveni Archaeopteryx, homolognih sekvenci DNA, pseudogena i transpozona ugrađenih na istim lokacijama u srodnim vrstama, zaostalih vestigijalnih strukura, pojave atavizama te brojnih drugih. Metode proučavanja makroevolucijskih trendova su komparativna morfologija, analiza fosila, pristup razvojne evolucijske biologije te najnovija genomska filostratigrafija koju je osmislio Tomislav Domazet-Lošo. Metoda genomske filostratigrafije se temelji na traženju homolognih gena unutar skupina, filostratuma, kako bi se odredilo evolucijsko podrijetlo bioloških struktura. Uspješno je korištena za datiranje pojava određenih struktura mozga i prvih pojava osjetilnih organa u evolucijskoj povijesti Vertebrata te za određivanje indeksa starosti transkriptoma u razvojnim stadijima.

Vanadij je prijelazni metal s visokim litogenim koncentracijama te drugi najrasprostranjeniji prijelazni metal u morskoj vodi, s prosječnom koncentracijom od 35 nmol dm-3 [1]. Međutim, zbog složenog biogeokemijskog ciklusa vanadija i brojnosti oksidacijskih stanja u kojima se javlja u prirodnim uzorcima, distribucija različitih vrsta vanadija je velikim dijelom trenutno nepoznata. Biogeokemijski ciklus različitih oksidacijskih stanja vanadija ovisi o različitim čimbenicima, kao što su: pH, Eh, koncentracija, kemijski sastav uzoraka te biologija. U prirodnim uzorcima vanadij može postojati u II, III, IV i V oksidacijskim stanjima. Dva najčešća redoks stanja prisutna u vodenim sustavima su V(IV) i V(V), koji imaju različitu toksičnost, pri čemu je V(V) toksičniji od V(IV) [2]. Navedeno ukazuje na potrebu za razvojem metode kojom se mogu odrediti oksidacijska stanja vanadija u prirodnim uzorcima(voda, sediment) što bi omogućilo detaljniji uvid u biogeokemijski ciklus vanadija. Prirodni uzorci imaju složeni matriks, gdje visoki salinitet može značajno utjecati na kvantitativne i kvalitativne značajke metode. Kod kromatografskog određivanja oksidacijskih stanja vanadija najveću smetnju predstavljaju kloridni ioni zbog velikog afiniteta prema anion izmjenjivačkoj koloni [3, 4]. Optimizacija radnih uvjeta, izbor eluensa te skladištenje/čuvanje prirodnih uzoraka prije analize je od izuzetne važnosti s ciljem očuvanja originalnog/ih oksidacijskih stanja u prirodnim uzorcima [4]. Za razvoj metode korišten je sustav ionske kromatografije s anion izmjenjivačkom kolonom na UV/VIS i ICP-MS detektorima. Princip razvoja metode je separacija i određivanje negativno nabijenih kompleksa vanadija s EDTA u kompleksnom matriksu prirodnih uzoraka visokog saliniteta. Kompleksiranje različitih oksidacijskih stanja vanadija i EDTA odvija se na koloni a utjecaj Cl iona smanjena je optimizacijom sastava eluensa visoke ionske jakosti. Kvantitativno i kvalitativno određivanje oksidacijskih stanja vanadija u modelnim otopinama izvedeno je na anion izmjenjivačkoj koloni Metrosepp A Supp 5-50/4.0 s protokom eluensa 0.3 mL min-1 koji je sadržavao 8 mmol dm-3 EDTA, 40 mmol dm-3 NH4HCO3, 40 mmol dm-3 (NH4)2SO4 te 3% acetonitril. vaj rad je financiran sredstvima HRZZ projekta “REDOX” pod brojem “IP-2018-01-7813”.

Specijacija metala je važna prilikom istraživanja toksičnosti i bioraspoloživosti elemenata kada je informacija o ukupnoj koncentraciji elementa nedovoljna. Najviše koncentracije ukupnog arsena izmjerene su u sljedećim prehrambenim proizvodima: riba i plodovi mora, proizvodi ili dodatci prehrani na bazi alga (osobito hijiki, Hizikia fusiformis), žitarice i proizvodi od žitarica, proizvodi od riže, mekinje i klice. Nisu svi arsenovi spojevi pronađeni u hrani jednako toksični i stoga mjerenje ukupnog sadržaja arsena u hrani ne znači nužno i mogući zdravstveni rizik. Plodovi mora (riba i školjke) sadrže visoke koncentracije ukupnog arsena (do 6 mg/kg mokre mase), no mogu sadržavati gotovo nedetektibilne koncentracije (manje od 0,001 mg/kg mokre mase) anorganskog arsena. U takvima slučajevima je sav arsen prisutan u oblicima arsenobetaina i arsenokolina koji se smatraju netoksičnim. Glavne tehnike koje se koriste za određivanje arsena u biološkim uzorcima su grafitna tehnike atomske apsorpcijske spektrometrije (GF-AAS), induktivno spregnuta optička emisijska spektrometrija (ICP-OES), spektrometrija masa s induktivno spregnutom plazmom (ICP-MS) i atomska apsorpcijska spektrometrija-hidridna tehnika (HG-AAS). Kombinirana tehnika tekućinske kromatografije visoke djelotvornosti i spektrometrije masa s induktivno spregnutom plazmom (HPLC-ICP-MS) je najmoćnija metoda za određivanje specijacije arsena u granicama detekcije od 0,5 μg/L. Zbog toksičnih učinaka anorganskog oblika arsena 1989. zajednička komisija Organizacije za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda i Svjetske zdravstvene organizacije (FAO/ WHO) je postavila privremeno dopuštenu količinu tjednog unosa (PTWI) za anorganski arsen od 15 μg/kg t.m/dan. U 2014. godini EFSA je evaluirala prehrambenu izloženost anorganskom arsenu u europskoj populaciji i podastrijela informacije o razinama arsena (ukupnog i anorganskog) u hrani europskog tržišta. Zaključeno je da je za sve uzraste, osim za dojenčadi i ostalu djecu, glavni doprinos izloženosti hrani pripada skupini prerađenih proizvoda na bazi žitarica (bez riže). Ostale skupine hrane koje su znatno pridonijele izloženosti iAs bili su: riža, mlijeko i mliječni proizvodi (glavni doprinos u dojenčadi i ostale djece) i pitka voda., Metal speciation is important in the study of element toxicity and bioavailability when information on the total concentration of the element is lacking. The highest total arsenic levels have been measured in the following foods: fish and seafood, products or supplements based on algae (especially hijiki, Hizikia fusiformis) and cereals and cereal products, with particularly high concentrations in rice grains, rice-based products, bran and germ. Not all arsenic compounds found in foods are equally toxic, and therefore measuring the total amount of arsenic in food does not necessarily imply a possible health risk. Seafood (fish and shellfish) containing high concentrations of total arsenic (up to 6 mg/kg of wet weight) may contain almost undetectable concentrations (less than 0.001 mg/kg of wet weight) of inorganic arsenic. In such cases, all arsenic compounds presented as arsenobetaine and arsenocholine forms are considered non- toxic. The main techniques used for the determination of arsenic in biological samples are graphite furnace atomic absorption spectroscopy (GF-AAS), inductively coupled optical emission spectrometry (ICP-OES), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-MS) and hydride technique of atomic absorption spectrometry (HG-AAS). The combined technique of high performance liquid chromatography and inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC- ICP-MS) is the most powerful technique for the determination of arsenic speciation, and hasadetectionlimitof0.5μg/L.In1989,the toxic effects of inorganic arsenic forms led the Joint Commission of Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization (FAO/WHO) to set a provisional tolerable weekly intake (PTWI) for inorganic arsenic of 15 μg/kg of body weight per day. In 2014, EFSA evaluated the dietary exposure to inorganic arsenic in the European population. It concluded that for all age groups except infants and toddlers, the main contributor to dietary exposure to inorganic arsenic is the food group of grain-based processed products (non-rice-based). Other food groups that were important contributors to inorganic arsenic exposure were rice, milk, and dairy products (the main contributor in infants and toddlers), and drinking water.

Predmet ovog istraživanja su vrste iz Merodon aureus, M. nanus i M. ruficornis grupe i M. avidus kompleksa sa područja Palearktika. Usled izuzetne morfološke sličnosti pomenutih vrsta, korišćene su tri različite metode u cilju utvrđivanja prisustva skrivenih taksona i definisanja granica vrsta. Komparativnom geometerijsko-morfometrijskom analizom su obuhvaćene vrste iz M. aureus i M. nanus grupe i M. avidus kompleksa. Interspecijska varijabilnost M. aureus grupe i M. avidus kompleksa je analizirana sa dva geometrijsko-morfometrijska pristupa: analiza oblika krila - zasnovana na specifičnim tačkama (landmarks) i analiza oblika genitalnog aparata mužjaka - zasnovana na pomoćnim tačkama (semilandmarks).Sredinske niše su kvantifikovane i poređene “Point base” metodom i njome su obuhvaćene sve istraživane vrste. Uslovljenost razlika u obliku krila i surstila analiziranih vrsta geografskom distribucijom i klimatskim faktorima je testirana upotrebom Mantel testa. Dobijeni rezultati analize oblika krila i genitalnog aparata mužjaka ukazuju na veliki potencijal geometrijske morfometrije u detekovanju morfološke varijabilnosti, odnosno kriptičnih vrsta kod sirfida. Na osnovu oblika krila i genitalnog aparata mužjaka, unutar svih istraţivanih grupa vrsta prepoznato je 45 nezavisnih evolucionih jedinica (M.aureusgrupa - 36; M. nanusgrupa - 5, M. avidus kompleks - 4). Sve kriptične vrste iz 12 analiziranih kompleksa vrsta su uspešno razdvojene, sa visokim procentom korektne klasifikacije jedinki. Rezultati ukazuju na veću moć diskriminacije oblika genitalnog aparata mužjaka u odnosu na krila. Razlike u obliku krila se odnose prvenstveno na promene u apikalnom delukrila što utiče na promene u dužini i širini ovog dela, dok su razlike u obliku genitalnog aparata mužjaka najvećim delom koncentrisane u posteriornom delu posteriornog lobusa surstila, delu genitalnog aparata mužjaka koja igra ključnu ulogu u pridržavanju ženki tokom kopulacije. Razlike u obliku krila nisu posledica geografske udaljenosti, kao ni razlika u ekološkim nišama vrsta. Uticaj abiotičkih parametara na razlike u obliku genitalnog aparata mužjaka nije zabeležen ni kod jedne od analiziranih vrsta, dok je uticaj geografske distribucije na razlike u obliku surstila zabeležen samo u jednom slučaju, kod M. luteomaculatuskompleksa vrsta. Ovi rezultati ukazuju da jeizolacija putem distance imala glavnu ulogu u diverzifikaciji oblika genitalnog aparata mužjaka kod vrsta ovog kompleksa.Rezultati su pokazali da se klimatski profili svih analiziranih parova vrsta razlikuju u makar jednoj sredinskoj niši (PC osi), osim para vrsta M. rojoi - M. puniceus i M. loewi - M. ovaloides. Faktori koji najviše doprinosedivergenciji klimatskih profila analiziranih vrsta predstavljaju esktreme tj. limitirajuće faktore poput niskih vrednosti padavina i temperature i fluktuacija temperaure tokom godine. Za razliku od široko rasprostranjenih vrsta, endemske vrste imaju uzak opseg nadmorskih visina na kojima se javljaju i uglavnom su vezane za planinska staništa. Takođe, imaju niske vrednosti standardne devijacije za većinu izdvojenih PC osa što ukazuje na njihovu striktnu klimatsku adaptibilnost. Prema rezultatima analize distribucije i specijskog diverziteta, Balkansko poluostrvo odlikuje najvećidivezitet analiziranih vrsta. On predstavlja centar biodiverziteta zaM. aureus grupu, a zajedno sa severnim delom Apeninskog poluostrva za M. ruficornis grupu, dok je najveći diverzitet vrsta M. nanusgrupe zabeležen na jugozapadu i severoistoku Anadolije. Analize klimatskih profila i specijskog diverziteta zajedno sa rezultatima geometrijske morfometrije ukazuju da je geološka istorija, tj. kontrakcije areala tokom glacijacija i interglacijacija, značajno uticala na diverzifikaciju istraživanih grupa u refugijumima zapadnog Palearktika., The objects of this study are species from Merodon aureus, M. nanusand M. ruficornis groups, and M. avidus complex in Palaearctic. These species are characterised by great morphological similarity, and three different approaches were used to detect cryptic species and establish species boundaries. Species from M. aureusand M. nanusgroups, and M. avidus complex were analysed using geometric morphometry. Interspecific variability of M. aureus group and M. avidus complex were studied using two approaches: landmark based wing shape analysis and semilandmark analysis of male genitalia. Ecological niche analysis were conducted for all analyzed species. Correlation between Squared Mahalanobis distances of both wing and surstylus, and geographic and environmental distances were addressed using the two tailed Mantel test. Geometric morphometric results indicate that wing and especially surstylus shape, have meaningful interspecific discriminatory power. Based on these characters 45 evolutionary independent units are recognized (M. aureusgroup - 36; M. nanusgroup - 5, M. avidus complex - 4). All cryptic species from 12 analysed species complexes were successfully distinguished with high overall classification success. Results showed that geometric morphometry of surstylus had a higher classification rate than wing geometric morphometry. The main wing shape differences are connected with apical part of the wing which influences his length and width. The main differences in surstylus shape are connected to the posterior margin of the posterior part of the surstylus lobe, involved in gripping the female during copulation. Mantel tests revealed that geographic and environmental distances exhibited no association with wing and surstylus shape distance among investigated species, except in M. luteomaculatus complex. In this complex, Mantel test results suggested that isolation by distance had a major role in the diversification of male genitalia.Ecological niche analysis contributed to the species delimitation. These results demonstrated that among all related species, with the exception of species pairs M. rojoi - M. puniceus and M. loewi - M. ovaloides, overall or partial divergence in environmental space is present. Distribution patterns of all analyzed species are mainly affected by the limiting effects such as low temperature and precipitation values, as well as the temperature fluctuation during the year.Endemics and species with a narrow range had smaller altitudinal ranges and were mainly connected with mountainous areas. Additionally, low standard deviation values for endemic species reflect their narrow geographic distribution and very strict climatic adaptations, whereas large values for widely distributed species reflect their broad adaptability.According to the results of distribution and species diversity analysis, the Balkan Peninsula is characterized with highest diversity. It is a centre of biodiversity forM. aureus group, together with the northern part of the Apennine peninsula for M. ruficornis group, while the largest species diversity of M. nanusgroup is recorded in the southwest and northeast Anadolia.Distribution and species diversity analyses, together with the results of geometric morphometry indicate that geological history, i.e. range contraction during glaciations and interglaciations had a significant impact on the diversification of the studied groups in refuges in the Western Palaearctic.

Predmet ovog istraživanja su vrste iz Merodon aureus, M. nanus i M. ruficornis grupe i M. avidus kompleksa sa područja Palearktika. Usled izuzetne morfološke sličnosti pomenutih vrsta, korišćene su tri različite metode u cilju utvrđivanja prisustva skrivenih taksona i definisanja granica vrsta. Komparativnom geometerijsko-morfometrijskom analizom su obuhvaćene vrste iz M. aureus i M. nanus grupe i M. avidus kompleksa. Interspecijska varijabilnost M. aureus grupe i M. avidus kompleksa je analizirana sa dva geometrijsko-morfometrijska pristupa: analiza oblika krila - zasnovana na specifičnim tačkama (landmarks) i analiza oblika genitalnog aparata mužjaka - zasnovana na pomoćnim tačkama (semilandmarks).Sredinske niše su kvantifikovane i poređene “Point base” metodom i njome su obuhvaćene sve istraživane vrste. Uslovljenost razlika u obliku krila i surstila analiziranih vrsta geografskom distribucijom i klimatskim faktorima je testirana upotrebom Mantel testa. Dobijeni rezultati analize oblika krila i genitalnog aparata mužjaka ukazuju na veliki potencijal geometrijske morfometrije u detekovanju morfološke varijabilnosti, odnosno kriptičnih vrsta kod sirfida. Na osnovu oblika krila i genitalnog aparata mužjaka, unutar svih istraţivanih grupa vrsta prepoznato je 45 nezavisnih evolucionih jedinica (M.aureusgrupa - 36; M. nanusgrupa - 5, M. avidus kompleks - 4). Sve kriptične vrste iz 12 analiziranih kompleksa vrsta su uspešno razdvojene, sa visokim procentom korektne klasifikacije jedinki. Rezultati ukazuju na veću moć diskriminacije oblika genitalnog aparata mužjaka u odnosu na krila. Razlike u obliku krila se odnose prvenstveno na promene u apikalnom delukrila što utiče na promene u dužini i širini ovog dela, dok su razlike u obliku genitalnog aparata mužjaka najvećim delom koncentrisane u posteriornom delu posteriornog lobusa surstila, delu genitalnog aparata mužjaka koja igra ključnu ulogu u pridržavanju ženki tokom kopulacije. Razlike u obliku krila nisu posledica geografske udaljenosti, kao ni razlika u ekološkim nišama vrsta. Uticaj abiotičkih parametara na razlike u obliku genitalnog aparata mužjaka nije zabeležen ni kod jedne od analiziranih vrsta, dok je uticaj geografske distribucije na razlike u obliku surstila zabeležen samo u jednom slučaju, kod M. luteomaculatuskompleksa vrsta. Ovi rezultati ukazuju da jeizolacija putem distance imala glavnu ulogu u diverzifikaciji oblika genitalnog aparata mužjaka kod vrsta ovog kompleksa.Rezultati su pokazali da se klimatski profili svih analiziranih parova vrsta razlikuju u makar jednoj sredinskoj niši (PC osi), osim para vrsta M. rojoi - M. puniceus i M. loewi - M. ovaloides. Faktori koji najviše doprinosedivergenciji klimatskih profila analiziranih vrsta predstavljaju esktreme tj. limitirajuće faktore poput niskih vrednosti padavina i temperature i fluktuacija temperaure tokom godine. Za razliku od široko rasprostranjenih vrsta, endemske vrste imaju uzak opseg nadmorskih visina na kojima se javljaju i uglavnom su vezane za planinska staništa. Takođe, imaju niske vrednosti standardne devijacije za većinu izdvojenih PC osa što ukazuje na njihovu striktnu klimatsku adaptibilnost. Prema rezultatima analize distribucije i specijskog diverziteta, Balkansko poluostrvo odlikuje najvećidivezitet analiziranih vrsta. On predstavlja centar biodiverziteta zaM. aureus grupu, a zajedno sa severnim delom Apeninskog poluostrva za M. ruficornis grupu, dok je najveći diverzitet vrsta M. nanusgrupe zabeležen na jugozapadu i severoistoku Anadolije. Analize klimatskih profila i specijskog diverziteta zajedno sa rezultatima geometrijske morfometrije ukazuju da je geološka istorija, tj. kontrakcije areala tokom glacijacija i interglacijacija, značajno uticala na diverzifikaciju istraživanih grupa u refugijumima zapadnog Palearktika., The objects of this study are species from Merodon aureus, M. nanusand M. ruficornis groups, and M. avidus complex in Palaearctic. These species are characterised by great morphological similarity, and three different approaches were used to detect cryptic species and establish species boundaries. Species from M. aureusand M. nanusgroups, and M. avidus complex were analysed using geometric morphometry. Interspecific variability of M. aureus group and M. avidus complex were studied using two approaches: landmark based wing shape analysis and semilandmark analysis of male genitalia. Ecological niche analysis were conducted for all analyzed species. Correlation between Squared Mahalanobis distances of both wing and surstylus, and geographic and environmental distances were addressed using the two tailed Mantel test. Geometric morphometric results indicate that wing and especially surstylus shape, have meaningful interspecific discriminatory power. Based on these characters 45 evolutionary independent units are recognized (M. aureusgroup - 36; M. nanusgroup - 5, M. avidus complex - 4). All cryptic species from 12 analysed species complexes were successfully distinguished with high overall classification success. Results showed that geometric morphometry of surstylus had a higher classification rate than wing geometric morphometry. The main wing shape differences are connected with apical part of the wing which influences his length and width. The main differences in surstylus shape are connected to the posterior margin of the posterior part of the surstylus lobe, involved in gripping the female during copulation. Mantel tests revealed that geographic and environmental distances exhibited no association with wing and surstylus shape distance among investigated species, except in M. luteomaculatus complex. In this complex, Mantel test results suggested that isolation by distance had a major role in the diversification of male genitalia.Ecological niche analysis contributed to the species delimitation. These results demonstrated that among all related species, with the exception of species pairs M. rojoi - M. puniceus and M. loewi - M. ovaloides, overall or partial divergence in environmental space is present. Distribution patterns of all analyzed species are mainly affected by the limiting effects such as low temperature and precipitation values, as well as the temperature fluctuation during the year.Endemics and species with a narrow range had smaller altitudinal ranges and were mainly connected with mountainous areas. Additionally, low standard deviation values for endemic species reflect their narrow geographic distribution and very strict climatic adaptations, whereas large values for widely distributed species reflect their broad adaptability.According to the results of distribution and species diversity analysis, the Balkan Peninsula is characterized with highest diversity. It is a centre of biodiversity forM. aureus group, together with the northern part of the Apennine peninsula for M. ruficornis group, while the largest species diversity of M. nanusgroup is recorded in the southwest and northeast Anadolia.Distribution and species diversity analyses, together with the results of geometric morphometry indicate that geological history, i.e. range contraction during glaciations and interglaciations had a significant impact on the diversification of the studied groups in refuges in the Western Palaearctic.

Fenotipska plastičnost, kao univerzalno svojstvo svih organizama, predstavlja sposobnost jednog genotipa da u različitim uslovima životne sredine razvije različite fenotipske vrednosti osobina. Ovaj fenomen predstavlja važan mehanizam fenotipskog variranja insekatа i nalazi se u osnovi formiranja različitih pravaca evolucionih promena njihovih populacija uzrokujući adaptivnu divergenciju i posledičnu međupopulacionu reproduktivnu izolaciju. Od posebne važnosti je i uloga fenotipske plastičnosti u procesima ekološke specijacije, kada ekološki zasnovana divergentna selekcija između životnih sredina ograničava protok gena između populacija. Koristeći pogodnosti laboratorijske evolucije, ova studija proučava osobine životne istorije, njihova međusobna ograničenja i obrasce plastičnih odgovora, populaciono-ekološke i selekcione obrasce kao i promenu reproduktivnog ponašanja kod dve grupe laboratorijskih populacija fitofagnog insekta, Acanthoscelides obtectus, koje su evoluirale na različitim biljkama domaćinima (pasulj, Phaseolus vulgaris i naut, Cicer arietinum). Populacije selektovane na različitim biljkama pokazuju jasne razlike u životnim strategijama i stepenu plastičnosti osobina životne istorije i ponašanja. Načelno, populacije selektovane na pasulju imaju izraženiju sposobnost plastičnog odgovora na variranje identiteta biljke domaćina u poređenju sa populacijama selektovanim na nautu. Selekcioni režimi pokazuju i umeren stepen reproduktivne izolacije čime se ističe značaj divergentne selekcije u početnim fazama procesa nastanka novih vrsta. Phenotypic plasticity, a universal feature of all organisms, represents genotypes’ ability to produce alternative phenotypes in different environmental conditions. In insects, this phenomenon represents an important mechanism of phenotypic variation and it is fundamental for the establishment of different evolutionary trajectories of their populations causing adaptive divergence and consequential interpopulation reproductive isolation. Phenotypic plasticity is of particular importance during the process of ecological speciation, when ecologically based divergent selection between environments reduces gene flow among populations. Using the benefits of laboratory evolution, this study investigates life history traits, their trade-offs and plasticity patterns, population dynamics and selection patterns, as well as changes in reproductive behaviour, in two sets of laboratory populations of a phytophagous insect, Acanthoscelides obtectus, evolved on different host plants (white beans, Phaseolus vulgaris and chickpeas, Cicer arietinum). Populations selected on different plant hosts demonstrate distinct life history strategies and plasticity levels of life history and behavioural traits. Generally, populations selected on beans demonstrate prominent ability to plastically respond to host plant variation compared to chickpea selected populations. Selection regimes demonstrate moderate level of reproductive isolation emphasizing the importance of divergent selection in the first phases of the speciation.

1 Penotypic plasticity, a universal feature of all organisms, represents genotypes’ ability to produce alternative phenotypes in different environmental conditions. In insects, this phenomenon represents an important mechanism of phenotypic variation and it is fundamental for the establishment of different evolutionary trajectories of their populations causing adaptive divergence and consequential interpopulation reproductive isolation. Phenotypic plasticity is of particular importance during the process of ecological speciation, when ecologically based divergent selection between environments reduces gene flow among populations. Using the benefits of laboratory evolution, this study investigates life history traits, their trade-offs and plasticity patterns, population dynamics and selection patterns, as well as changes in reproductive behaviour, in two sets of laboratory populations of a phytophagous insect, Acanthoscelides obtectus, evolved on different host plants (white beans, Phaseolus vulgaris and chickpeas, Cicer arietinum). Populations selected on different plant hosts demonstrate distinct life history strategies and plasticity levels of life history and behavioural traits. Generally, populations selected on beans demonstrate prominent ability to plastically respond to host plant variation compared to chickpea selected populations. Selection regimes demonstrate moderate level of reproductive isolation emphasizing the importance of divergent selection in the first phases of the speciation. Fenotipska plastičnost, kao univerzalno svojstvo svih organizama, predstavlja sposobnost jednog genotipa da u različitim uslovima životne sredine razvije različite fenotipske vrednosti osobina. Ovaj fenomen predstavlja važan mehanizam fenotipskog variranja insekatа i nalazi se u osnovi formiranja različitih pravaca evolucionih promena njihovih populacija uzrokujući adaptivnu divergenciju i posledičnu međupopulacionu reproduktivnu izolaciju. Od posebne važnosti je i uloga fenotipske plastičnosti u procesima ekološke specijacije, kada ekološki zasnovana divergentna selekcija između životnih sredina ograničava protok gena između populacija. Koristeći pogodnosti laboratorijske evolucije, ova studija proučava osobine životne istorije, njihova međusobna ograničenja i obrasce plastičnih odgovora, populaciono-ekološke i selekcione obrasce kao i promenu reproduktivnog ponašanja kod dve grupe laboratorijskih populacija fitofagnog insekta, Acanthoscelides obtectus, koje su evoluirale na različitim biljkama domaćinima (pasulj, Phaseolus vulgaris i naut, Cicer arietinum). Populacije selektovane na različitim biljkama pokazuju jasne razlike u životnim strategijama i stepenu plastičnosti osobina životne istorije i ponašanja. Načelno, populacije selektovane na pasulju imaju izraženiju sposobnost plastičnog odgovora na variranje identiteta biljke domaćina u poređenju sa populacijama selektovanim na nautu. Selekcioni režimi pokazuju i umeren stepen reproduktivne izolacije čime se ističe značaj divergentne selekcije u početnim fazama procesa nastanka novih vrsta.

Metali su u okolišu prirodno prisutni, ali za razliku od organskih spojeva nisu razgradivi kemijskim i biološkim procesima. Prirodne koncentracije elemenata u tragovima od primarnog značenja za okoliš vrlo su niske, tako da njihovo pouzdano određivanje zahtijeva stručno znanje i iskustvo. Naša su istraživanja usmjerena prema elementima (većinom metalima) koji imaju biološku ulogu (na pr. Fe, Cu, Zn, Co) i prema onim koji su vrlo otrovni pri vrlo niskim (prirodnim) koncentracijama (na pr. Hg, Cd, As, Cr). Koncentracija ukupnog metala u vodenom okolišu raspodijeljena je na suspendirani i otopljeni oblik metala. Znanstveno je potvrđeno da reaktivnost, prijenos (transport), biodostupnost i/ili toksičnost metala u tragovima za mikroorganizme u prirodnim vodama ovisi o raspodjeli kemijskih vrsta (specija) metala, tj. o „specijaciji“. U predavanju će se obrazložiti različita klasifikacija metala u tragovima u prirodnim vodama vezano za njihovu specijaciju, te će se pokazati na koji se način računalno modeliranje specijacije koristi za utvrđivanje biološki raspoložive koncentracije, odnosno načina kreiranja kriterija za određivanje maksimalno dozvoljenih koncentracija temeljeno na biotičkom ligand modelu (BLM) korištenjem SSD („Species Sensitivity Distributions“) krivulja. Određivanje koncentracije i specijacije metala u tragovima različitim tehnikama pokazat će se na vlastitim primjerima (u Krškim rijekama/estuariju), odnosno onima iz literature.

Ovaj rad govori o metalima koji se nalaze na tekstilnim materijalima i o njihovom utjecaju na zdravlje ljudi i okoliš. Po tematici se može podijeliti u tri dijela. Prvi dio govori općenito o metalima i njihovom utjecaju na ljude i okoliš, te o najčešćim izvorima metalnih iona na tekstilnom materijalu. Nadalje, prikazane su maksimalno dopuštene koncentracije metalnih iona prema standardima koji su preporučeni za tekstilne materijale. Drugi dio obuhvaća detaljan opis svih metala s kojima se susrećemo u ekotoksikologiji i čije su vrijednosti ograničene prema različitim eko standardima, propisima i zakonima. Treći dio rada dotiče se novijih spoznaja vezanih uz područje ekotoksikologije, kao što su pojam specijacije metalnih iona te njihova uloga u nanotehnologiji.

Cilj izrade ove teze je razvoj i primena hibridnih smola kao sorbenata za određivanje i selektivno uklanjanje arsenovih vrsta u vodi. Arsenove vrste rastvorne i prisutne u prirodnoj vodi su neorganska jedinjenja arsena (iAs), arseniti As(III) i arsenati As(V). Bitno je naglasiti da se u neutralnim uslovima, As(V) nalazi u jonskom obliku (H2AsO4 - and HAsO4 2-), dok se As(III) nalazi u molekularnom obliku (H3AsO3 or HAsO2). Ova činjenica je osnova za primenu anjonskih, jonoizmenjivačkih smola i selektivnih hibridnih smola za razdvajanje i uklanjanje iAs. Kao rezultat antropogenog zagađivanja u vodi mogu da budu prisutne i vrste organskog arsena (oAs) kao što je monometilarsenova, MMAs(V) i dimetilarsenova kiselina, DMAs(V). Svaka metoda koja je razvijena za određivanje iAs mora da razmatra i reši problem prisustva oAs kao smetnji za određivanje iAs vrsta. U okviru postavljenih zadataka ispitana je efikasnost tri tipa smola: jako bazna anjonska smola (SBAE) i dve hibridne (HY), HY-Fe koja integriše sorpcionu aktivnost hidratisanog gvožđe oksida (HFO) sa anjonsko-izmenjivačkom funkcijom i HY-AgCl koja integriše efekte hemijske reakcije sa anjonsko-izmenjivačkom funkcijom. Ispitivanja su vršena u šaržnom i protočnom (s nepokretnim slojem) sistemu. U sklopu istaknutih zadataka i ciljeva, ispitivanja u okviru teze su bila fokusirana na: I) razdvajanje As(III) i As(V) vrsta (u cilju određivanja obe ove vrste čije prisustvo preovlađuje u prirodnim vodama), II) razdvajanje organskog arsena vrsta (u cilju određivanja obe ove DMAs (V) i MMAs (V) u prirodnim vodama) i III) sakupljanje, pretkoncentrisanje i uklanjanje svih arsenovih vrsta u vodi. Najvažniji doprinos ostvaren u izradi ove teze je razvoj tri metode za razdvajanje i određivanje arsenovih vrsta u vodi. Prva metoda predstavlja jednostavnu metodu za razdvajanje i određivanje iAs vrsta u prirodnim vodama i vodi za piće, što je i bio glavni zadatak u tezi. Definisani su postupci za pripremu uzoraka, za razdvajanje As(III) i As(V) vrsta, i za pretkoncentrisanje ukupnog sadržaja neorganskog arsena, iAs u protočnom sistemu, u koloni s nepokretnim slojem sorbenta. Ispitane su dve vrste smole: SBAE i HY-Fe. Definisani su i analizirani svi parametri šaržnog i protočnog sistema koji imaju najveći uticaj na jonsku izmenu i sorpciju arsena... The aim of the thesis was the development and application of hybrid sorbents for determination of arsenic species in water and selective removal of arsenic from water. Water soluble arsenic species in natural water are inorganic (iAs) species, as arsenite, As(III) and arsenate, As(V). It is important to note that in neutral conditions, As(V) species are completely in ionic forms (H2AsO4 - and HAsO4 2-), while As(III) is in molecular form (H3AsO3 or HAsO2). This fact was the base for the application of anion exchange resin and selective hybrid resins for the separation, determenation and removal of iAs. As a result of anthropogenic pollution in water can be present organic (oAs) species as monomethylarsenic acid, MMAs(V) and dimethylarsenic acid, DMAs(V). Methods developed for iAs species should consider oAs species as interferences for the iAs determinations. In the frame of these tasks, efficiency of three types of resins were investigated: a strong base anion exchange (SBAE) resin and two hybrid (HY) resins, HY-Fe which integrates sorption activity of hydrated iron oxides (HFO) with the anion exchange function and HY-AgCl which integrates effects of chemical reaction with the anion exchange function. Two systems were employed: a batch and a fixed bed flow system. The selective bonding of arsenic species on three types of resins makes possible the development of the procedure for measuring and calculation of all arsenic species in water. In order to determine capacity of resins, the preliminary investigations were performed in batch system and fixed bed flow system. Resin capacities were calculated according to breakthrough points in a fixed bed flow system which is the first step in designing of solid phase extraction (SPE) module for arsenic speciation separation and determination. The investigations performed in the scope were focused on: I) separation of As(III) and As(V) species (in order to determine both arsenic species which are prevailing in natural waters), II) separation of organic arsenic species (in order to determine of DMAs(V) and MMAs(V) in natural waters) and III) collection, preconcentration and removal of all arsenic species...

Specijacija je mehanizam kojim nastaju i kojim su nastale sve vrste na planetu. U ovom radu sam htio kratko objasniti neke faktore uključene u mehanizam specijacije. Jasni stavovi o mehanizmima specijacije koje smo mi u današnjem vremenu u stanju uobličiti temelje se na našem razumijevanju genetike. Unatoč tome što o problematici vrste i specijacije nije uspio doći do konačnog zaključka i objašnjenja, Darwin zaslužuje priznanje što je problem postavio i jasno ponudio raznolika rješenja. Speciation is the mechanism by which all the species on the planet have occurred and are developing. In this paper I wanted to briefly explain some of the factors involved in the mechanism of speciation. Clear statements about the mechanisms of speciation which we are able to formulate today are based on our understanding of genetics. Despite the fact that the final solution and conclusion about problematic of species and speciation avoided Darwin, he deserves recognition because he set up a problem and offered various clear solutions.

Specijacija tragova metala u estuariju stratificirane rijeke Krke određivana je pasivnim uzorkivačima (DGT – Difuzijski gradijent u tankom filmu) i voltametrijom otapanja. Haloklina u estuariju nastaje na dubini 1.5 m do 2.5 m, u opsegu od 30 cm do 1 m. U haloklini je uočena promjenjivost fizikalno kemijskih parametara (S/T/pH/O2), kao i mnoštvo većih iona, što može uzrokovati promijene ne samo u koncentraciji metala nego i u specijaciji. Smatra se da povećana biološka aktivnost na granici riječna voda-morska voda ima važnu ulogu u specijaciji metala. Dva tipa DGT uzorkivača (difuzivni i restiktivni) stavljeni su na šest različitih dubina, tijekom ~110 sati u vodu. Svaki dan, jednom tijekom zime i dva put tijekom ljeta ronjenjem su uzeti uzorci vode na svakoj dubini, kako bi se voltametrijski mogle pratit promijene u koncentraciji metala. Voltametrija anodnog otapanja (Zn, Cd, Pb i Cu) i adsorpcijska voltametrija katodnog otapanja (Ni, Co) korištene su za određivanje koncentracije metala i za kapacitet kompleksiranja Cu. Koncentracija DGT labilnih metala određena je HR ICP-MS. Povećani nautički promet u estuariju tijekom ljeta utječe na značajno povećanje koncentracije nekih metala u gornjem bočatom sloju (pr. 3-5 puta veća koncentracija Cu). Prema dobivenim podacima za specijaciju metala, modelne projekcije pokazuju da koncentracija slobodnog Cu u gornjem sloju može prijeći tokisčnu granicu (10-11 M).

Predstavljena je filogeografija i specijacija endemičnih svojti roda Limonium iz kompleksa Limonium cancellatum u Sredozemlju i Jadranu na temelju AFLP analize.

Predstavljena je filogeografija i specijacija endemičnih vrsta roda Drusus (Trichoptera, Limnephilidae)na području Dinarida na temelju analiza mitohondrijskih gena.

Dinaridi su područje velike biološke raznolikosti i endemizma, posebno za slatkovodnu i podzemnu faunu. Procesi koji su za to odgovorni vrlo su složeni, a općenito je njihovo poznavanje relativno slabo, posebno u refugijalnim područjima kao što je Balkanski poluotok. Također, utjecaj klimatskih promjena u pleistocenu na biogeografiju vodene faune daleko je manje istražen nego što je slučaj s kopnenim organizmima. Kako bi se utvrdili srodstveni odnosi i vrijeme razdvajanja dinaridskih endema roda Drusus provedena je filogenetska analiza na temelju mitohondrijskih gena (za COI i 16S). Nađeno je da se filogenetski odnosi među vrstama bosnicus grupe temeljeni na morfološkim obilježjima imaga ne slažu s onima dobivenim na temelju mitohondrijskih gena. Populacije vrste Drusus croaticus i blisko srodne vrste bosnicus grupe razdvojile su se za vrijeme pleistocena, što ukazuje na važnost ovog razdoblja za specijaciju i raznolikost u refugijalnim područjima. Razdvajanje manje srodnih svojti procijenjeno je za razdoblje kasnog miocena/ranog pliocena. Na temelju istih gena, kod 115 jedinki iz 11 populacija, analizirana je populacijska struktura i filogeografija vrste D. croaticus. Utvrđena je vrlo diferencirana genetička populacijska struktura i nedostatak protoka gena među populacijama udaljenim više od 10 km. Ovi rezultati i podaci o biološkim značajkama roda Drusus te promjenama u heterogenom okolišu ukazuju da su alopatrijske linije najvjerojatnije rezultat dugotrajne izolacije u lokalnim refugijima. Navedeno ukazuje na pojavu „refugija unutar refugija“ na području Balkanskog refugija, a posebno na važnost krških izvora u Dinaridima kao centara diferencijacije slatkovodnih svojti. U disertaciji su opisane morfološke značajke posljednjeg ličinačkog stadija vrsta Drusus medianus i Drusus vespertinus te odraslih ženki ovih vrsta i podvrste Drusus radovanovici septentrionis. Utvrđene su i razlike temeljem kojih je ove svojte moguće razlikovati od ostalih vrsta potporodice Drusinae rasprostranjenih u području Dinarida, odnosno Europe.

Vrsta je skup jedinki koji se mogu međusobno razmnožavati. Specijacija je proces nastanka novih vrsta. Alopatrijska specijacija je vjerojatno najrasprostranjeniji oblik specijacije. Kod alopatrije je protok gena među populacijama spriječen fizičkom barijerom, omogućavajući gensku raznolikost prirodnom selekcijom i genetičkim driftom. Peripatrijska specijacija je teoretski oblik alopatrijske specijacije u kojoj genetički drift u malim perifernim populacijama potiče brzu evoluciju i reproduktivnu izolaciju. Simpatrijska specijacija je primjer nastanka vrsta pod utjecajem disruptivne selekcije i ona se pojavljuje ako rekombinacija ne alternira selekciji. Specijacija poliploidijom je česta kod biljaka. Kao primjer se navode alopoliploidne hibridne biljke koje su nastale križanjem među genetski različitim populacijama. Za uspostavu poliploidnih populacija vjerojatno je potrebna ekološka segregacija. Kod nekih biljaka neki genotipovi diploidnih hibrida su fertilni i reproduktivno izolirani od roditeljskih vrsta. Taj oblik specijacije nastao je rekombinacijom. Vrijeme potrebno za specijaciju poliploidijom i rekombinacijom je kraće nego u ostalih vrsta specijacije i traje oko 2-3 milijuna godina. U životinja brzinu specijacije povećavaju spolna selekcija, a u biljaka prijenos sjemena preko životinja. Specijacije su izvor raznolikosti organizama koji se spolno razmnožavaju i svako grananje u stablu života označava jedan specijacijski događaj. Specie is group of organisms capable of interbreeding. Speciation is a process by which new species arise. Allopatric speciation is probably the most common mode of speciation. In allopatry, gene flow is reduced by physical barriers, allowing genetic diversity by natural isolation and genetic drift. Peripatric speciation is a teoretical mode of allopatric speciation in which genetic drift in a small periphernal population initates rapid evolution and reproductive isolation. Sympatric speciation is an example for arising species under the conditions of distruptive selection and may appear if recombination does not oppose selection. Speciation by polyploidy is common in plants. For example are taken alopolyploid hybrid plants arised by crossing between genetically divergent populations. For establishment of polyploid populations ecological segregation is probably required. In some plants genotype of diploid hybrids are fertile and reproductively isolated from ancestral species. That mode of speciation has arisen by recombination. Time required for speciation by poliploidy and recombination is shorter than in other modes of speciation and may require 2-3 million years. In animal world sexual selection enhances rates of speciation, and in plants that role belongs to animal pollination. Speciations are origins of diversity in sexually reproducing organisms and every branch in that great tree of life presents one speciation event.

An overview of trace metal distribution and speciation determination by electrochemical methods was presented.

Unešena količina metala u priobalnom području morskog ekosustava raspodjeljuje se između vode, sedimenata ili organizama. Određivanjem količine metala u svakom od tih odjeljaka ima određene nedostatke. Osim ukupne koncentracije metala treba poznavati kemijske oblike metala i njihov utjecaj na organizme, te složene procese raspodjele i detoksifikacije metala u stanici. S biološkog stajališta razlikujemo esencijalne (biološki neophodne, poput natrija (Na), kalija (K), magnezija (Mg), kalcija (Ca), željeza (Fe)) i toksične metale (štetno djeluju na organizme, poput žive (Hg), kadmija (Cd), olova (Pb), srebra (Ag)). Posljedice njihovog djelovanja na organizam ovise o putevima unosa metala, njegovom obliku i bioraspoloživosti, te vrsti organizma i njegovom položaju u hranidbenom lancu. Kako su prirodne koncentracije prijelaznih metala u vodama niske ( 1mg/l), što odražava i naziv "metali u tragovima", unos manjih količina metala u vodni ekosustav može imati vidljive posljedice. Zbog toga je važno pratiti promjene staničnih struktura ili funkcija koje su posljedica izloženosti toksičnim tvarima putem biomarkera. Biomarkeri izloženosti metalima su metalotioneini, niskomolekularni proteini odgovorni za homeostazu esencijalnih i detoksifikaciju toksičnih metala. Sustavno praćenje (biomonitoring) metalotioneina temelji se na njihovoj indukciji u prisustvu metala (cinka (Zn), kadmija (Cd), bakra (Cu)), te razlikujemo bazalnu i pobudnu razinu metalotioneina. Praćenje razina metalotioneina u školjkaša i riba priobalnog područja Jadranskog mora, kao ranog pokazatelja promjena izazvanih metalima, provodi interdisciplinarna skupina istraživača u Laboratoriju za biološke učinke metala Instituta Ruđer Bošković.

The capability of hyphenated high performance ion chromatography coupled with inductively coupled plasma optical emission spectrometrxy(HPLC/ICP-OES) was investigated for iron speciation in natural water samples. A discrete sample intrroduction system produced transient singls to the ICP-OES detector. These signals were characterized through peak asymmetry factors.The elution of Fe(II) and Fe(III) from chromatographic columns using peak height and peak area values was found to be good. The elution of Fe(II) and Fe(III) from chromatographic columns using pyridine-2, 6-dicarboxylic acid was measured, and the results were satisfactory for most of the prominent iron emission line at 259.925 nm ; two resolved chromatographic peaks were detected by ICP-OES. The iron standard sulution stability was studied and fonud to be sufficient to allow the determination of total iron at very low concentration ranges. Speciation of iron in natural water samples was achived whit on-line preconcentration, and the measured concentration of Fe(III) and Fe(II) were 7.5 and 1.2 ng ml-1, respectively. The apperance of another iron species overlapping the peak of Fe(III) can probably be attributed to the bonding of Fe(III) with the organic componuds int the water samples.

Fizičko-kemijski oblici tragova otopljenih metala istraživani su razvijenom automatiziranom pseudopolarografskom metodom u modelnim otopinama kao i u uzorcima prirodne morske vode, i to elektrodom s visećom živinom kapi i elektrodom od staklastog grafita s tankim slojem žive uz “turbo” miješanje. Prikazano je određivanje konstanti stabilnosti labilnih kompleksa olova(II) s kloridom iz pomaka poluvalnih potencijala automatski mjerenih pseudopolarograma. U otopinama konstantne ionske jakosti 4 M ((4-X) M NaClO4 + X M NaCl) i koncentracije olova(II) od 10 mikgL-1 (5x10-8 M) kod pH = 2 prividne konstante stabilnosti iznose: logb1 = 0.61+/-0.05, logb2 = 1.77+/-0.02, logb3 = 2.18+/-0.02, logb4 = 1.85+/-0.02. Ove vrijednosti u suglasnosti su s već objavljenim na mnogo višim koncentracijama otopljenog metala. Na temelju struja anodnog vrha vala pri odgovarajućim potencijalima akumulacije (pseudopolarografska mjerenja) ustanovljeno je da bakar u morskoj vodi postoji uglavnom u obliku jakih inertnih kompleksa (>99%). Diskutirane su prednosti i ograničenja pseudopolarografskog pristupa za fizičko-kemijsku karakterizaciju (specijaciju) otopljenih tragova metala na tako niskim koncentracijama koje su prisutne u prirodnim vodenim sustavima.

Specijacija tragova metala istraživana je u modelnim otopinama kao i u uzorcima morske vode pomoću pseudopolarografske methode, i to elektrodom s visećom živinom kapi i elektrodom od staklastog grafita s tankim slojem žive s "turbo" sustavom miješanja. Određene su konstante stabilnosti labilnih kompleksa olova(II) s ionima klorida iz pomaka poluvalnog potenncijala automatski mjerenih pseudopolarograma. Dodatak otopine (NaCl) u elektrokemijsku ćeliju također je kontroliran automatski. U otopini ionske jakosti 4 M ((4-X) M NaClO_4 + X M NaCl) pri koncentraciji olova(II) od 5x10-8 M (pH=2) prividne konstante stabilnosti iznose: logbeta_1=0.61plusminus0.05, logbeta_2=1.77 plusminus0.02, logbeta_3=2.18plusminus0.02, log beta_4=1.85 plusminus0.02. Na temelju struja anodnog vrha vala pri odgovarajućim potencijalima akumulacije (pseudopolarografsks mjerenja) ustanovljeno je da bakar u morskoj vodi postoji uglavnom u obliku jakih inertnih kompleksa (>99%). Također će se diskutirati prednosti i ograničenja pseudopolarografskog pristupa za specijaciju tragova metala u vodenim sustavima.

Razvijene su i ispitane nove elektrokemijske metode (temeljene na voltametriji s anodnim otapanjem), te novi osjetljivi elektrodni sustavi za određivanje vrlo niskih koncentracija odnosno raspodjele kemijskih oblika tragova metala u prirodnim vodama. Utvrđena je primjenljivost nove elektrode s visećom živinom kapi (MDE-1) u određivanju i specijaciji tragova metala u vodenim sustavima. Nakon zamjene materijala plastičnog miješala i staklene "frite" referentne elektrode s kvarcom, smanjena je adsorpcija iona bakra(II) (1´10-7 M) sa 60% na manje od 20% pri koncentraciji bakra(II) od 2´10-8 M. Uzastopnim mjerenjem anodne struje vrha vala kadmija(II) u zakiseljenoj otopini u području koncentracija izme|u 10-7 M i 2´10-10 M dobivene su relativne standardne devijacije od samo 0, 37% do 1, 73%. Izmjenom oblika rotirajućeg mješala (izrađenog kvarca) povećana je osjetljivost mjerenja, te je postignuta granica detekcije od 2, 5´10-11 M kadmija u otopini 0, 03 M HNO3. Upotrebom talija(I) kao indikatorskog unutarnjeg oksidoredukcijskog standarda povećana je pouzdanost voltametrijskih mjerenja bakra. Tako su smanjena kolebanja u odzivima redukcijskih struja bakra od relativne standardne devijacije 6, 0% na 2, 9% odnosno oksidacijskih struja bakra od relativne standardne devijacije 12, 6% na 3, 6%. Pažljivom obradom površine eletkrode od staklastog grafita znatno je snižena osnovna struja uz smanjenje "šuma" struje. Ispitane su karakteristike novog "turbo" sustava za učinkovitu dopremu otopine na površinu stacionarne elektrode s tankim slojem žive. U usporedbi s rotiraju};om elektrodom pri istoj brzini vrtnje, s "turbo" miješanjem povećana je osjetljivost za gotovo dva puta, te je postignuta granica detekcije od 8´10-12 M olova(II). Razvijen je novi program za potpuno automatsko mjerenje pseudopolarograma tragova metala. Eksperimentalno određene ovisnosti poluvalnog potencijala pseudopolarograma talija(I) i olova(II) o vremenu akumulacije i debljini difuzijskog sloja u suglasnosti su s teoretski predviđenim. Primjenom programa koji povezuje automatsko mjerenje pseudopolarograma uz automatsko dodavanje otopine u elektroanalitičku posudu (metoda dodatka standarda), određene su konstante stabilnosti labilnih kompleksa olova(II) s kloridima. U otopini ionske jakosti 4 M (pH = 2) pri koncentraciji olova(II) 5´10-8 M prividne konstante stabilnosti iznose: log b1 = 0, 61ą0, 05 ; log b2 = 1, 77ą0, 02 ; log b3 = 2, 18ą0, 02 ; log b4 = 1, 85ą0, 02. Opisane su i ispitane metode određivanja kapaciteta kompleksiranja metala elektrodom s visećom živinom kapi i elektrodom s tankim slojem žive. Pri određivanju kapaciteta kompleksiranja bakra(II) s edta elektrodom s visećom živinom kapi u otopinu je potrebno dodati površinsko aktivnu tvar Triton-X-100 (najmanje 1 mg L-1) radi razdvajanja redukcijskih potencijala slobodnog (i labilno kompleksiranog) bakra i inertnog Cuedta kompleksa. Ovim dodatkom se postiže široko područje potencijala akumulacije na kojem se reducira samo slobodni (i labilno kompleksirani) bakar. Međutim, kod elektrode od staklastog grafita s tankim slojem žive nije potrebno dodavanje površinsko aktivnih tvari, a bolje razdvajanje redukcijskih potencijala postiže se tankim slojem žive.