Навигация
Воздействие антропогенных стрессоров на морфологическую структуру растений
27978
знаков
2
таблицы
1
изображение
2. Воздействие антропогенных стрессоров на морфологическую структуру растений
Опасность антропогенных стрессоров состоит, прежде всего, в том, что биологические системы - будь то организмы, популяции или биогеоценозы - недостаточно адаптированы к ним. Антропогенные стрессоры создаются с такой скоростью, что эти системы часто не успевают активизировать соответствующие адаптационные процессы.
антропогенный загрязнитель животное растение
Таблица 2. Некоторые антропогенные стрессоры и их нарушающее воздействие на организмы
| Стрессор | Нарушающее воздействие | |
| упругая нагрузка | пластическая нагрузка | |
| Температура Холод (мороз) Жара | Затвердевание липидов, денатурация белков, замедление метаболических процессов (затвердевание и расширение воды). Разжижение липидов, денатурация белков | Потеря полупроницаемости. Агрегация белков, потеря полупроницаемости. |
| Вода Сухость Затопление | Дегидратация, концентрация растворенных веществ Гидратация. Недостаток кислорода. | грегация белков, потеря полупроницаемости, сжатие клеток. Потеря полупроницаемости. Сжатие клеток. |
| Облучение Инфракрасное и видимое излучение Ультрафиолетовое излучение Ионизирующее излучение | Фотосенсибилизация Сенсибилизация к действию излучения. То же | Фотохимическая реакция Радиохимическая реакция Радиохимическая реакция, агрегация белков, потеря полупроницаемости. |
| Химические в-в Соли Ионы Недостаток кислорода SO2 Окислители Пероксиацетил-нитрат NH3 | Дисбаланс ионов Ионообмен Снижение редокс-потенциала Образование сульфитов, снижение редокс-потенциала. Повышение редокс-потенциала. Образование NH4+, повышение рН | Потеря полупроницаемости Образование связи с SH-группой белка, потеря полуполупроницаемости Образование токсичных промежуточных продуктов, потеря полупроницаемости Расщепление S - S-связей белка Окисление SH-группы белка до S - S-группы, потеря полупроницаемости. Образование амидов, изменения в зависимости от степени повышения рН |
| Физические факторы Давление Шум Скашивание, скусывание (травы) Ветер Электричество Магнетизм | Изменение тургора, прекращение роста клеток Механические повреждения клеток. То же То же Воздействие такое же как при жаре Дезориентация ионов | Сжатие клеток То же То же То же Агрегация белков, потеря полупроницаемости. Потеря полупроницаемости |
Многие антропогенные факторы среды потому и становятся опасными для живого (стрессорами), что они крайне отличны по величине, интенсивности, продолжительности и моменту воздействия от той обычно существующей в природе нормы, к которой адаптированы биологические системы. В результате они часто влияют на диапазон толерантности, что нередко приводит к превышению допустимой нагрузки на организмы и к распаду биологической системы (Tesche, 1982).
Кроме того, следует обратить внимание на то, что в природе на организм воздействует не один какой-нибудь стрессор, а всегда наблюдается целый комплекс нарушающих факторов (комплексное стрессовое воздействие среды). При этом, разумеется, какой-либо отдельный фактор может временно или постоянно доминировать. В связи с этим понятно, что реакции организмов на стрессоры в лабораторном эксперименте не всегда совпадают с наблюдающимися в естественных условиях. Поэтому исследования комбинированного воздействия средовых нагрузок, т. е. комплексного стрессового воздействия среды, являются принципиально важными для установления допустимой нагрузки и стабильности биологических систем в нарушенной среде со многими антропогенными стрессорами.
В истории биоиндикации морфологические изменения растений в ответ на антропогенные воздействия привлекли к себе внимание очень рано. В середине XIX в. были отмечены повреждения растений дымом вокруг бельгийских и английских содовых фабрик, а уже в 1850 г. Штекхардт (Stockhardt) опубликовал свои наблюдения о повреждениях дымом елей. Позднее сообщалось о характерных изменениях окраски растений во время военного применения ядовитых газов или их утечек. Сегодня во всех промышленно развитых странах известно о видимых поражениях растительности дымом или уличных деревьев солью. В полевых условиях, гидропонной культуре и камерах для окуривания было проведено множество исследований, посвященных связи морфологических изменений с антропогенными стрессорами.
И сейчас наиболее часто применяемые на практике методы биоиндикации наряду с картографированием споровых учитывают морфологические изменения высших растений. Основой для этого являются в первую очередь незначительные затраты труда при наблюдении и оценке наблюдаемых явлений. Измерения чаще всего могут проводиться без специальных лабораторий и обученного персонала. Для некоторых стрессовых факторов уже испытаны и иногда специально подобраны различные морфологические индикаторы, с помощью которых возможна кратко- или долговременная индикация, как при низких, так и при высоких дозах воздействия. Современные исследования уделяют главное внимание стандартизации тест-материала и условий его применения.
В ряде стран морфологические индикаторы используются в национальной системе мониторинга, в том числе в Нидерландах. Уже более 10 лет (Posthumus, 1982). С помощью методов биоиндикации, основанных на морфологии растений, получена большая часть картосхем антропогенного влияния. Морфологические методы индикации находят также применение при селекции устойчивых линий лесных, плодовых и декоративных деревьев (Николаевский, 1979; Dassler, 1981 а).
Похожие работы
... о биологической причинности. Ряд феноменов, которые витализм считал специфическими для биологических объектов (способность к саморегуляции, усложнение строения, достижение одного результата разными способами) рассматриваются в современном естествознании как типичные проявления процессов самоорганизации любых достаточно сложных систем, а не только живых. Н.Бор: “ни один результат биологического ...
0 комментариев