Библиографическое описание:

Яхшиева М. Ш., Уразолиев Х. А., Эшонкулов Э. С., Усанов У. Н., Яхшиева З. З. Адаптация организмов к изменению окружающей среды под воздействием экотоксикантов // Педагогика высшей школы. — 2015. — №1. — С. 17-18.

Экология включает в свои исследования изучение воздействия тяжелых токсичных металлов на экосистемы и их структурные составляющие. Экотоксикология как новое междисциплинарное научное направление может взять на себя ключевую роль в создании теоретических основ нормирования загрязнения.

Ключевые слова: мониторинг, селекция толерантных видов, доминантность, биоаккумуляция, ксенобиотики, экология, загрязнение окружающей среды, экотоксиканты

 

Учитывая высокую актуальность и практическую значимость экологически обоснованных требований к ограничению загрязнения природных сред, многообразие направлений, по которым ведутся исследования, количество теоретических воззрений на эту проблему может быть достаточно большим. Геоэкология изучает изменение природных сред, включая распространение и круговорот синтезированных органических веществ или рассеянных человеком металлов с токсичными свойствами. Токсикология ставит задачи по выявлению опасных свойств токсичных веществ, в особенности элементов для живых организмов. Однако реальное слияние идей и методов этих дисциплин под эгидой экотоксикологии не произошло, что по-видимому объясняется рядом факторов, тормозящих развитие этого направления науки.

Экотоксикология как междисциплинарное направление требует объединения усилий большого круга специалистов различного профиля. Отсутствие целостной междисциплинарной программы, способной заинтересовать и объединить на финансовой основе специалистов в области эко-, токси- и геологических наук, также тормозило становление этого научного направления.

По- видимому, было бы несправедливым не отметить, что даже в этот период многие специалисты продолжали и продолжают работать по различным аспектам экотоксикологии. Выполнено много исследований, которые, позволили понимать закономерности антропогенных преобразований окружающей среды и некоторые проблемы биологических систем, влияющих на антропогенные воздействия, включая токсичное загрязнение вод. Однако прошло не столь длительное время, чтобы в настоящий момент можно было бы предсказать все сценарии будущих изменений, особенно отдаленные последствия длительного действия малых доз токсичных веществ. Поэтому значимость экотоксикологии в перспективе как междисциплинарное направление будет только возрастать.

Как известно, организмы обладают способностью к регуляции концентраций металлов и детоксикации органических ксенобиотиков. Вместе с тем они в больших количествах могут накапливаться в живых организмах, что приводит к нарушению важнейших функций организма. Биоаккумуляция органических ксенобиотиков и неэссенциальных элементов может лежать в основе не только острых токсических эффектов, но и отсроченных хронических. Стойкие органические загрязнители могут также передаваться потомству, у птиц и рыб — с содержимым желточного мешка, у млекопитающих — с молоком кормящей матери. При этом возможно развитие эффектов у потомства, не проявляющихся у родителей.

Все химические токсичные элементы и соединения первоначально вызывают нарушения структуры и функций молекул, что приводит к изменению их функционирования в клетке и, в свою очередь, отражается на структуре и функциях клеточных органелл, которые изменяют физиологический статус организма.

В иерархии экотоксикологических исследований молекулярный уровень важен для понимания механизмов токсического действия. Клеточный уровень находится между молекулярным и организменным. Он очень важен для предсказания последствий токсичного влияния на жизнедеятельность целого организма. Он также значим в понимании изменений на популяционном уровне. Развитие массовых заболеваний (неоплазии, раковых изменений в тканях) приводит к элиминации живого организма и сокращению продолжительности жизни, что отражается на структуре популяции.

Способность повышать энергетический обмен для выживания в стрессовой ситуации выработана у людей и животных в процессе эволюционного развития и является важнейшей их преадаптаций к изменению условий среды. Закономерности подобного характера выражены столь отчетливо, что они возводятся в ранг «законов». Токсичное загрязнение вод, бесспорно, создает «экстремальность» условий обитания для живых организмов. Для выживания в новых условиях токсичного загрязнения организма несут энергитические затраты, связанные с активацией механизмов детоксикации проникающих в организм ядов. Поэтому затраты энергии, необходимые для поддержания обычного метаболизма, роста и воспроизводства, будут значительно изменяться в стрессовых условиях. Если расход энергии на поддержание жизнеобеспечивающего метаболизма увеличится как следствие мобилизации механизмов детоксикации, то сократится та ее часть, которая будет запасена в тканях прироста и репродукции.

Основной для адаптации популяции к изменению окружающей среды являются генетическая вариабельность и селекция толерантных видов. При этом редукция генетического разнообразия может увеличить устойчивость к определенному виду токсиканта, но снизить адаптивные возможности в целом популяции к другим видам загрязнения. Селекция толерантных генотипов к действию загрязняющих веществ может сигнализировать, что популяция находится под давлением загрязнения длительный период. В научной литературе получены доказательства, что под селективным действием токсичного фактора происходят микроэволюционные преобразования в популяциях.

Селективное давление токсичного фактора и нарушения межвидовых отношений в экосистеме индицируют процессы формирования новых биологических сообществ, которые протекают в следующем направлении: уменьшается видовое разнообразие за счет исчезновения уязвимых к токсичному действию видов; происходит упрощение структуры как следствие исчезновения или сокращения ряда видов в сообществах, что в свою очередь неизбежно приводит к упрощению трофических связей; резко возрастает доминантность эврибионтных форм, многие из которых имеют обширные ареалы или являются космополитами.

 

Литература:

 

1.      Бурцева Л. В., Лапенко Л. А., Кононов Э. Я., Юшкан Е. И. Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды./ Л.; Гидрометеоиздат. 1990. С. 3–10.

2.      Мур Ж. В., Рамамурти С. М. Тяжелые металлы в природных водах. / М.; Мир. 1987. С. 286–297.

3.      Мартин Р. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов./ М.; Мир. 1993. С. 25–43.

Основные термины (генерируются автоматически): окружающей среды, толерантных видов, токсичного загрязнения организма, междисциплинарное направление, токсичного фактора, органических ксенобиотиков, токсичных веществ, селекция толерантных видов, загрязнение окружающей среды, механизмов детоксикации, живых организмов, междисциплинарное научное направление, загрязнение вод, основ нормирования загрязнения, токсичного фактора и нарушения, действием токсичного фактора, изменению окружающей среды, значимость экотоксикологии в перспективе, физиологический статус организма, загрязнения природных сред.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Посетите сайты наших проектов