Етапи системного аналізу біологічних систем. Особливості живих організмів як об`єктів навколишнього середовища. Характеристика біотестування як метода дослідження. Особливості та підходи до дослідження біологічних параметрів за допомогою біоіндикації.
Аннотация к работе
Знижуються процесі росту та розвитку, за підвищених рівнів забруднення відзначаються пригнічення рослинного покриву, знищення окремих видів рослин, суховерхість хвойних дерев, що нерідко супроводжується деградацією ґрунтового покриву. Перераховані вище особливості біологічних систем як обєктів дослідження можуть бути подолані, якщо в якості методологічної основи досліджень узяти гомеостаз біологічних систем, тобто здатність системи забезпечувати стабільність структури, елементного складу, виконуваних функцій, підтримка характеристичних параметрів в життєво важливих межах поза залежністю від зміни умов зовнішнього середовища. Під біотестуванням (англ. bioassay) зазвичай розуміють процедуру встановлення токсичності середовища за допомогою тест-обєкту, що сигналізує про небезпеку незалежно від того, які речовини і в якому поєднанні викликають зміни життєво важливих функцій у тест-обєкту. Активність цих біохімічних каталізаторів залежить від багатьох чинників, оскільки вони мають білкову природу; РН-середовища, наявності окремих катіонів металів, що можуть збільшувати чи зменшувати їхню активність, окисно-відновного потенціалу тощо. Реймерса: «Біоіндикатор - група особин одного виду або співтовариство, по наявності, стану і поведінці яких судять про зміни в середовищі, зокрема про присутність і концентрацію забруднювачів.Стан біологічної системи описується комплексом медико-біологічних показників, тобто групами фізичних, біохімічних, психологічних параметрів, визначуваних в процесі досліджень. Живі організми використовуються для виявлення, ідентифікаціі і визначення концентрацій забруднюючих речовин в біоті як індикаторні організми. Хімічні і фізико-хімічні методи аналізу не в змозі охопити все різноманіття забруднюючих речовин, які зазнають в навколишньому середовищі складні трансформації, утворюючи часом токсичніщі сполуки. Біотестування - прийом дослідження, в якому про якість середовища, чинники, що діють самостійно або в поєднаннях, судять по виживаємості і поведінці спеціально поміщених в це середовище організмів - тест-обєктів. Біотестування можна здійснювати на рівні молекули, клітини, органу (або систем органів), організму, популяції і навіть біоценозу.
Вывод
Живі організми в навколишньому середовищі - дуже складні біологічні обєкти.
Стан біологічної системи описується комплексом медико-біологічних показників, тобто групами фізичних, біохімічних, психологічних параметрів, визначуваних в процесі досліджень. Цей комплекс чинників безперервно змінюється. Для біосистем також характерна якісна неоднорідність складових підсистем з різними характерними часом протікання і управляючими сигналами (хімічними, фізичними, інформаційними).
Живі організми використовуються для виявлення, ідентифікаціі і визначення концентрацій забруднюючих речовин в біоті як індикаторні організми. Хімічні і фізико-хімічні методи аналізу не в змозі охопити все різноманіття забруднюючих речовин, які зазнають в навколишньому середовищі складні трансформації, утворюючи часом токсичніщі сполуки. Кількісний аналіз якої-небудь домішки сам по собі не дає відповіді на питання про її біологічну небезпеку. Тому необхідні методи інтегральної оцінки якості середовища, такі як біотестування і біоіндикація.
Біотестування - прийом дослідження, в якому про якість середовища, чинники, що діють самостійно або в поєднаннях, судять по виживаємості і поведінці спеціально поміщених в це середовище організмів - тест-обєктів.
Біотестування можна здійснювати на рівні молекули, клітини, органу (або систем органів), організму, популяції і навіть біоценозу. Але необхідно враховувати, що з підвищенням рівня організації біологічних систем зростає і їх складність, неоднозначність їх взаємозвязку з чинниками середовища.
Біоіндикація - це оцінка стану довкілля за реакцією живих організмів.
Як біоіндикатори використовують тварин, рослини, бактерії, віруси.
Біоіндикатори - живі організми, за наявністю, станом і поведінкою яких можна робити висновки про ступінь змін довкілля, у тому числі про наявність забруднюючих речовин. Живі індикатори мають істотні переваги, вони підсумовують усі без винятку біологічно важливі дані про забруднення, вказують швидкість змін, що відбуваються, шляхи і місця накопичень в екосистемах різних токсикантів, дозволяють судити про ступінь шкідливості певних речовин для живої природи й людини.
Для оцінки стану навколишнього середовища існує метод комплексної біоінцикації. Він полягає в комбінації фіто - та зооіндикаторів на різних системних рівнях.
Перевагою цього методу є можливість оцінити стан екосистеми як результат взаємодії природних елементів екосистем і антропогенної дії, виявити ступінь стійкості і реакцію екосистем на дію людини.
Використання біоіндикаторів, а саме їх фізіологічних індикаційних ознак, дозволяє визначити зміни у екосистемах на дуже ранніх стадіях, коли вони ще не виявляються морфологічними і структурними змінами і їх не можна виявити іншими методами. Це дає можливість передбачати порушення екосистем і вчасно приймати заходи, щоб захистити екосистему від збитку і тим самим не допустити великих народногосподарських втрат.
Список литературы
1. Аппаратные методы исследования в биологии и медицине / Олейник В.П., Кулиш С.Н. - Харьков: Национальный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2004. - 110 с.
2. Биоиндикация и биомониторинг. - М.: Наука, 1991. - 288 с.
3. Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. - М.: Оникс, 2010. - 336 с.
4. Моніторинг і методи вимірювання параметрів навколишнього середовища. - К.: Видавництво Національного авіаційного університету «НАУ - друк», 2009. - 312 с.
5. Оливерсова Л. Оценка состояния окружающей среды методом комплексной биоиндикации / Биоиндикация и биомониторинг. - М.: Наука, 1991. - с. 39 - 45.
6. Степанов А.М. Биоиндикация науровне экосистем / Биоиндикация и биомониторинг. - М.: Наука, 1991. - с. 59 - 64.