Фазові реакції гідробіонтів при формуванні сукцесій.

Зміни, що відбуваються у біоценозі при формуванні сукцесій, не виникають раптово, вони проходять певні фазові реакції, які відповідають (адекватним) умовам, що реєструються у водному середовищі якісними характеристиками самої води. Ці зміни можна характеризувати, як:

а) зміни у часі біоценозу у середовищі, не забрудненому антропогенними чинниками;

б) зміни у часі біоценозу на клітинному рівні під впливом чинників токсичної дії або інших абіотичних факторів (температурних, радіаційних, високочастотних випромінювань тощо).

Будь-який ценоз у часі проходить фізіологічний цикл розвитку від молодості (оптимуму) до старіння (клімаксу), що базується на сталій енергетичній базі. Причому, чинником, який може викликати колапс ценозу, являється відсутність навіть однієї складової енергетичних дотацій, наприклад, фосфору. Лімітуючий фактор може виникати не тільки внаслідок відсутності його у річковому стоці, але і внаслідок енергетичної конкуренції у сукупності водних ценозів. Не пристосований до нових умов ценоз гине, однак на його місці розвивається новий.

Інша картина спостерігається при дії токсичного реагента на живу клітину. Процес деградації клітини досить розтягнутий у часі (для нижчих організмів - мікроводоростей, простіших) і більш швидкий - у вищих - хребетних (річкової іхтіофауни).

В цілому можна сприйняти класифікацію Рекевега щодо гемо-токсичних фаз тканини, що виникають під дією токсичної речовини - біоциду.

Фазові реакції на токсикогенну (або несприятливу) дію зовнішніх (абіогенних) факторів наступні:

1 -фаза екскреції, або намагання організму звільнитись від сторонніх домішок за рахунок власних механізмів виділення (або вийти із зони забруднення) -додатній реотаксис (міграція риби проти напрямку руху забруднення).

2 - фаза реакції - намагання звільнитися від забрудника, прискорити механізм обміну шляхом активації тканин, багатих судинами (зябра), або підняття риби із зимувальних ям на чисту воду, пошук середовища із сприятливими умовами детоксикації.

3- фаза депонування - два попередніх механізми не допомогли вийти з кризового стану, встановлюється рівновага між дією токсичного чинника та захисною реакцією виду (перехід на інший шлях газового обміну рибами при дефіциті кисню, виділення слизу для захисту зовнішніх покривів та інше).

4 - фаза імпрегнації - характеризує процес фіксації речовини, що надходить, у клітині, як її складової частини (ДДТ, важкі метали). Клітина перестає виділяти продукти обміну, вони накопичуються в ній, виникає феномен акумуляції. Він може мати два напрями: 1) посилення ділення клітини і утворення дефектних дочірніх особин (ряска мала при дії кристалів 2.4- ДДТ, у присутності іонів цинку з явищами хлорозу (Гриб Й.В., 1970); 2) накопичення продуктів обміну з явищами деформації клітин (наприклад, викривлення хребта у коропових риб в присутності хлорорганічних пестицидів та порушення кальцієвого обміну, генетичні порушення в найпростіших організмів та рослинах (гігантизм).

5 - фаза дегенерації клітин виникає в результаті постійного впливу абіотичних факторів, токсичних, температурних, радіаційних.. Патологічний процес переходить із матріксу в самі клітини, викликаючи їх невпорядкованість та порушуючи диференціацію (зміни у складі та формулі крові), опіки зябер, ороговіння ока у риб).

6 - фаза дедиференціації - вихід клітин із ієрархічної системи організму, утворення цисти (мікроводорості).

Рівень патолого-біологічних фаз повинен бути підтверджений функціональними та енергетичними критеріями. Відновлення системи можливе (з енергетичних позицій) там, де втрачена половина енергетичного матеріалу ценозу чи їх сукупності.

Теж саме відноситься і до цілої екосистеми річки, що складається із сукупності біоценозів.

Схему відповідності екологічної класифікації якості поверхневих вод відносно гомотоксичних фаз клітин гідробіонтів розроблено Грибом Й.В. (табл 4.2.)

Таблиця 4.2.

Фазові перетворення у сукцесіях біоценозів у залежності від якості води

(Гриб Й.В., 1997)

Якісні характеристики умов розвитку ценозу (норма- потологія, прояви)

Клас

І оптимум

II добрий

III задовільний

IV перехідний

V поганий

біологічний бар'єр деградації зворотного розвитку

а) ценоз

норма

оптимальні стартові умови розвитку сукупності ценозів

фаза енергетичної конкуренції та метаболічної інгібіторної дії

фаза перебудови трофічних зв'язків

випадання окремих видів, монотипізація видового складу

колапс, руйнування ценозу, явища деградації

прояви

якість води відповідає всім старто- вим умовам розвитку ценозів, чиста, прозора, без запахів, придатна для пиття

зовнішньо без видимих ознак, хоча відбувається диференціа- ція за умовами середовища

сплавлення за течією угру- повань мікро- водоростей, ряски і опалесценція води, запах водоростевий, зіст чисель- ності гетгро- трофних

інтенсивний розвиток фі- томаси мікро- водоростей та вищої водної рослинності, зменшення кількості ви- дів у ценозах (фіто та зоопланктону в бентосних організмах, явища стагнації та періодичного дефіциту розчиненого кисню, бактеріальні забруднення

явища стагнації, "цвітіння" води (знабе- на., мікро- цистіс та ін.), зароста- ння поверхні водного дзеркала макрофіта- ми (очерет кушир, ряс- ка, спіро- делла), запах болотно-во- доростевий, часом сірко- воднений, гниючий; вода непридатна для пиття

мікроорга- нізм в рологічними,

б) клітинний рівень (токсична дія)

норма

витоки річок, річки у непорушених природних басейнах, природні джерела; внаслідок сталих умов та динамічності вивчаються як еталони порівняння.

патологія (поява абіотичного фактору токсичних домішок)

Фаза екскреції: фізіологічний обмін, пошук оптимальних умов розвитку біоти або зайняття фізіологічних ніш, вихід на чисту воду

Фаза реакції - посилення фотосинтезу мікроводо- ростей, інтенсивне дихання у риб, підвищена рухомість, активація обмінних процесій у клітині

фаза депо- нування , імпрегнації, хлороз, зміни формули крові у риб, сплавлення по течії, додатній реотаксис; інтенсифікація процесів поділу клітин

фаза деградації клітин, хлороз, лізис водоростей, червоних кров'яних тілець у риб, сплавлення по течії, викрив- лення хребта

фаза деди- ференціації, мутація клітин, розвиток пухлин, деструкти-ризація

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Принципи формування класифікації екологічної якості поверхневих вод	\|	Полісахариди, властивості, роль в життєдіяльності організмів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.