Действие антропогенных стрессоров на обмен веществ

— организация, структура и состав биомембран (например, изменяется проницаемость);

— концентрация макромолекул (например, изменяется количество ферментов);

— активность макромолекул (например, ферментативная);

— продуцирование веществ с защитными функциями (например, пролина);

— образуются новые метаболические системы или изменяется ход биохимических реакций;

— изменяется структура клеток.

Действие стрессоров на биомембраны

Действие стрессоров на фотосинтез

В качестве причины подавления фотосинтеза под влиянием стрессоров указывают неспецифические изменения целостности мембран, угнетение образования кислорода и более или менее сп Изменения в окраске листьев являются наиболее характерным признаком влияния на растения кислых газодымовых выбросов. В качестве биоиндикаторного признака у лишайников и высших растений используется уменьшение содержания хлорофилла под влиянием стрессоров.

При хроническом загрязнении внешней среды изменения хлорофилла не останавливаются на стадии его уменьшения, а может доходить до полного разрушения хлорофилла, например под действием SO_2.

В зеленых водорослях под влиянием SO₂ не удалось определить заметного разрушения хлорофилла, так что возникающее здесь при этих условиях торможение активности фотосинтеза нельзя объяснять воздействием на пигменты.

Действие стрессоров на энергетический баланс

Установлено отрицательное влияние SO₂ на образование ATФ, при котором стрессор подавляет реакции фосфорилирования (активизация веществ, например образование из АДФ АТФ) в хлоропластах и митохондриях.

Протекающие при этом процессы обратимы. После удаления стрессора энергетический заряд вновь достигает своей первоначальной величины.

Действие стрессоров на ферменты

За биохимическими и физиологическими реакциями на антропогенные стрессоры можно следить по изменениям активности определенных ферментов. Они могут служить индикаторами метаболических нарушений.

У многих ферментов при низких концентрациях стрессора нередко наблюдают стимуляцию активности, а при повышенных концентрациях — ее ингибирование, причем чувствительные и устойчивые виды растений незначительно отличаются в этом друг от друга. Фермент пероксидаза катализирует в обмене веществ растений реакции, направленные на образование вещества (лигнина), важного для одревеснения, а также, окисляя определенные вещества, влияет на процессы роста.

Влияние стрессоров на белки, жиры, углеводы

В высших растениях наблюдается обусловленная стрессом аккумуляция свободного пролина. После воздействия двуокиси серы еще до обнаружения видимых симптомов повреждений количество свободного пролина увеличивается. В листьях каштанов его аккумуляция зависит от степени засоления местообитания. Вид стрессора сильно влияет на масштабы повышения содержания этой аминокислоты. Причиной накопления пролина, является ускорение его синтеза или уменьшение распада под действием стресса. Доказано и усиление синтеза пролина после солевого стресса.

При воздействии двуокиси серы повышается содержания глюкозы и фруктозы в растениях гороха. Это связано с механизмом самозащиты растений. , например изменение концентрации сахарозы и раффинозы, в местообитаниях с повышенным загрязнением замечены в листьях тисса и коре конского каштана. При этом автомобильные выхлопы, а также содержание свинца и солей, влияют на метаболизм углеводов меньше, чем двуокись серы.

Установлено, что с ростом загрязнения газодымовыми выбросами происходят значительные изменения состава жирных кислот. Одни жирные кислоты значительно увеличивают свою концентрацию, концентрация других наоборот, заметно снижается.

Повышение процентного содержания линоленовой кислоты в качестве стрессового эффекта замечено в стареющих листьях табака. Следовательно, нельзя исключить и ускоряющее воздействие стрессоров на процессы старения.

Особенности биоиндикации на тканевом и организменном уровнях

Изучение анатомо-морфологических признаков, не требующее больших материальных затрат, имеет особое практическое значение для экспресс-оценки интенсивности техногенного воздейст­вия на экосистемы. В качестве индикаторных признаков эффективно применение морфологиче­ских показателей: высоты растений, длины и ширины листьев, междоузлий и т. д.

28.Критерии отбора показателей биоиндикации на тканевом и организменном уровне

1. наличие данных, показывающих связь заболевания с загрязнением;

2. изменчивость аномалии в зависимости от места, сезона, а также возраста и размера организма;

3. легкость и точность измерения аномалии;

4. относительная устойчивость аномалии;

5. затраты времени и стоимость получения данных;

6. соответствие специфичности аномалии и загрязнения;

наличие данных о биологии и экологии используемых видов.