Алматы қаласының жағдайындағы Drosophila мelanogaster популяциясындағы морфологиялық өзгерістердің қалыптасу заңдылықтарын зерттеу

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе
Экологиялық мониторинг - антропогендік факторлар әсерінен қоршаған орта жағдайының, биосфера компоненттерінің өзгеруін бақылау, баға беру және болжау жүйесі. Экологиялық мониторингті сапалы жүргізу үшін физико-химиялық және биологиялық мониторинг қажет. Бұл екі мониторинг әдісі бірін-бірі толықтырып отырады.
Егер алғашқы әдіс фактордың сандық және сапалық сипаттамаларын береді, бірақ оның биологиялық әсері туралы тек жанама болжауға болады, ал екінші әдістің көмегімен биологиялық нәтижесі туралы ақпарат алуға болады және фактордың нақты ерекшелеліктері туралы жанама қорытындылар шығаруға болады.
Барлық биологиялық жүйелер өздерінің даму барысында тіршілік орталарындағы кешенді факторларға бейімделген. Әрбір ағза өзіне әсер ететін кез-келген факторға қатысты генетикалық детерминделген, филогенетикалық иемденген, бірегей физиологиялық төзімділік диапазонына ие. Ағзаның физиологиялық төзімділігі және экологиялық потенциясы оның индикатор ретіндегі бағалығын көрсетеді. Нәтижесінде әрбір биологиялық жүйе (ағза, популяция, биоценоз) уақытқа байланысты өзіне әсер ететін орта факторларын сипаттайды - табиғи, адаммен өзгертілген немесе антропогенді. Биологиялық жүйелер арқылы тіршілік ортасының абиотикалық және биотикалық факторларын бағалау әдісі көп жағдайда биоиндикация (лат. indicare - көрсету) деп аталады. Осыған байланысты ағза немесе ағзалар бірлестігінің тіршілік функцияларының ортаның белгілі бір факторымен тығыз корреляциялық байланыста болғандықтан оларды бағалау үшін пайдаланады және биоиндикаторлар деп атайды.
Табиғи жағдайларда ағзалар әрдайым әртүрлі стрессорлар әсеріне ұшырап отырады. Биологияда стресс дегеніміз - ортаның экстремальды факторларына биологиялық жүйенің реакциясын айтамыз және бұл факторлар қуаттылығына, қарқындылығына, уақытқа, әсер ету ұзақтығына байланысты жүйеге қатты немесе ақырын әсер етуі мүмкін 1.
Популяция деңгейінде ортаның кешенді стрессорлық әсерін зерттеуде тест-обьект ретінде Drosophila мelanogaster алдық. Бұл түрді зерттеу лабороторияда ұстау кезінде үлкен қаржылық шығындарды қажет етпейді, морфологиялық анализ жасау үшін ыңғайлы, өте тез көбейеді және онтогенездік кезеңі қысқа.
Жұмыстың мақсаты Алматы қаласының жағдайындағы Drosophila мelanogaster популяциясындағы морфологиялық өзгерістердің қалыптасу заңдылықтарын зерттеумен байланысты. Сонымен қатар келесі міндеттерді орындауды қажет етеді:
- Алматы қаласының экологиялық дифференциясына сай дрозофила популяцияларын аулау нүктелерін анықтау;
- дрозофила популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасау;
- антропогенлік прессинг бойынша Алматы қаласының екі зонасын салыстыру .

1 Әдебиетке шолу
1.1 Стресс түсінігі
Стресс түсінігі ғылымның көп салаларында әр түрлі мағынада пайдаланылады. Ең алғаш ғылыми термин ретінде Селье 1936ж медицинаға енгізді, кейін арнайы емес психикалық күштемені түсіндіретін термин ретінде қолданылып жүрді. Селье (1979ж) стрессті биологиялық жүйенің ішіндегі өзгерудің арнайы синдромы ретінде көрінетін қиын жүктеменің жағдайы деп түсіндірді.
Стрессті әртүрлі әсер ететін екі типке ажыратады. Эустресс қиын жағдайда тіршілік иесінің орта жағдайларының өзгеруіне бейімделу қажет болған кезде ағзадағы биоэнергетикалық процесстермен іске қосылатын физиологиялық бейімделген реакциялармен сипатталады. Дистресс дегеніміз индивид қысқы немесе ұзақ уақыт бойы реттей алмайтын негізінен тұрақты жүктемелер немесе күшейтулер кезінде пайда болатын патогенді процесстер. Стрессордың эустресс немесе дистресс болуы көптеген факторларға байланысты, мысалы қоздырғыштардың экзогенді сочетаниясы және ағзаның ішкі жағдайы.
Биологияда стресс дегеніміз - ортаның экстремальды факторларына биологиялық жүйенің реакциясын айтамыз және бұл факторлар қуаттылығына, қарқындылығына, уақытқа, әсер ету ұзақтығына байланысты жүйеге қатты немесе ақырын әсер етуі мүмкін. Табиғи жағдайларда ағзалар ортаның экстремальді жағдайларының ырғақты қайталанатын әртүрлі биотикалық және абиотикалық стрессорлар әсерлеріне ұшырайды, мысалы суық, ыстық, құрғақшылыққа көптеген ағзалар белсенділігінің периодты өзгеру (ұйқыға кету немесе криптобиоз) жолымен бейімделген, ол ағзалардың стресс әсеріне тұрақты етеді (стресске төзімділік). Кейбір ағзалар арнайы бейімделгіштер (стресстен қашу) арқылы ортаның экстремальді жағдайының әсерінен қаша алады. Мысалы терең тамырланатын өсімдіктер топырақтың беткі қабатының құрғақшылығына сезімтал емес; кейбір өсімдіктер стрессорлардың жолына химиялық немесе физикалық тосқауылдар қояды.
Төзімділік және қашу стрессорға тұрақтылықты құрады.Биологиялық жүйеге стрессорлармен түсірілетін жүктемені серпімді (қайтымды) және иілмелі(қайтымсыз) деп бөлінеді. Бастапқы жағдайдың стрессордың әсеріне жауабы, ең алдымен артықшылық реакция жүреді, содан кейін тұрақты жағдай арқылы бейімделген жағдайға жеткізеді1.
Био-стрессорлар биологиялық жүйеге жыртқыштық, инфекция және бәсекелестік нысанда әсер етеді, өте жоғары немесе өте төмен

Кесте 1 Стресске тұрақтылық түрлері 1

Стресске
тұрақтылық

Стресстен қашу стресске төзімділік

Серпімді иілмелі серпімді иілмелі
Жүтемеден жүктемеден жүктемеге жүктемеге
қашу қашу төзімділік төзімділік

Кесте 2 Ағзаны қоршаған ортаның стрессорлары 1

Қошаған орта стрессорлары

Биологиялық стрессорлар Абиотикалық стрессорлар
(бәсекелестік, жыртқыштық)

Температура Су Сәулелену Жел, қысым Химиялық заттар
Шу, магнетизм
электртоқ тұздар, газдар,
тапшылық молдық пестицидтер

төмен жоғары

(суық) (ыстық)

Инфрақызыл көрінетін ультракүлгін иондаушы
суық аяз сәулелену сәулелер сәулелер сәулелер

температурадағы, судың молшылығы немес аздығы, экстремальды сәулелену, көптеген химиялық заттар, қатты желдер, шудың атмосфералық қысымының шеткі мәні, магнитті немесе электрлік әсер абсолютті нақты ажыратылады2. Барлық антропогендік стрессорларды жеке-жеке атау мүмкін емес. Транспорт, гигиена және тамақ өнеркәсібіндегі тек бір ғана үлкен прогресс өткен он жылдың ішінде мыңдаған жаңа химиялық өнімдердің түзілуіне жағдай жасады, сол өнімдердің көп бөлігі экстремальді биологиялық белсенділікке ие. Антропогендік стессорлардың қаіптілігі ең алдымен оларға биологиялық жүйелер - ағза, популяция немесе биоценоз болсын оларға әлі толық бейімделмеген. Антропогендік стрессорлардың түзілу жыдамдығы сонша, тіпті жүйелер бейімделушілік процесстерін іске қосып үлгере алмайды. Ортаның көптеген антропогендік фактролары көлемі, қарқындылығы, әсер ету уақытымен ұзақтығы биожүйелер бейімделген табиғи нормадан өте өзгеше болғандықтан тірі ағзалар үшін өте қауіпті (стрессорлар). Нәтижесінде олар көп жағдайда төзімділік диапазонына әсер етіп, ағзаға жүктеменің артып кетуіне және биологиялық жүйелердің бұзылуына әкеледі1.
Сонымен қатар ескеретін жайт, ол табиғатта ағзаға қандай да бір ған стрессор әсер етпейді , әрдайым бұзғыш факторлардың толық жиынтығы болады (ортаның кешенді стрессорлық әсері). Бұған қоса жеке бір фактор уақытша немесе әрдайым доминантты болуы мүмкін. Осыған байланысты лабороториялық тәжірибедегі стрессорға ағзаның реакциясы табиғи жағдайлардағы бақылаумен сай бола бермейді. Сол себепті ортаның кешенді стрессорлық әсерін зерттеуде көптеген антропогендік стрессорлармен бұзылған ортадағы шектік жүктемені және биологиялық жүйелердің тұрақтылығын анықтау маңызды болып отыр.

Кесте 3 Антропогендік стрессорлар және олардың ағзаны бұзғыш әсері 2.
Стрессор
Бұзғыш әсері

Серпімді жүктеме
Иілгішті жүктеме
Температура
Суық, аяз
Липидтердің қатаюы, белок денатурациясы, метаболиттік процестердің ақырындауы (судың жайылуы және қатаюы)
Жартылай өткізгіштігін жоғалту
Ыстық
Липидтердің сұйылуы, белок денатурациясы
Белок агрегациясы, жартылай өткізгіштігін жоғалту
Су
Құрғақшылық
Еріген заттардың концентрациясы, дегидратациясы
Белок агрегациясы, жартылай өткізгіштігін жоғалту, жасушалардың қысылуы
Су басу
Гидратация, оттегі жетіспеушілік
Жартылай өткізгіштігін жоғалту, жасушалардың қысылуы
Сәулелену
Инфрақызыл және көрінетін сәулелер
Фотосенсибилизация
Фотохимиялық реакциялар
Ультракүлгн сәулелену
Сәулеленудің әсеріне сенсибилизаия
Радиохимиялық реакция
Иондық сәулелену
Сәулеленудің әсеріне сенсибилизаия
Радиохимиялық реакция, белок агрегациясы, жартылай өткізгіштігін жоғалту
Химиялық заттар
Тұздар
Иондық дисбаланс
Жартылай өткізгіштігін жоғалту
Иондар
Ион алмасу
Белоктың SH-тобымен байланысу, жартылай өткізгіштігін жоғалту
Оттегінің жетіспеуі
Редокс- потенциалының төмендеуі
Аралық улы өнімдердің түзілуі, жартылай өткізгіштігін жоғалту
SO
Сульфиттердің түзілуі, редокс- потенциалының төмендеуі
Белоктың S-S байланысын ажырату
Қышқылдандырғыштар
пероксиацетилнитрат
Редокс- потенциалының жоғарылауы
Белоктың SH-тобының S-S тобына дейін қышқылдануы, жартылай өткізгіштігін жоғалту
NH
NH түзілу, рН артуы
Алидтердің түзілуі, рН деңгейінің артуына байланысты өзгерулер
Физикалық факторлар
Қысым
Тургордың өзгеруі, жасушаның өсуінің тоқтауы
Жасушалардың қысылуы
Шабу(шөпті)
Тургордың өзгеруі, жасушаның өсуінің тоқтауы
Жасушалардың қысылуы
Жел
Тургордың өзгеруі, жасушаның өсуінің тоқтауы
Жасушалардың қысылуы
Электр
Тургордың өзгеруі, жасушаның өсуінің тоқтауы
Белок агрегациясы, жартылай өткізгіштігін жоғалту

1.2 Биоиндикацияның экологиялық негіздері
Барлық биологиялық жүйелер өздерінің даму барысында тіршілік орталарындағы кешенді факторларға бейімделген. Әрбір ағза өзіне әсер ететін кез-келген факторға қатысты генетикалық детерминделген, филогенетикалық иемденген, бірегей физиологиялық төзімділік диапазонына ие, осы шекте фактор өте жоғары немесе өте төмен қарқындылығымен ерекшеленеді, бірақ әлі өлмеген болса, онда ағза физиологиялық пессимуамда болады. Кез-келген фактордың ағзаға оң әсер ететін шектері болады. фактордың жоғары немесе төмен дәрежедегі әсері ағзаға теріс әсер етеді. Мысалы: ылғалдың ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.