Биохимические и физиологические реакции на антропогенные стрессоры Действие антропогенных стрессоров на биоритмы и поведение.
Прежде всего следует остановиться на общих принципах обмена веществ: 1) обмен веществ привязан к субклеточным, надмолекулярным и молекулярным структурам; 2) организован по типу функциональной и структурной иерархии (соподчинения); 3) высокоэкономичен; 4) способен к саморегуляции. Задачи обмена веществ можно суммировать следующим образом: 1) поставка энергии в форме богатых энергией соединений, необходимых для протекания реакций; 2) поставка восстановительных эквивалентов для реакций биосинтеза; 3) биосинтез макромолекул для выполнения различных функций.
Реакции, обусловленные стрессорами, относятся к различным уровням организации обмена веществ. При этом затрагиваются: 1) организация структура и состав биомембран (например, изменяется проницаемость); 2) концентрация макромолекул (например, изменяется количество ферментов); 3) активность макромолекул (например, ферментативная); 4) продуцирование веществ с защитными функциями (например, пролина); 5) возникновение новых метаболических систем или изменение хода биохимических реакций; 6) изменение структуры клеток.
Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. У животных, например, наблюдается периодичность двигательной активности и многих физиолого-биохимических реакций (температурные колебания, секреция гормонов, синтез РНК, образование рибосом, деление клеток и др.). Биологические ритмы могут возникать как реакции на периодические изменения среды (экзогенные биоритмы). Однако чаще биоритмы генерируются самим организмом, а внешние воздействия могут сдвигать фазу этих биоритмов, менять их амплитуду (эндогенные биоритмы). Эндогенный компонент ритма дает организму возможность ориентироваться во времени (биологические часы) и заранее готовиться к предстоящим изменениям среды. С экологической точки зрения особый интерес представляют ритмы примерно соответствующие периодичности геофизических процессов (циркадианные, окололунные, окологодовые, околоприливные). К наиболее важным периодически меняющимся экологическим факторам относятся освещенность, температура, влажность, сигналы, исходящие от животных того же вида, доступность пищи.
|
|
|
Антропогенные стрессоры приводят к изменениям биоритмических параметров. Эти реакции происходят относительно быстро и могут быть зарегистрированы еще до того, как вредные воздействия или симптомы болезни станут очевидными. Действие на биоритмы животных заключается в изменении соотношения фаз, изменении спектра частот и других реакциях.
Воздействие антропогенных стрессоров на биоритмы растений приводит к нарушениям циркадианного ритма работы устьиц, сезонного ритма побегообразования, вызывает повторное цветение и др.
|
|
|
Влияние антропогенных стрессоров на поведение животных приводит к изменениям локомоторной активности, ориентации, реакции избегания-привлечения, целостного поведения.
Воздействие антропогенных стрессоров на динамику и характер распространения растительных популяций, позвоночных, беспозвоночных животных, на динамику популяций и характер распространения микроорганизмов и вирусов
Удобным объектом для биоиндикации является почвенная мезофауна в связи с оседлостью почвенных беспозвоночных, большим разнообразием видового состава, высокой биомассой, что позволяет собрать статистически достоверный материал для биоиндикации. Перспективными являются личинки-жуков щелкунов - проволочники, костянки, мертвоеды, рыжие лесные муравьи, дождевые черви, наземные моллюски. Для биоиндикации используются клещи-орибатиды, населяющие в природе кору деревьев, личинки мух и др. Обычно с ростом загрязнения происходит уменьшение плотности заселения, сокращение ареала, и, в конечном счете, утрата автохтонного вида. При этом другие виды в результате разносторонних изменений свойств местообитания могут увеличить свое присутствие. Нередко видовое разнообразие снижается.
|
|
|
Следует рассмотреть следующие вопросы: промышленные газодымовые выбросы как стрессоры; газодымовые выбросы и явления популяционной адаптации (повышение генетического полиморфизма, изменчивости, в загрязненных местообитаниях); выхлопные газы и плотность популяций членистоногих; тяжелые металлы в беспозвоночных животных; гербициды как стрессоры; изменение влажности почв как стрессор для насекомых.
Действие антропогенных стрессоров на динамику популяций и характер распространения микроорганизмов и вирусов
Влияние стрессоров на микроорганизмы определяется путем количественной оценки определенных таксономических или физиологических групп и некоторых результатов жизнедеятельности. Это позволяет делать выводы относительно интенсивности протекания микробиологических процессов в почве. Главными стрессорами для микроорганизмов являются гербициды, фунгициды, инсектициды, диоксид серы.
Вирусы представляют собой паразитирующие, доклеточные, способные к репродукции формы жизни. Для их размножения необходимы живые клетки. Вирусы в окружающей среде представляют собой находящиеся в состоянии покоя симметричные частицы макромолекулярных размеров. В простейшем случае они состоят из нуклеиновой кислоты и белка. Вирусы животных попадают в окружающую среду вместе с экскретами или секретами, тогда как вирусы растений обычно поступают в почву с отмершими тканями хозяина или через переносчиков. Поступление вирусов в наземные экосистемы происходит с бытовыми и сельскохозяйственными стокам, шламами из отстойников и твердыми отходами. Почва представляет собой важный этап передачи вирусов в окружающей среде. Следует рассмотреть действие на вирусы различных стрессоров - температуры, воды, облучения, ветра, химических веществ. Вирусы функционируют как чувствительные биоиндикаторы, пригодные для прямой биоиндикации. Особый интерес представляет изучение систем вирус-хозяин: бактерии - фаги, вирус-клетка, вирус-простейшие.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 36; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!