НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
БИОИНДИКАТОРЫ, ИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ. ОБЪЕКТЫ БИОИНДИКАЦИИ
Биоиндикаторами могут быть живые организмы, обладающие хорошо выраженной реакцией на внешнее воздействие: различные виды бактерий, водорослей, грибов, растений, животных и т.п. Существенным свойством биоиндикаторов является чувствительность . Проявление реакции организма при незначительных отклонениях характеризуется как ранняя индикация . Часть видов, наоборот, накапливает воздействия без быстрого проявления. Такие биоиндикаторы называются аккумулятивными. Если биоиндикатор реагирует значительным отклонением жизненных проявлений от нормы, то он является чувствительным биоиндикатором . В зависимости от времени развития индикационных реакций можно выделить 6 типов чувствительности (рис. 3):
Рис. 3. Типы чувствительности биоиндикатора : Ст – интенсивность воздействия стрессора; ч – величина показателя чувствительности.
тип:дает одноразовую реакцию спустя некоторое время и тут же теряет чувствительность;
тип: как и в первом случае, реакция сильная и внезапная, длится определённое время, затем резко исчезает.
тип: сохраняет постоянную чувствительность в течение длительного времени.
тип: после немедленной сильной реакции наблюдается ее сначала быстрое, а затем более медленное затухание;
тип: при появлении нарушающего воздействия реакция нарастает до максимума, а затем постепенно затухает;
тип: реакция V типа неоднократно повторяется.
19
НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
К чувствительным биоиндикаторам относятся лишайники, мхи, почвенные и водные микроорганизмы (водоросли, бактерии, микроскопические грибы).
В роли биоиндикаторов могут быть использованы пыльца растений, хвоя сосны обыкновенной и др.
Среди животных также выделяются группы организмов, положительно или отрицательно реагирующие на различные формы антропогенной трансформации среды (ракообразные, хирономиды, моллюски, личинки ручейников, поденок, веснянок и др.).
Чувствительными биоиндикаторами могут служить как отдельные процессы в клетке и организме (изменение ферментативной активности, изменение в пигментном комплексе), так и морфологические изменения (изменения формы и размера листовой пластинки, уменьшение продолжительности жизни хвои).
Важной характеристикой любого индикатора является его достоверность. Единых общепринятых способов оценки достоверности не разработано. В ботанических и геоботанических исследованиях с этой целью используются различные шкалы, оценивающие степень сопряженности (совместной встречаемости) индикатора и объекта индикации.
Одним из широко распространенных методов биоиндикации является метод эталонов. Суть его заключается в сравнении изучаемых экосистем с некоторой фоновой, принятой за образец по интересующим параметрам.
Метод особенно актуален при индикации загрязнений, когда сравнение ведется с природными показателями и характеристиками, не затронутыми антропогенным воздействием.
20
НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
В биоиндикации чрезвычайно важен правильный выбор биоиндикатора. При биоиндикации загрязнений наилучшим индикатором считается организм, показывающий линейную корреляцию между уровнем загрязнения среды и содержанием (аккумуляцией) загрязнителя и/или реакцией организма.
Основные требования, предъявляемые к организмам, используемым в целях биоиндикации, можно суммировать следующим образом:
присутствие объектов биоиндикации в исследуемой экосистеме по возможности в большом количестве и с однородными свойствами;
широкое представительство организма - биоиндикатора в раз- личных местах обитания и широкое географическое распространение; легкость идентификации и доступность в получении материала; отсутствие сезонных отличий в доступности и использовании биоиндикатора;
его относительная устойчивость к воздействию и накоплению стрессора;
наличие корреляции между реакцией организма и уровнем воздействия стрессора на экосистему.
Объектами биоиндикации, в зависимости от конкретных задач экологического исследования, могут выступать разные группы живых организмов - животные, растения и микроорганизмы.
Животные в этом качестве интересны как объект, физиологически близкий человеку. По их реакциям можно предвидеть санитарные последствия загрязнений не только для природы, но и для людей.
21
НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
Микроорганизмы - наиболее быстро реагирующие биоиндикаторы, они также лучше всего подходят для экотоксикологических экспериментов и расшифровки биохимических механизмов действия отдельных загрязнителей на живой организм.
Растениям отводится особое место при биоиндикаторной оценке состояния окружающей среды. В связи с автотрофным характером метаболизма растения очень чутко реагируют на загрязненность окружающей среды, проявляя высокую чувствительность, особенно к действию газообразных токсикантов, а также тяжелых металлов.
В отличие от животных, растения, как наземные, так и многие пресноводные, прочно связаны со своим местообитанием, что облегчает задачу учета факторов, действующих на растительный организм со стороны корневой системы, и позволяет широко использовать растения в целях фитоиндикации и контроля загрязненности как воздушной среды, так почвы и гидросферы.
Вместе с тем, ввиду автотрофности и прикреплённости большинства растений к субстрату, они являются важной составляющей любого биогеоценоза, в наибольшей степени подвергающейся воздействию локальных и глобальных загрязнений, что также важно для их успешного применения в целях биоиндикации.
Достарыңызбен бөлісу: |
