Биологический мониторинг - страница 7

В биологии принимаются оба этих подхода и под стрессом понимают также реакцию различных биологических систем на воздействие экстремальных факторов среды (или стрессоров), которые в зависимости от силы, интенсивности, продолжительности воздействия могут оказывать довольно значительное влияние на состояние экосистем.

В естественных условиях организмы часто подвергаются воздействию различных стрессоров. Обычно стрессоры делят на следующие группы:

1. Химические – включают различные химические соединения, которые действуют как в избытке, так и при недостатке.

2. Физические – температура, влага, излучение.

3. Энергетические – ветер, давление, шум.

4. Механические – скашивание, перевыпас.

К ритмически повторяющемуся воздействию экстремального количества этих факторов (холода, жары и т. д.) организмы приспосабливаются различно:

а) путем периодического изменения активности, что делает их более устойчивыми к влиянию стрессоров;

б) уклонением от воздействия экстремальных факторов среды с помощью специфических приспособлений. Например, глубоко укореняющиеся растения оказываются нечувствительными к поверхностному пересыханию почвы;

в) некоторые растения ставят на пути стрессоров физические или химические барьеры.

Среди вызываемых стрессорами нагрузок на биологические системы различают обратимые (упругие) и необратимые (пластические) нагрузки. Так, низкая температура может вызвать такие обратимые нагрузки, как затвердение жиров, денатурацию белков, замедление метаболических процессов. В то же время низкая температура может привести к таким необратимым изменениям, как непроницаемость клеточных мембран.

При длительном действии экстремальных условий среды ряд биологических систем может адаптироваться к ним. При этом наблюдается следующая закономерность – за исходным устойчивым состоянием в ответ на воздействие стрессора обычно следует избыточная реакция, которая затем сменяется некоторым стабилизирующим состоянием, на смену которому наступает новое устойчивое адаптированное состояние (рисунок 1).

Опасность антропогенных стрессоров состоит в том, что биологические системы недостаточно адаптированы к ним, что обусловлено, прежде всего, тем, что антропогенные стрессоры создаются с такой скоростью, что биосистемы не успевают активизировать свои адаптивные процессы. Многие антропогенные факторы потому и становятся опасными для живого, что они существенно отличаются по интенсивности и продолжительности воздействия от той, обычно существующей в природе нормы, к которой биосистемы адаптированы. В итоге антропогенные стрессоры оказывают заметное влияние на диапазон толерантности экосистем, что приводит к их деградации. Так, промышленные и технические сооружения вызывают подогрев воздуха и воды, их загрязнение вредными веществами, уплотнение почвы и т.д., что приводит к сокращению ареалов типичных видов, уничтожению целых комплексов естественной растительности и распространению рудеральных растений.

Рисунок 1 – Адаптация биологических систем к воздействию стрессоров

Большая часть загрязняющих веществ от источников загрязнения попадает сначала в атмосферу и уже из нее в почвенную и водную среду.

Различают три способа выведения загрязняющих веществ из атмосферы: