Алматы қаласының жағдайындағы Drosophila мelanogaster популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасай отырып қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін бағалау
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
1 Әдебиетке шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Қоршаған ортаның ластануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2 Биоиндикацияның экологиялық негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау ... ... 11
1.4 Популяция және экологиялық қуыс туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Популяция туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Экологялық қуыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.1 Объект сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.2 Шыбынның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.3 Материалдар және әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.3.1 Зоналарды және аулау нүктелерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.3.2 Дрозофиламен жұмыс істеуге қажетті құрал.жабдықтар және инвентарь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.3 Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.4 Аулау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Пайдаланылған әдебиет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
1 Әдебиетке шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Қоршаған ортаның ластануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2 Биоиндикацияның экологиялық негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау ... ... 11
1.4 Популяция және экологиялық қуыс туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Популяция туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Экологялық қуыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.1 Объект сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.2 Шыбынның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.3 Материалдар және әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.3.1 Зоналарды және аулау нүктелерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.3.2 Дрозофиламен жұмыс істеуге қажетті құрал.жабдықтар және инвентарь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.3 Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.4 Аулау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Пайдаланылған әдебиет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
Қоршаған ортаның ластануы дегеніміз – кез-келген экологиялық жүйеге оған тән емес тірі, не өлі компоненттердің түсуі нәтижесінде заттардың айналымы, олардың ассимиляциясы энергия ағынына әсер ететін құрылымдық өзгерістердің нәтижесінде экожүйенің бұзылуы, не оның өнімділігінің төмендеуі.
Қоршаған ортаның ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-әрекеті нәтижесінде болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес техникалық, механикалық әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада бұрын болмаған қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын концентрациядағы қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық қасиеттерінің өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану болып бөлінеді.
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 берсе, бірақ оның биологиялық әсері туралы тек жанама болжайды, ал екінші әдістің көмегімен биологиялық нәтижесі туралы ақпарат алуға болады және фактордың нақты ерекшелеліктері туралы жанама қорытындылар шығаруға болады/1/
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 корреляцияланатын болғандықтан оларды бағалау үшін пайдаланады және биоиндикаторлар деп атайды/2/.
Қоршаған ортаның ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-әрекеті нәтижесінде болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес техникалық, механикалық әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада бұрын болмаған қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын концентрациядағы қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық қасиеттерінің өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану болып бөлінеді.
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 берсе, бірақ оның биологиялық әсері туралы тек жанама болжайды, ал екінші әдістің көмегімен биологиялық нәтижесі туралы ақпарат алуға болады және фактордың нақты ерекшелеліктері туралы жанама қорытындылар шығаруға болады/1/
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 корреляцияланатын болғандықтан оларды бағалау үшін пайдаланады және биоиндикаторлар деп атайды/2/.
1 Ұ.Б. Асқарова Экология және қоршаған ортаны қорғау. Алматы 2008 259-266 б.
2 Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование. Москва 2008. 6-18с.
3 Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. М.: Мир. 1988. С.11-16.
4 Levitt -. Responses of 3lants. New York -London. 1980. 3. 274-282. 5 Колумбаева С. Ж., Бильдебаева Р. М. Общая экология / Учебное пособие под ред. А.Б. Бигалиева - Алматы: Қазақ университеті. 2005. С. 19-29.
6 Stoker G. Zu einigen theoretischen und methodischen Aspekten der
Bioindikation. In : Schubert R, Schuh -. (Hrsg). Bioindikation. Tell 1, Wiss. Beitr
Marti n-Luther-Univ.,Halle-- Wittenberg 1980/24 3.10-21.
7 Одум Ю. Основы экологии. -М.: Мир. 1986. С. 209-302.
8 Гиляров A.M. Популяционная экология/ Учебное пособие - М.:
Издательство МГУ. 1990. С. 10-60.
9 Бигон М. Экология особи популяций.- М.: Мир. 1989. С. 76-93.
10 Радкеевич В.А. Экология: Учебник. -Мн.: Высш. Шк.1997. С. 73-83.
11 Медведев Н.Н.// В кн. Практическая генетика М.: Наука. 1968. С.38-53.
12 Бияшева З.М., Олифиров С.В. Полиморфизм природных популяций
дрозофил из различных экологических зон города Алматы// Современные
проблемы геоэкологии и созоологии. - Доклады Международн. Научно-
практич. конференции. 22-23 января. 2001 Алматы. С.305-308.
13 Оливериусова Л. Оценка состояния окружающей среды методом
комплексной биоиндикации/Прага: Карлов университет, кафедра охраны
окружающей среды и ландшафтной экологии. С.28-34.
14Вайнерт Э., Вальтер Р., Ветеул Т. и др. Биоиндикация загрязнений
наземных экосистем /под ред. Шуберта. М.: Мир. 1988. С.68-78.
15 Гречанный Г.В. Сезонная изменчивость популяции дрозофилы по
ассиметрии особей/ Общая биология. М.2005. Т.66. С. 471-483.
2 Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование. Москва 2008. 6-18с.
3 Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. М.: Мир. 1988. С.11-16.
4 Levitt -. Responses of 3lants. New York -London. 1980. 3. 274-282. 5 Колумбаева С. Ж., Бильдебаева Р. М. Общая экология / Учебное пособие под ред. А.Б. Бигалиева - Алматы: Қазақ университеті. 2005. С. 19-29.
6 Stoker G. Zu einigen theoretischen und methodischen Aspekten der
Bioindikation. In : Schubert R, Schuh -. (Hrsg). Bioindikation. Tell 1, Wiss. Beitr
Marti n-Luther-Univ.,Halle-- Wittenberg 1980/24 3.10-21.
7 Одум Ю. Основы экологии. -М.: Мир. 1986. С. 209-302.
8 Гиляров A.M. Популяционная экология/ Учебное пособие - М.:
Издательство МГУ. 1990. С. 10-60.
9 Бигон М. Экология особи популяций.- М.: Мир. 1989. С. 76-93.
10 Радкеевич В.А. Экология: Учебник. -Мн.: Высш. Шк.1997. С. 73-83.
11 Медведев Н.Н.// В кн. Практическая генетика М.: Наука. 1968. С.38-53.
12 Бияшева З.М., Олифиров С.В. Полиморфизм природных популяций
дрозофил из различных экологических зон города Алматы// Современные
проблемы геоэкологии и созоологии. - Доклады Международн. Научно-
практич. конференции. 22-23 января. 2001 Алматы. С.305-308.
13 Оливериусова Л. Оценка состояния окружающей среды методом
комплексной биоиндикации/Прага: Карлов университет, кафедра охраны
окружающей среды и ландшафтной экологии. С.28-34.
14Вайнерт Э., Вальтер Р., Ветеул Т. и др. Биоиндикация загрязнений
наземных экосистем /под ред. Шуберта. М.: Мир. 1988. С.68-78.
15 Гречанный Г.В. Сезонная изменчивость популяции дрозофилы по
ассиметрии особей/ Общая биология. М.2005. Т.66. С. 471-483.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
1 Әдебиетке шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Қоршаған ортаның ластануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2 Биоиндикацияның экологиялық негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау ... ... 11
1.4 Популяция және экологиялық қуыс туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Популяция туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Экологялық қуыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.1 Объект сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.2 Шыбынның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.3 Материалдар және әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.3.1 Зоналарды және аулау нүктелерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.3.2 Дрозофиламен жұмыс істеуге қажетті құрал-жабдықтар және
инвентарь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..17
2.3.3 Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.4 Аулау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..20
Пайдаланылған әдебиет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
Кіріспе
Қоршаған ортаның ластануы дегеніміз – кез-келген экологиялық жүйеге
оған тән емес тірі, не өлі компоненттердің түсуі нәтижесінде заттардың
айналымы, олардың ассимиляциясы энергия ағынына әсер ететін құрылымдық
өзгерістердің нәтижесінде экожүйенің бұзылуы, не оның өнімділігінің
төмендеуі.
Қоршаған ортаның ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-
әрекеті нәтижесінде болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес
техникалық, механикалық әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада
бұрын болмаған қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын
концентрациядағы қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық
қасиеттерінің өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану
болып бөлінеді.
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
берсе, бірақ оның биологиялық әсері туралы тек жанама болжайды, ал екінші
әдістің көмегімен биологиялық нәтижесі туралы ақпарат алуға болады және
фактордың нақты ерекшелеліктері туралы жанама қорытындылар шығаруға
болады1
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 корреляцияланатын
болғандықтан оларды бағалау үшін пайдаланады және биоиндикаторлар деп
атайды2.
Біз осы биоиндикаторларды пайдалана отырып биоиндикация әдісімен
қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін анықтаймыз.
Популяция деңгейінде қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін
зерттеуде тест-обьект ретінде Drosophila мelanogaster деген түрін 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 особьтарға морфологиялық анализ жасай отырып
қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін бағалау.
Сонымен қатар келесі міндеттерді орындауды қажет етеді:
- Алматы қаласының экологиялық дифференциясына сай дрозофила
популяцияларын аулау нүктелерін анықтау;
- дрозофила популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасау;
- қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерінің деңгейн анықтау.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Қоршаған ортаның ластануы
Ластану – кез-келген ортаға тән емес жаңа физикалық, химиялық және
биологиялық агенттердің түсуі. Тікелей ластаушы объектілер (ластайтын
заттардың акцепторы) экотоптың (биотикалық қауымдастықтың, тіршілік ету
ортасы) неізгі компоненттері: атмосфера, топырақ, су. Жанама ластаушы
объектілер – биоценозды құрайтын – өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер.
Ластаушы көздер түрліше болады, олардың арасында тек қана өндіріс
орындары мен жылу энергетикалық комплестері ғана емес, сол сияқты тұрмыстық
қалдықтар, мал шаруашылығы, транспорт қалдықтары, адамдар арқылы
экожүйелерге түскен химиялық заттар (пайдалы продеценттердің зиянкестері,
түрлі аурулармен арамшөптерден қоғайтын химикаттар).
Ластаушы ингредиенттер ішінде мыңдаған химиялық қосылыстар, әсіресе
металдар мен оксидтер, улы заттар, аэрозольдар бар. Қалдықтардың түрлі
көздері ластаушы заттрадың құрамы мен сипаты жағынан бірдей болуы мүмкін.
Мысалы, көмірсутектер атмосфераға отындардың жану кезінде де, мұнай өңдеу,
не газ өндіру кезінде де түсуі мүмкін.
Ластану классификациясы ластану типін, ластану көзін, оның әсері мен
бақылау шараларын қамтиды. Классификация бойынша ластаушылар типтері
төмендегідей: ағызынды сулар және басқа ластаушылар, инфекция
тасымалдаушылар, өсімдіктер үшін қоректік жағынан бағалы заттар,
органикалық қышқылдар, тұздар, минералдар мен бейорганикалық қышқылдар мен
тұздар, қатты қалдықтар, радиоактивті заттар және т.б.
Сонымен, қошаған ортаны ластаушы кез-келген физикалық реагент, не
химиялық қосылыс, не биологиялық (негізінен микроорганизмдер) болуы мүмкін.
Ластаушы заттар биологиялық процестер арқылы бұзылған және
биологиялық процес арқылы бұзылмайтын антропогенді ластаушылар болып екіге
бөлінеді. Бірінші топтағы ластаушылар заттардың табиғи айналымына қатысады,
сондықтан тез жойылып кетеді, не биологиялық агенттер әсеріне айырылып
кетеді. Екінші топтағы ластаушылар табиғи зат айналымына қатыспайды,
сондықтан қоректік тізбектердегі ағзалар арқылы ыдырайды. Қоршаған ортаның
ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-әрекеті нәтижесінде
болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес техникалық, механикалық
әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада бұрын болмаған
қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын концентрациядағы
қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық қасиеттерінің
өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану болып
бөлінеді.
Физикалық ластану төмендегіше болып бөлінеді:
- өндірістік қалдықтардағы қызған ауа, газдар, не су әсерінен
ортаның температурасы көтерілетін жылулық дастану;
- өсімдіктер мен жануарлар тіршілігінде түрлі аномалиалар туғызатын
жарықтың жасанды көздерінің әсерінен болатын ортаның табиғи
жарықталуының бұзылуы жарықтық ластану;
- табиғи мөлшерден жоғары шу интенсивтілігінің артуы нәтижесінде
болатын шумен ластану ;
- электромагниттік ластану – биологиялық құрылымдардағы өзгерістер
мен үлкен ауқымды және жергілікті геофизикалық аномалияларға
әкеліп соқтыратын ортаның электромагниттік қасиеттернің өзгеруі
нәтижесінде пайда болады;
- радиоактивті ластану – ортадағы радиовактивті заттардың табиғи
мөлшерден көбеюі.
Микробиологиялық ластану – адамның шаруашылық іс-әрекеті
нәтижесінде өзгерген ортада, не антропогенді субстраттарда
микроорганизмдердің жаппай көбеюі. Экологиялық тұрғыдан алғанда, ластану
атмосфера, топырақ, не суға оларға жат компоненттердің жай ғана түсуі емес.
Қандай да бір ластану объектісі – биосфераның элементтарлы құрылымдық
бірлігі – биогеоценоз болып табылады. Табиғи ортадағы кейбір заттардың аса
көп мөлшерінің болуы немесе ортаға тән емес бөгде заттардың түсуі
экологиялық факторлар режимін өзгерту деген сөз. Олай болса, бұл факторлар
режимі (не олардың құрамы), не қоректік тізбек тармақтарының экологиялық
қуыс талаптарынан ауытқиды. Бұл кезде көптеген зат алмасу процестері
бұзылады, продуценттердің ассимиляция қарқыны төмендейді, олай болса, бүкіл
биогеоценоздың өнімділігі де төмендейді.
Сонымен, экологиялық тұрғыдан ластануға мынадай анықтама беруге
болады:
Қоршаған ортаның ластануы дегеніміз – кез-келген экологиялық жүйеге
оған тән емес тірі, не өлі компоненттердің түсуі нәтижесінде заттардың
айналымы, олардың ассимиляциясы энергия ағынына әсер ететін құрылымдық
өзгерістердің нәтижесінде экожүйенің бұзылуы, не оның өнімділігінің
төмендеуі.
Ортаның ластануы – көп түрлі күрделі прцесс. Өндіріс қалдықтарының
көпшілігі химиялық активті, олар тірі ағзалардың ұлпаларының құрамына
кіретін молекулалармен әрекеттесуге, не ауада тез тотығуға қабілетті.
Сондықтан да мұндай заттар барлық тірі ағзалар үшін улы болып есептеледі.
Көптеген химиялық қосылыстар адам ағзасындағы физиологиялық процестерге
әсер етеді. Мысалы, дизопропилфторфосфат пестициді (ДФФ) адамның жүйке
жасушаларына зиянды әсер етеді. Кезінде өсімдік арам шөптерімен күресте
қолданылатын дихлордифенилтрихлорэтанды (ДДТ) – табылғаны үшін Нобель
сыйлығы берілгенді. Оның бүкіл әлемдік өгдірісі 30 жылда 100 мың т. жетті.
Оны пайдаланудың нәтижесінде көптеген ауыл шаруашылық дақылдары мен орман
шаруашылығында жоғары өнімдерге қол жетті, бірақ ДДт және оның кейбір
препараттағы қоспалары жануарлар үшін улы болғанымен қоймай, қоректік
тізбек тармақтарында жинақталып, тірі ағзалар тіршілігіне үлкен қауіп
төндіреді. Ластанудың зардаптары көп жағдайда бірден сезілмейді. Сондықтан
да қазіргі кезде ғалымдар ластануды неғұрлым ертерек уақытында анықтау
жолдарын іздестіруде.
Бірақ, ластану – тек қана зиянды заттардың табиғи ортаға түсуі емес,
ағызынды сулар табиғи суларға қосылғанда ондағы температураның табиғи
режимі бұзылып, су температурасы төмендейді, бұл жылулық ластану деп
аталады. Жылулық ластану – температураның жоғарылауы, не төмендеуі
нәтижесінде ортадағы температуралық режимнің өзгеруі. Мұнымен бірге,
ластану деп – шу мен жарықтың қодайлы параметрлер деңгейлерінің ауытқуын да
айтуға болады.
Экологиялық тұрғыдан алып қарағанда, ластану – экожүйелердегі энергия
мен қоректік тізбектердегі ақпарат ағындарына әсғер ететін реагенттер
комплексі болып табылады. Бұл факторлар көбінесе популяциядағы эволюция
барысында қалыптасқан реакция нормасы арқылы анықталатын ағзалардың
бейімделушілік мүмкіндіктерін жоғарылатады. Сондықтан да табиғи зиянды
әсерлерге қарағанда антропогендік әсерлер ағзалардың жаппай қырылуына
әкеліп соғады. Осындай зиянды әсер ететін, яғни, ластаушы факторлардың бірі
– пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіру, топырақ эрозиясы, құрғату
нәтижесінде биогеоценоздардың бұзылуы. Сол сияқты шахталар мен
террикондарда атмосфера, су мен топыраққа зиянды заттардың бөлінуі
нәтижесінде күрделі физико-химиялық процестер жүреді.
Жоғарыда айтылғандарды қорыта келіп, ластанудың зардаптарын былайша
қорытындылауға болады:
- ортаның ластануы – қалдықтарға айналып, биосфераға таралып кететін
шикізат пен материалдарды өндіруге адамның жұмсайтын заттар мен
энергия, еңбек пен еңбек құралдарының жарамсыздануы;
- ластану – ортаның физико-химиялық параметрлеріне әсер ететін жеке
экологиялық жүйелердің, бүкіл биосфераның қалпына келмейтіндей
бұзлуы болып табылады;
- ластану нәтижесәнде құнарлы топырақтар азайып, экологиялық
жүйелердің, тіпті бүкіл биосфераның өнімділігі төмендейді;
- ластану – қоғамның ең маңызды өндіргіш күші адамның физикалық және
моральдық жағдайының нашарлауына тікелей, не жанама түрде әсер
етеді;
- қошаған ортаны ластанудан қорғау – табиғатты пайдаланудың
тиімділігін арттыру, адамзат ұрпақтары өмір сүретін қоршаған
ортаның сапасын сақтау жөніндегі жалпы мәселелердің ішіндегі аса
бір маңызды міндеті болып табылады 1.
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 тапшылығы
немесе шектен тыс көп мөлшері өсімдіктің дұрыс өсуіне кері әсер етеді.
ағзанығ тіршілігі үшін аса қолайлы экологиялық фактордың белсенділігі
оптимум немесе экологиялық фактордың оптимум аймағы деп аталады. Әрбір
ағза, түр үшін өзінің оптимум жағдайы болады. Ол тек әртүрлі жағдайда
орналасқан әр түрге жататын особьтар үшін ғана емес, бір ағзаның әртүрлі
даму стадияларында да әр қалай болады. оптимальді мәннен аз ғана
ауытқығанға тұрақты түрлер, особьтарды стенобионттар деп атайды, ал
фактордың өзгеруін өте жақмы көтеретін түрлерді эврибионттар деп атайды
3. Көп жағдайда ағзаның дамуы, қарқындылығы ең шеткі мәнге сай факторға
байланысты болады, яғни физиологиялық пессимумға сай. Сол себепті оның
мәнінің оптимумға қарай өзгеруі үлкен экологиялық әсерге ұшыратады.
Бір-бірімен байланыста бола отырып жекелеген факторлар белгілі бір
деңгейде бір-бірімен алмаса алады. Әр түрлі факторлардың қосындысы ұқсас
эффектіні көрсетеді, бірақта толық орын алмасу жүрмейді. Сол себепті
табиғатта қатынасуы және мөлшері бойынша төзімділіктің физиологиялық
диапазонынан ерекшеленетін қатынасудың экологиялық диапазоны (экологиялық
потенция) бар, ол барлық орта факторлары әсер еткен кездегі нақты реакцияны
көрсетеді.
Физиологиялық төзімділігі және ағзаның экологиялық потенциясы оның
индикаторлық бағалығын анықтайды. 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. Бұл қысқа анықтама тіршілік ортасының табиғи
жағдайның индикациясына қатысты, мысалы, ауыл шаруашылығында және орман
шаруашылығында белгілі бір экотопқа тән өсімдіктің болуы. Бірақта
нәтижелерді салыстыру кіретін биоиндикация түсінігі биологиялық обьектілер
және жүйелердің сипаттамасының сандық өзгеруінің негізінде уақытқа
байланысты антропогендік әсерге ұщыраған және антропогендік әсерге ұшырау
үстіндегі орта факторларын бағалау үшін пайдаланылады4.
Антропогендік әсерлер бір жағынан ортаның жаңа параметрлері болып
табылады, ал екінші жағынан – табиғи факторларда болған антропогнедік
модификацияны ескереді және сонымен биологиялық жүйенің қасиеттерін
өзгертеді. Егер осы жаңа параметрлер бастапқы көлемдерден нақты ауытқыса,
онда биоиндикация жасалуы мүмкін.
Ортаның антропогнедік факторларының физикалық және химиялық өзгеруімен
биоиндикация арасындағы негізгі айырмашылық осында. 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. Ауытқулардың
сандық мәнін бағалау үшін абсолютті немесе салыстырмалы стандарттар қажет.
Кесте 4 Биоиндикация кезіндегі антропогенді немесе антропогнеді әсерге
ұшырап жатқан орта факторларын салыстыруға қажет стандарттар 4.
А. Салыстырудың абсолютті стандарттары.
а) Әсерге ұшырамаған биологиялық жүйелердің көрсеткіштерін салыстыру.
б) Антропогенді немесе антропогенді-модификацияланған факторлардың
тәжірибелік ерекшеліктері
в) Бұрынғы биологиялық жүйелерді аз немесе тіптен антропогендік
факторлардың әсеріне ұшырамаған жүйелермен салыстыру.
г) Аз антропогендік әсерге дейін бір обьектінің өзгері градиентін
тұрғызу.
Б. Салыстырудың салыстырмалы стандарттары.
а) Антропогенді немесе антропогенді әсерге ұшырау үстіндегі орта
факторларының кеңістіктік-уақытты өзгеруінің корреляциясы.
б) Аз немесе орташа антропогендік әсерге ұшыраған эталондық обьектілерді
белгілеу.
Биоиндикация кезінде биологиялық жүйенің өзгеруі әрдайым
антропогендік факторларға, сонымен қатар табиғи факторларға тәуелді. Жүйе
толығымен ортаның әсеріне кері жауап қайтарса және өзінің бейімделуіне сай
, яғни қоректік орта, жасы, тұрақтылықты бақылайтын ішкі жүйелер және
сонда болған бұзылыстар сияқты ішкі факторлар.
Биоиндикацияның әртүрлі факторлары болады. Егер әр түрлі
антропогендік факторларға екі бірдей реакция жауап қайтарса, онда арнайы
емес биоиндикация туралы айтуға болады. Егер болып жатқан әр түрлі
өзгерістер тек бір ғана фактормен байланысты болса, онда арнайы
биоиндикация туралы айтуға болады. Егер биоиндикатор, тіршілік белгілерінің
нормадан мәнді ауытқуына керісінше жауап қайтарса онда ол сезімтал
биоиндикатор болып табылады 2.
Аккумулятивті биоиндикаторлар керісінше, тез көрінетін бұзылулар жоқ
антропогендік әсерлерді жинақтайды. Мұндай ластағыштардың көптеп
жинақталуы, бірте-бірте нормадан асуы көп жағдайда экофизиологиялық немесе
биоценотикалық процестер деңгейінде жүреді. Негізінен табиғатта барлық
биоиндикация түрлері белгілі бір ретпен жүріп жатқан реакцияларда немесе
прцестерде тізбекте орналасады. Егер антропогендік фактор тікелей
биологиялық элементке әсер етсе, онда тікелей биоиндикация деп айтуға
болады. Бірақта басқада элементтердің тікелей әсерінен болған өзгерістерден
кейін ғана биоиндикация мүмкін болады. Мұндай жағдайда жанама биоиндикация
және биоиндикаторлармен жұмыс істейміз.
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау
Қоршаған орта жағдайын бағалау үшін кешенді биоиндикация әдісі
ұсынылған. Ол әртүрлі жүйелі деңгейлердегі фито-зооиндикацияның
комбинциясынан тұрады. Бұл әдістің тиімді жағы, экожүйенің табиғи
элементтері және антропогендік әсерлердің өзара әсерлесуінің нәтижесі
ретінде экожүйенің жағдайын бағалау мүмкіндігі және адамның әсерінен
болатын экожүйенің реакциясын, тұрақтылық деңгейін анықтау мүмкіндігі.
Биоиндикациялық, нақтырақ айтсақ физиологиялық индикациялық
белгілерін пайдалану, экожүйенің өзгерістерін өте бастапқы кезеңдерінде
анықтауға мүмкіндік береді, морфологиялық және құрылымдық өзгерістерінің
белгілері көрініс бермейінше оларды басқа әдіспен анықтау мүмкін емес. Бұл
әдіс арқылы экожүйенің бұзылуын алдын ала біліп, оған қарсы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
1 Әдебиетке шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Қоршаған ортаның ластануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2 Биоиндикацияның экологиялық негіздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау ... ... 11
1.4 Популяция және экологиялық қуыс туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Популяция туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Экологялық қуыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.1 Объект сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
2.2 Шыбынның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.3 Материалдар және әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.3.1 Зоналарды және аулау нүктелерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.3.2 Дрозофиламен жұмыс істеуге қажетті құрал-жабдықтар және
инвентарь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..17
2.3.3 Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.3.4 Аулау әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..20
Пайдаланылған әдебиет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
Кіріспе
Қоршаған ортаның ластануы дегеніміз – кез-келген экологиялық жүйеге
оған тән емес тірі, не өлі компоненттердің түсуі нәтижесінде заттардың
айналымы, олардың ассимиляциясы энергия ағынына әсер ететін құрылымдық
өзгерістердің нәтижесінде экожүйенің бұзылуы, не оның өнімділігінің
төмендеуі.
Қоршаған ортаның ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-
әрекеті нәтижесінде болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес
техникалық, механикалық әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада
бұрын болмаған қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын
концентрациядағы қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық
қасиеттерінің өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану
болып бөлінеді.
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
берсе, бірақ оның биологиялық әсері туралы тек жанама болжайды, ал екінші
әдістің көмегімен биологиялық нәтижесі туралы ақпарат алуға болады және
фактордың нақты ерекшелеліктері туралы жанама қорытындылар шығаруға
болады1
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 корреляцияланатын
болғандықтан оларды бағалау үшін пайдаланады және биоиндикаторлар деп
атайды2.
Біз осы биоиндикаторларды пайдалана отырып биоиндикация әдісімен
қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін анықтаймыз.
Популяция деңгейінде қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін
зерттеуде тест-обьект ретінде Drosophila мelanogaster деген түрін 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 особьтарға морфологиялық анализ жасай отырып
қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін бағалау.
Сонымен қатар келесі міндеттерді орындауды қажет етеді:
- Алматы қаласының экологиялық дифференциясына сай дрозофила
популяцияларын аулау нүктелерін анықтау;
- дрозофила популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасау;
- қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерінің деңгейн анықтау.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Қоршаған ортаның ластануы
Ластану – кез-келген ортаға тән емес жаңа физикалық, химиялық және
биологиялық агенттердің түсуі. Тікелей ластаушы объектілер (ластайтын
заттардың акцепторы) экотоптың (биотикалық қауымдастықтың, тіршілік ету
ортасы) неізгі компоненттері: атмосфера, топырақ, су. Жанама ластаушы
объектілер – биоценозды құрайтын – өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер.
Ластаушы көздер түрліше болады, олардың арасында тек қана өндіріс
орындары мен жылу энергетикалық комплестері ғана емес, сол сияқты тұрмыстық
қалдықтар, мал шаруашылығы, транспорт қалдықтары, адамдар арқылы
экожүйелерге түскен химиялық заттар (пайдалы продеценттердің зиянкестері,
түрлі аурулармен арамшөптерден қоғайтын химикаттар).
Ластаушы ингредиенттер ішінде мыңдаған химиялық қосылыстар, әсіресе
металдар мен оксидтер, улы заттар, аэрозольдар бар. Қалдықтардың түрлі
көздері ластаушы заттрадың құрамы мен сипаты жағынан бірдей болуы мүмкін.
Мысалы, көмірсутектер атмосфераға отындардың жану кезінде де, мұнай өңдеу,
не газ өндіру кезінде де түсуі мүмкін.
Ластану классификациясы ластану типін, ластану көзін, оның әсері мен
бақылау шараларын қамтиды. Классификация бойынша ластаушылар типтері
төмендегідей: ағызынды сулар және басқа ластаушылар, инфекция
тасымалдаушылар, өсімдіктер үшін қоректік жағынан бағалы заттар,
органикалық қышқылдар, тұздар, минералдар мен бейорганикалық қышқылдар мен
тұздар, қатты қалдықтар, радиоактивті заттар және т.б.
Сонымен, қошаған ортаны ластаушы кез-келген физикалық реагент, не
химиялық қосылыс, не биологиялық (негізінен микроорганизмдер) болуы мүмкін.
Ластаушы заттар биологиялық процестер арқылы бұзылған және
биологиялық процес арқылы бұзылмайтын антропогенді ластаушылар болып екіге
бөлінеді. Бірінші топтағы ластаушылар заттардың табиғи айналымына қатысады,
сондықтан тез жойылып кетеді, не биологиялық агенттер әсеріне айырылып
кетеді. Екінші топтағы ластаушылар табиғи зат айналымына қатыспайды,
сондықтан қоректік тізбектердегі ағзалар арқылы ыдырайды. Қоршаған ортаның
ластаушылары биологиялық – кездейсоқ, не адам іс-әрекеті нәтижесінде
болатын; механикалық – ортаның физико-химиялық емес техникалық, механикалық
әсер ететін агенттермен ластануы; химиялық – ортада бұрын болмаған
қосылыстардың пайда болуы, не қалыпты нормадан асатын концентрациядағы
қосылыстардың көбеюі нәтижесінде ортаның табиғи химилық қасиеттерінің
өзгеруі және физикалық – физикалық реагенттер арқылы ластану болып
бөлінеді.
Физикалық ластану төмендегіше болып бөлінеді:
- өндірістік қалдықтардағы қызған ауа, газдар, не су әсерінен
ортаның температурасы көтерілетін жылулық дастану;
- өсімдіктер мен жануарлар тіршілігінде түрлі аномалиалар туғызатын
жарықтың жасанды көздерінің әсерінен болатын ортаның табиғи
жарықталуының бұзылуы жарықтық ластану;
- табиғи мөлшерден жоғары шу интенсивтілігінің артуы нәтижесінде
болатын шумен ластану ;
- электромагниттік ластану – биологиялық құрылымдардағы өзгерістер
мен үлкен ауқымды және жергілікті геофизикалық аномалияларға
әкеліп соқтыратын ортаның электромагниттік қасиеттернің өзгеруі
нәтижесінде пайда болады;
- радиоактивті ластану – ортадағы радиовактивті заттардың табиғи
мөлшерден көбеюі.
Микробиологиялық ластану – адамның шаруашылық іс-әрекеті
нәтижесінде өзгерген ортада, не антропогенді субстраттарда
микроорганизмдердің жаппай көбеюі. Экологиялық тұрғыдан алғанда, ластану
атмосфера, топырақ, не суға оларға жат компоненттердің жай ғана түсуі емес.
Қандай да бір ластану объектісі – биосфераның элементтарлы құрылымдық
бірлігі – биогеоценоз болып табылады. Табиғи ортадағы кейбір заттардың аса
көп мөлшерінің болуы немесе ортаға тән емес бөгде заттардың түсуі
экологиялық факторлар режимін өзгерту деген сөз. Олай болса, бұл факторлар
режимі (не олардың құрамы), не қоректік тізбек тармақтарының экологиялық
қуыс талаптарынан ауытқиды. Бұл кезде көптеген зат алмасу процестері
бұзылады, продуценттердің ассимиляция қарқыны төмендейді, олай болса, бүкіл
биогеоценоздың өнімділігі де төмендейді.
Сонымен, экологиялық тұрғыдан ластануға мынадай анықтама беруге
болады:
Қоршаған ортаның ластануы дегеніміз – кез-келген экологиялық жүйеге
оған тән емес тірі, не өлі компоненттердің түсуі нәтижесінде заттардың
айналымы, олардың ассимиляциясы энергия ағынына әсер ететін құрылымдық
өзгерістердің нәтижесінде экожүйенің бұзылуы, не оның өнімділігінің
төмендеуі.
Ортаның ластануы – көп түрлі күрделі прцесс. Өндіріс қалдықтарының
көпшілігі химиялық активті, олар тірі ағзалардың ұлпаларының құрамына
кіретін молекулалармен әрекеттесуге, не ауада тез тотығуға қабілетті.
Сондықтан да мұндай заттар барлық тірі ағзалар үшін улы болып есептеледі.
Көптеген химиялық қосылыстар адам ағзасындағы физиологиялық процестерге
әсер етеді. Мысалы, дизопропилфторфосфат пестициді (ДФФ) адамның жүйке
жасушаларына зиянды әсер етеді. Кезінде өсімдік арам шөптерімен күресте
қолданылатын дихлордифенилтрихлорэтанды (ДДТ) – табылғаны үшін Нобель
сыйлығы берілгенді. Оның бүкіл әлемдік өгдірісі 30 жылда 100 мың т. жетті.
Оны пайдаланудың нәтижесінде көптеген ауыл шаруашылық дақылдары мен орман
шаруашылығында жоғары өнімдерге қол жетті, бірақ ДДт және оның кейбір
препараттағы қоспалары жануарлар үшін улы болғанымен қоймай, қоректік
тізбек тармақтарында жинақталып, тірі ағзалар тіршілігіне үлкен қауіп
төндіреді. Ластанудың зардаптары көп жағдайда бірден сезілмейді. Сондықтан
да қазіргі кезде ғалымдар ластануды неғұрлым ертерек уақытында анықтау
жолдарын іздестіруде.
Бірақ, ластану – тек қана зиянды заттардың табиғи ортаға түсуі емес,
ағызынды сулар табиғи суларға қосылғанда ондағы температураның табиғи
режимі бұзылып, су температурасы төмендейді, бұл жылулық ластану деп
аталады. Жылулық ластану – температураның жоғарылауы, не төмендеуі
нәтижесінде ортадағы температуралық режимнің өзгеруі. Мұнымен бірге,
ластану деп – шу мен жарықтың қодайлы параметрлер деңгейлерінің ауытқуын да
айтуға болады.
Экологиялық тұрғыдан алып қарағанда, ластану – экожүйелердегі энергия
мен қоректік тізбектердегі ақпарат ағындарына әсғер ететін реагенттер
комплексі болып табылады. Бұл факторлар көбінесе популяциядағы эволюция
барысында қалыптасқан реакция нормасы арқылы анықталатын ағзалардың
бейімделушілік мүмкіндіктерін жоғарылатады. Сондықтан да табиғи зиянды
әсерлерге қарағанда антропогендік әсерлер ағзалардың жаппай қырылуына
әкеліп соғады. Осындай зиянды әсер ететін, яғни, ластаушы факторлардың бірі
– пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіру, топырақ эрозиясы, құрғату
нәтижесінде биогеоценоздардың бұзылуы. Сол сияқты шахталар мен
террикондарда атмосфера, су мен топыраққа зиянды заттардың бөлінуі
нәтижесінде күрделі физико-химиялық процестер жүреді.
Жоғарыда айтылғандарды қорыта келіп, ластанудың зардаптарын былайша
қорытындылауға болады:
- ортаның ластануы – қалдықтарға айналып, биосфераға таралып кететін
шикізат пен материалдарды өндіруге адамның жұмсайтын заттар мен
энергия, еңбек пен еңбек құралдарының жарамсыздануы;
- ластану – ортаның физико-химиялық параметрлеріне әсер ететін жеке
экологиялық жүйелердің, бүкіл биосфераның қалпына келмейтіндей
бұзлуы болып табылады;
- ластану нәтижесәнде құнарлы топырақтар азайып, экологиялық
жүйелердің, тіпті бүкіл биосфераның өнімділігі төмендейді;
- ластану – қоғамның ең маңызды өндіргіш күші адамның физикалық және
моральдық жағдайының нашарлауына тікелей, не жанама түрде әсер
етеді;
- қошаған ортаны ластанудан қорғау – табиғатты пайдаланудың
тиімділігін арттыру, адамзат ұрпақтары өмір сүретін қоршаған
ортаның сапасын сақтау жөніндегі жалпы мәселелердің ішіндегі аса
бір маңызды міндеті болып табылады 1.
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 тапшылығы
немесе шектен тыс көп мөлшері өсімдіктің дұрыс өсуіне кері әсер етеді.
ағзанығ тіршілігі үшін аса қолайлы экологиялық фактордың белсенділігі
оптимум немесе экологиялық фактордың оптимум аймағы деп аталады. Әрбір
ағза, түр үшін өзінің оптимум жағдайы болады. Ол тек әртүрлі жағдайда
орналасқан әр түрге жататын особьтар үшін ғана емес, бір ағзаның әртүрлі
даму стадияларында да әр қалай болады. оптимальді мәннен аз ғана
ауытқығанға тұрақты түрлер, особьтарды стенобионттар деп атайды, ал
фактордың өзгеруін өте жақмы көтеретін түрлерді эврибионттар деп атайды
3. Көп жағдайда ағзаның дамуы, қарқындылығы ең шеткі мәнге сай факторға
байланысты болады, яғни физиологиялық пессимумға сай. Сол себепті оның
мәнінің оптимумға қарай өзгеруі үлкен экологиялық әсерге ұшыратады.
Бір-бірімен байланыста бола отырып жекелеген факторлар белгілі бір
деңгейде бір-бірімен алмаса алады. Әр түрлі факторлардың қосындысы ұқсас
эффектіні көрсетеді, бірақта толық орын алмасу жүрмейді. Сол себепті
табиғатта қатынасуы және мөлшері бойынша төзімділіктің физиологиялық
диапазонынан ерекшеленетін қатынасудың экологиялық диапазоны (экологиялық
потенция) бар, ол барлық орта факторлары әсер еткен кездегі нақты реакцияны
көрсетеді.
Физиологиялық төзімділігі және ағзаның экологиялық потенциясы оның
индикаторлық бағалығын анықтайды. 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. Бұл қысқа анықтама тіршілік ортасының табиғи
жағдайның индикациясына қатысты, мысалы, ауыл шаруашылығында және орман
шаруашылығында белгілі бір экотопқа тән өсімдіктің болуы. Бірақта
нәтижелерді салыстыру кіретін биоиндикация түсінігі биологиялық обьектілер
және жүйелердің сипаттамасының сандық өзгеруінің негізінде уақытқа
байланысты антропогендік әсерге ұщыраған және антропогендік әсерге ұшырау
үстіндегі орта факторларын бағалау үшін пайдаланылады4.
Антропогендік әсерлер бір жағынан ортаның жаңа параметрлері болып
табылады, ал екінші жағынан – табиғи факторларда болған антропогнедік
модификацияны ескереді және сонымен биологиялық жүйенің қасиеттерін
өзгертеді. Егер осы жаңа параметрлер бастапқы көлемдерден нақты ауытқыса,
онда биоиндикация жасалуы мүмкін.
Ортаның антропогнедік факторларының физикалық және химиялық өзгеруімен
биоиндикация арасындағы негізгі айырмашылық осында. 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. Ауытқулардың
сандық мәнін бағалау үшін абсолютті немесе салыстырмалы стандарттар қажет.
Кесте 4 Биоиндикация кезіндегі антропогенді немесе антропогнеді әсерге
ұшырап жатқан орта факторларын салыстыруға қажет стандарттар 4.
А. Салыстырудың абсолютті стандарттары.
а) Әсерге ұшырамаған биологиялық жүйелердің көрсеткіштерін салыстыру.
б) Антропогенді немесе антропогенді-модификацияланған факторлардың
тәжірибелік ерекшеліктері
в) Бұрынғы биологиялық жүйелерді аз немесе тіптен антропогендік
факторлардың әсеріне ұшырамаған жүйелермен салыстыру.
г) Аз антропогендік әсерге дейін бір обьектінің өзгері градиентін
тұрғызу.
Б. Салыстырудың салыстырмалы стандарттары.
а) Антропогенді немесе антропогенді әсерге ұшырау үстіндегі орта
факторларының кеңістіктік-уақытты өзгеруінің корреляциясы.
б) Аз немесе орташа антропогендік әсерге ұшыраған эталондық обьектілерді
белгілеу.
Биоиндикация кезінде биологиялық жүйенің өзгеруі әрдайым
антропогендік факторларға, сонымен қатар табиғи факторларға тәуелді. Жүйе
толығымен ортаның әсеріне кері жауап қайтарса және өзінің бейімделуіне сай
, яғни қоректік орта, жасы, тұрақтылықты бақылайтын ішкі жүйелер және
сонда болған бұзылыстар сияқты ішкі факторлар.
Биоиндикацияның әртүрлі факторлары болады. Егер әр түрлі
антропогендік факторларға екі бірдей реакция жауап қайтарса, онда арнайы
емес биоиндикация туралы айтуға болады. Егер болып жатқан әр түрлі
өзгерістер тек бір ғана фактормен байланысты болса, онда арнайы
биоиндикация туралы айтуға болады. Егер биоиндикатор, тіршілік белгілерінің
нормадан мәнді ауытқуына керісінше жауап қайтарса онда ол сезімтал
биоиндикатор болып табылады 2.
Аккумулятивті биоиндикаторлар керісінше, тез көрінетін бұзылулар жоқ
антропогендік әсерлерді жинақтайды. Мұндай ластағыштардың көптеп
жинақталуы, бірте-бірте нормадан асуы көп жағдайда экофизиологиялық немесе
биоценотикалық процестер деңгейінде жүреді. Негізінен табиғатта барлық
биоиндикация түрлері белгілі бір ретпен жүріп жатқан реакцияларда немесе
прцестерде тізбекте орналасады. Егер антропогендік фактор тікелей
биологиялық элементке әсер етсе, онда тікелей биоиндикация деп айтуға
болады. Бірақта басқада элементтердің тікелей әсерінен болған өзгерістерден
кейін ғана биоиндикация мүмкін болады. Мұндай жағдайда жанама биоиндикация
және биоиндикаторлармен жұмыс істейміз.
1.3 Кешенді биоиндикация әдісімен қоршаған орта жағдайын бағалау
Қоршаған орта жағдайын бағалау үшін кешенді биоиндикация әдісі
ұсынылған. Ол әртүрлі жүйелі деңгейлердегі фито-зооиндикацияның
комбинциясынан тұрады. Бұл әдістің тиімді жағы, экожүйенің табиғи
элементтері және антропогендік әсерлердің өзара әсерлесуінің нәтижесі
ретінде экожүйенің жағдайын бағалау мүмкіндігі және адамның әсерінен
болатын экожүйенің реакциясын, тұрақтылық деңгейін анықтау мүмкіндігі.
Биоиндикациялық, нақтырақ айтсақ физиологиялық индикациялық
белгілерін пайдалану, экожүйенің өзгерістерін өте бастапқы кезеңдерінде
анықтауға мүмкіндік береді, морфологиялық және құрылымдық өзгерістерінің
белгілері көрініс бермейінше оларды басқа әдіспен анықтау мүмкін емес. Бұл
әдіс арқылы экожүйенің бұзылуын алдын ала біліп, оған қарсы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz