Биоиндикационные методы в экотоксикологии

Определение условий внешней среды, в том числе биологически значимых антропогенных нагрузок, на основе реакций на них живых организмов и их сообществ называется биоиндикацией.

Индикаторы, биоиндикаторы, детерминанты – это растения, грибы, животные, микроорганизмы и биоценозы, характеризующие условия внешней среды.

Живые индикаторы имеют существенные преимущества в применении. С их помощью можно достаточно быстро, эффективно и без существенных затрат определить состояние окружающей среды.

Биоиндикация осуществляется на различных уровнях организации живой материи. При этом биоиндикация на низших уровнях диалектически включается в биоиндикацию на высших уровнях, выступая на них в новом качестве.

В соответствии с иерархией биологических систем можно установить следующие уровни биоиндикации:

  • макромолекула;
  • клетка;
  • ткань;
  • орган;
  • организм;
  • популяция;
  • экосистема (биоценоз).

Повышение уровня организации живой материи может приводить к усложнению, неоднозначности взаимосвязи биологического отклика с антропогенными факторами исследуемой среды, поскольку на них могут накладываться и природные факторы.

Поэтому в качестве индикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым загрязнителям организмы. На молекулярном и клеточном уровнях индикации происходят изменения биохимических реакций под воздействием стрессора.

Это связано с тем, что они наиболее чувствительны к воздействию внешних загрязнителей. В присутствии загрязнителей окружающей среды, например, происходит уменьшение содержания хлорофилла в мембранах хлоропластов растений или понижается способность фитопланктона к продуцированию кислорода в  процессе фотосинтеза, изменяется внешний вид и размер клеток.

Это может служить индикаторным признаком воздействия на живую природу газопылевых выбросов предприятий или токсичных компонентов сточных вод.

Биотестирование – один из основных методов биологического анализа на организменном и популяционном уровнях организации.

Важная проблема, которая возникает при попытке обеспечить безопасность среды обитания человека – это необходимость проведения анализа большого количества сред сложного состава на содержание тех или иных компонентов.

Кроме того, на практике часты случаи, когда соответствующие процедуры должны проводиться в условиях дефицита времени или в местах, где сложное и громоздкое лабораторное оборудование недоступно.

Интересно
В настоящее время создаются штаммы бактерий, которые сигнализировали бы о присутствии различных токсикантов, а также конструируют приборы, в которых детекторами загрязнений служат сменные патроны, заполненные питательной средой с бактериями.

Приборы подобного типа будут использоваться для определения опасных концентраций анестезирующих веществ в операционных, содержания ядохимикатов вблизи обрабатываемых полей, для обнаружения утечки ядовитых веществ в лабораториях, а также в поисках полицией наркотиков.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)