Индикаторные критерии
Выделяют индивидуальные критерии (особенность строения, функционирования разных биологических видов) и эти особенности рассматриваются в различных средах.
3 вида антропогенных воздействий:
1) Имеющие загрязнения
2)
3) Ландшафтно-конструктивные (уничтожение растительного покрова)
Уровни биоиндикации:
Биохимические и физиологические реакции
Анатомические и морфологические отклонения
Флористические (изменение видового состава); биоценотические изменения (изменение в составе биоценоза, т.е. изменение соотношения видов популяции); экосистемные изменения.
На нескольких уровнях преобладает прямая индикация.
Признаки загрязнения экосистем, используемые при разных уровнях индикации (на примере фитоиндикации):
I уровень: биохимические и физиологические реакции (когда стрессовые воздействия невелики) – невидимые повреждения: нарушение проницаемости биомембран, нарушение процессов фотосинтеза, преждевременное включение механизмов старения, разрушение белка и РНК, изменение энергетического баланса (активность ферментов), изменение минерального обмена, изменение углеводного и липидного обмена.
II уровень: анатомические и морфологические отклонения (требуется меньшая подготовленность специалистов): определение хлороза (изменение окраски листьев и других вегетативных частей растений) и некроза (точечный, пятнистый, межжилковый, краевой), дефолиация, суховершинность, изменения размеров и продуктивности растений, изменение формы роста (появление уродливых форм - терратов).
III уровень: флористический уровень (рассмотрение видового состава: характер распространения, состав, расширение ареала синантропных видов): популяционный анализ (возрастная структура, внутривидовая дифференциация).
06.11.12
Примеры индикаторных (биологических) признаков на животном молекулярном уровне: хромосомные нарушения
2 подс: финоценотип. Тест Эймса
Уровень органеллы: стабильность лизосомы (при них стабильность ненарушаема)
Уровень корневой: физические аномалии, болезни:
А) с нарушением покрова
Б) с нарушением скелеты
Уровень организма: методы и критерии функционирования организма (работа сосудистой системы). Характеризует скорость роста и показтели поведения.
Биоиндикаторы неоднородны по чувствительности
1) Начало действия фактора. Очень резкая реакция на действие фактора. Латентный период (система не срабатываем мгновенно)
2) Плавное увеличение реакции
3) Наиболее главные группы
4) Мы берем один показатель и уравниваем по условиям среды
Широко используется методика изучения серы, так же биотестирование методом семян.
3 варианта:
Ø Выращивание семян на субстрате (поверхностная вода, осадки);
Ø Полив проростков испытуемым раствором (тополь черный, рис, ячмень);
Ø простейшие вещества (загрязняющие вещества)
Взвешивание
Углеводородный газ
Угарный газ
Оксиды азота
Оксиды серы
Свинец + другие тяжелые металлы
Озон + другие фотохимические окислители
Кислоты
Экологические исследования (рассматриваются в популяции)
Какие факторы важнее. Решили исследовать в лабораториях (с определенными дозами, интервалами, интенсивностью). Уравнивают факторы. Исследования проводятся на животных из природы. Как подобрать живое существо?
Закон экологической корреляции - закон, в соответствии с которым в экосистеме все входящие в нее виды функционально соответствуют друг другу, и уничтожение одного вида или их группы всегда в конечном итоге ведет к исчезновению других взаимосвязанных видов живого. Корреляция - в экологии - взаимное функциональное приспособление всех членов биогеоценоза и экосистемы любого иерархического уровня, приводящее к их коадаптации.
Параллелизм - форма конвергентного развития; независимое приобретение организмами в ходе эволюции сходных черт строения на базе особенностей, унаследованных от общих предков.
Все исследования направлены на адаптацию.
Адаптация – процесс приспособления, строения и функций органов, особей, популяций, вида, но и условий среды.
В узком смысле адаптация – это явление приспособления, соизмеримые с продолжительностью жизни индивидуума, а так же, сдвиги в организмах популяций на протяжении нескольких поколений.
Адаптация поддерживает постоянство внутренней среды, а так же постоянство значений важнейших параметров, обеспечивающих устойчивое развитие популяции или биоценоза в целом.
Несколько подходов к классификации адаптации:
1. адаптация на основе принципа целостности:
§ индивидуальная (отдельная особь и ее индивидуальное развитие);
§ популяционная (формирование популяции на определенной территории);
§ видовая (связана с образованием новых видов)
2. принцип территориальности
Адаптацию рассматривают с расширением экологической ниши с ее разделением, переходом в другую экологическую нишу.
Экологическая ниша – расположение вида в пространстве, а так же определенная функциональная роль вида в пространстве. Пример: его место в трофической цепи.
3. принцип времени воздействия на организм:
Акклимация (срочная адаптация). Не совершенная адаптация. При ней используются все внутренние резервы, используются все возможности
Акклиматизация (долговременная адаптация). Когда многократно влияет лимитирующий фактор, формируется система структурного следа, который является основой долговременной адаптации.
Система – содружество органов, постоянство функционирования в нестандартных условиях.
Структура – изменяется структура органов, в сторону увеличения мощности работы.
Ведущие факторы – факторы, больше всего влияющие на функциональное состояние организма.
Эволюционная адаптация (на уровне популяции). Происходит отбор благоприятных признаков, а те особи, которые ими не обладают – вымирают.
Преадаптация - появление у вида определенных черт, которые не являются чем-то положительным, просто они есть.
Есть адаптации, которые раньше были, а сейчас не нужны.