<<
>>

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ БИОМАРКЕРОВ РАЗНОГО УРОВНЯ

Руднева И.И.1, Шевченко Н.Ф.1, Овен JI.C.',

Залевская И.Н,2, Скуратовская Е.Н.21 Институт биологии южных морей НАН Украины, 99011, Севастополь, пр. Нахимова, 2, svg@bios.iuf.netТаврический Национальный университет, 96031, Симферополь,

ул.

Ялтинская, 4

Усиление антропогенной нагрузки на прибрежные морские экосистемы привело к необходимости детального анализа их состояния, й, прежде всего их биотической составляющей с выделением соответствующих биомониторов (тест-объектов) и биомаркеров, характеризующих ответные реакции организма на неблагоприятные воздействия. С этой целью исследовали ихтиоценозы пяти севастопольских бухт с разным уровнем загрязнения на различных уровнях их биологической организации: сообщества (видовой состав ихтиоценозов), популяционном (размерновозрастной и половой состав популяций морского ерша, выбранного в качестве биомонитора), органно-тканевом (индексы печени, гистологический анализ гонад), молекулярном (параметры перекисного окисления липидов, содержание антиоксидантов в печени и активность ферментов антиоксидантной системы крови). Показаны различия в исследуемых параметрах, которые обусловлены как естественными причинами (изоляцией бухт от открытой части моря), так и влиянием загрязнения. При этом изоляция бухт и обусловленные ею факторы в большей степени влияют на биоразнообразие рыб в ихтиоценозах, их размерно-возрастной и половой состав, тогда как морфофизиологические показатели, нарушение гаметогенеза, активация процессов перекисного окисления липидов и активности ферментов антиоксидантной системы в основном характерны для особей, обитающих в более загрязненных акваториях. Обсуждается возможность использования примененных биомаркеров для комплексной оценки состояния водной среды. В настоящее время для анализа состояния водных экосистем, подвергающихся интенсивному антропогенному воздействию, важно не только знать содержание загрязнителей в воде, грунтах и биоте, но и отклики гидробионтов на действие этих загрязнителей.

Определение взаимодействия между токсикантами и ответными реакциями водной среды и ее биоты является одной из актуальных задач современной экотоксикологии. Множество антропогенных факторов, комбинация их синергических, антагонистических и маскирующих эффектов выдвигает на первый план проблему методов оценки их влияния на водные организмы. Именно комплексный подход, включающий использование разных методов анализа гидробионтов и среды их обитания, способен дать наиболее полную и адекватную оценку состояния водных экосистем, а также прогнозировать последствия кратковременного и долговременного антропогенного воздействия на качество среды и пригодность ее для нормальной жизнедеятельности гидробионтов.

Для определения влияния химических загрязнителей на организм необходимо проанализировать не только их содержание в воде, но и установить ответные реакции организма на действие этих факторов. Традиционные гидрохимические и химико-аналитические методы позволяют измерить уровни загрязнителей в определенных, часто в очень ограниченных пределах с применением специальной дорогостоящей аппаратуры, реагентов, а также значительных временных затрат. Биоиндикация (методика оценки экологического состояния окружающей среды по реакциям обитающих в ней биологических систем) имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами исследования: она неспецифична, то есть одинаково допустима для выявления вредного действия на биосистемы либо физических, либо химических, либо биологических факторов или их суммарного эффекта. Методы биоиндикации весьма чувствительны, так как живые организмы могут воспринимать более низкие концентрации токсикантов, чем любой аналитический датчик, используемый в аппаратуре [46]. С помощью данных методов можно решать как прямые задачи (действие известного фактора на живую систему), так и обратные, когда по реакции системы можно определить параметры факторов, вызывающих ее изменения. Совершенно очевидно, что действие загрязняющих веществ и их совокупности вызывает отклик со стороны живой системы на всех уровнях ее биологической организации: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, на уровне сообщества и экосистемы.

В связи с этим разработка методов анализа и выбор соответствующих критериев для каждого уровня является важнейшей задачей экотоксикологии [45, 48-50]. Для построения иерархической системы ответных реакций важно выделить биомониторы (тест-объекты) - виды (компоненты экосистемы), адекватно реагирующие и чувствительные к осуществляемому воздействию. Они должны обладать определенными качествами, а именно [17-19, 57]:

повсеместное распространение в водоеме как в относительно чистых, так и в загрязненных районах;

хорошо изученная биология (жизненный цикл, питание, созревание, температурный режим, размножение)

относительно оседлый образ жизни, то есть вид не должен совершать длительных миграций.

Для характеристики состояния биомониторов важно подобрать соответствующие биомаркеры - такие индикаторы разного биологического уровня, которые позволяют оценить отклики организма на действие различных, в том числе неблагоприятных для него факторов [3, 30, 48, 49, 52]. В качестве таких маркеров могут быть использованы морфофизиологические показатели [15, 37, 38, 47, 51, 54, 65}, состояние репродуктивной системы, генетические и биохимические характеристики, в частности, параметры молекулярных защитных систем - активность неспецифических монооксигеназ, антиоксидантних ферментов, показатели перекисного окисления липидов, белковый состав сыворотки крови [16-19, 30, 55, 56, 58, 73] и др.

В связи с этим целью настоящей работы явилось сравнительное исследование биомаркеров разного уровня в популяциях морского ерша, обитающих в бухтах Севастополя, характеризующихся разными экологическими условиями и разным уровнем антропогенной нагрузки, а также анализ откликов этих параметров на качество среды обитания.

<< | >>
Источник: Б. А. Флеров. “Актуальные проблемы водной токсикологии”. Сборник статей. Борок, 2004. 248 с.. 2004

Еще по теме КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ БИОМАРКЕРОВ РАЗНОГО УРОВНЯ:

  1. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ БИОМАРКЕРОВ РАЗНОГО УРОВНЯ
  2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
  3. ГЛАВА 2. ОПИСАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТ