Regula ameliorării biologice. Natalia Evghenievna Nikolaikina. Ecologie Regula de ameliorare biologică

13. Și cuvântul Domnului a ajuns la ei: poruncă peste poruncă, poruncă după poruncă, rând după rând, rând după rând, aici puțin, acolo puțin, ca să se ducă și să cadă cu spatele și să fie rupte și să fie rupte. prins într-o plasă și să fie prins. În cuvântul Domnului – mai corect: „cu cuvântul

Regula ameliorării biologice

Regula zece la sută

R. Lindeman (1942) a formulat legea piramidei energiilor, sau regula 10 %:

de la un nivel trofic al piramidei ecologice se trece la altul, mai înalt nivel (de-a lungul „scării” producător - consumator - descompunetor), în medie aproximativ 10% din energia primită la nivelul anterior al piramidei ecologice.

De fapt, pierderea este fie puțin mai mică, fie puțin mai mare, dar ordinea numerelor este păstrată.

Fluxul invers asociat cu consumul de substanțe și energia produsă de nivelul superior al piramidei ecologice de nivelurile sale inferioare, de exemplu, de la animale la plante, este mult mai slab - nu mai mult de 0,5% (și chiar 0,25%) din debitul său total, în În legătură cu aceasta, nu este nevoie să vorbim despre ciclul energetic în biocenoză.

Alături de substanțele benefice, de la un nivel trofic la altul intră și substanțele „dăunătoare”. Mai mult, dacă o substanță benefică este ușor excretată din organism atunci când este în exces, substanța dăunătoare nu este doar excretată prost, ci se acumulează și în lanțul trofic. Aceasta este legea naturii numită regula acumulării de substanțe toxice (amplificare biotică)în lanțul trofic și valabil pentru toate biocenozele.

Cu alte cuvinte, dacă energie în timpul tranziției la mai mult nivel înalt piramida ecologică se pierde de zece ori, apoi acumularea unui număr de substanțe, inclusiv a celor toxice și radioactive, crește în aproximativ aceeași proporție, care a fost descoperită pentru prima dată în anii 50 la una dintre centrale de către Comisia pentru Energie Atomică din statul Washington. Fenomenul de acumulare biotică este cel mai clar demonstrat de radionuclizi și pesticide persistente. În biocenozele acvatice, acumularea multor substanțe toxice, inclusiv pesticidele organoclorurate, este corelată cu masa de grăsimi (lipide), adică are în mod clar o bază energetică.

La mijlocul anilor 1960, a apărut un raport aparent neașteptat că pesticidul diclorodifeniltricloretan (DDT) a fost găsit în ficatul pinguinilor din Antarctica, un loc extrem de îndepărtat de regiunile sale. aplicație posibilă. Prădătorii supremi, în special păsările, suferă foarte mult de otrăvirea cu DDT, de exemplu, șoimul peregrin a dispărut complet în estul Statelor Unite. Păsările s-au dovedit a fi cele mai vulnerabile din cauza modificărilor hormonale induse de DDT care afectează metabolismul calciului. Acest lucru face ca cojile de ou să devină mai subțiri și este mai probabil să se rupă.

Acumularea biotică are loc foarte rapid, de exemplu, în cazul pesticidului DDT, care a intrat în apa mlaștinilor în timpul polenizării pe termen lung pentru a reduce numărul de insecte nedorite de oameni de pe Long Island. Pentru acest caz Conținutul de DDT în ppm (conform Yu. Odum) este prezentat mai jos pentru următoarele obiecte:

apă……………………………… 0,00005

plancton…………………………….. 0,04

organisme planctivore………………………….0.23

știucă (pește răpitor)……………..1.33

pește ac (pește răpitor)………….2.07

stârc (se hrănește cu animale mici)………… 3.57

șternă (se hrănește cu animale mici)………… 3.91

pescăruș hering (scavenger)………………..6.00

meranser (pasăre, se hrănește cu pești mici)……….. 22.8

cormoran (se hrănește cu pești mari) ……………… 26.4

Specialiștii în controlul insectelor nu au folosit „cu prudență” concentrații care ar fi direct letale pentru pești și alte animale. Cu toate acestea, de-a lungul timpului s-a constatat că în țesuturile animalelor care mănâncă pește concentrația de DDT este de aproape 500 de mii de ori mai mare decât în ​​apă. În medie, ca în exemplul de mai sus, concentrația unei substanțe dăunătoare în fiecare verigă ulterioară a piramidei ecologice este de aproximativ 10 ori mai mare decât în ​​cea anterioară.

Principiul intensificării (acumulării) biotice trebuie să fie luat în considerare în orice decizie legată de intrarea contaminanților relevanți în mediu natural. Trebuie avut în vedere faptul că rata de modificare a concentrației poate crește sau scădea sub influența anumitor factori. Astfel, o persoană va primi mai puțin DDT decât o pasăre care mănâncă pește. Acest lucru se datorează parțial eliminării pesticidelor în timpul procesării și gătirii peștelui. În același timp, peștii se află într-o situație mai periculoasă, deoarece primesc DDT nu doar prin hrană, ci și direct din apă.

„Ecologie generală” - Număr. Legea conexiunii universale a obiectelor și fenomenelor. Subiect și secțiuni principale ecologie modernă. Partea activă a biosferei, reprezentată de organismele vii. Trecerea la stadiul de noosferă. Concepte de biosferă și noosferă. Abordare ecocentrică. Termenul „ecologie” a fost introdus în circulația științifică în 1879 de către un biolog german.

„Perspective pentru dezvoltarea ecologiei” - Este necesar să se dezvolte „ harta rutiera" Încurajarea investițiilor în conservarea energiei, mai degrabă decât în ​​producția de energie. Stimularea angajamentelor de afaceri voluntare. Reglementarea eliminării deșeurilor toxice. Stimularea implementării la timp a standardelor de mediu. Creare sistem national indicatori economici „verzi”.

„Bazele teoretice ale ecologiei” - Biosfera ca ecosistem. Fundamentele ecologiei. Loturi. Factori activitatea umană. Indicatori de mediu. Bazele. Huse de protectie. Materia vie. Participarea elementelor chimice în compoziția organismelor. Legea toleranței. Medii de viață. Macroecosisteme. Heterotrofe. Temperatura aerului. Subiect de ecologie.

„Fundamentele ecologiei” - Crapii au fost eliberați în iaz. Organismele. Teme pentru tema „Dependența organismelor de factorii de mediu”. Diagrama de acțiune factor de mediu. Concepte de bază. Sarcini de autocontrol. Populația este o colecție de indivizi din aceeași specie. Ciliații – pantofii – au fost plasați într-o eprubetă închisă. Fundamentele ecologiei. Componentele biocenozei.

„Subiectul ecologiei” - Scena modernă. Conceptul și subiectul ecologiei. Degradarea solului. Modele de dezvoltare a biosferei. Schimbarea populației. Ecosisteme. Securitate și utilizare rațională subsol Indicatori dinamici. Funcțiile ecologice ale atmosferei. Serie. Productivitatea ecosistemului. Etapa civilizației agrare.

Există un total de 25 de prezentări în acest subiect

Orice compus care poluează mediul natural poate fi absorbit de organismele vii. În acest fel, este inclus în rețelele trofice ale ecosistemelor, participă la ciclul substanțelor, având un efect dăunător asupra organismelor vii.

Toate ființele vii (desigur, în grade diferite) au capacitatea de a acumula în corpurile lor orice substanțe care sunt biologic slab sau complet nedistructibile. Această împrejurare dă naștere unor fenomene biologice care complică procesul de poluare a fiecărui ecosistem. De fapt, organismele care au acumulat substanțe toxice servesc drept hrană pentru alte animale, care apoi le acumulează în țesuturile lor.

Astfel, întregul lanț alimentar al ecosistemului se infectează treptat, ceea ce a început cu producătorii primari „pompând” poluanții împrăștiați în biotop. Acumularea de substanțe toxice în organismele vii crește la fiecare nivel trofic ulterior. În toate cazurile, prădătorii de la sfârșitul lanțului trofic tind să aibă cele mai ridicate niveluri de infecție.

De exemplu, Miettinen (citat de F. Ramad, 1981) a arătat că locuitorii Laponiei au primit doze de radiații (de la 90 Sr și 137 Cs) de 55 de ori mai mari decât locuitorii din Helsinki. El a luat în considerare mișcarea acestor elemente radioactive în următorul lanț:

Conținutul de stronțiu și cesiu radioactiv în licheni este ridicat, ceea ce este asociat nu numai cu caracteristicile fiziologice ale acestor organisme, ci și cu natura solurilor de tundră. Solurile de tundră, care sunt foarte sărace în minerale nutritive, absorb rapid stronțiul și cesiul, care sunt similare în proprietățile lor chimice cu potasiul și calciul. Concentrația de stronțiu și cesiu în licheni este de câteva mii de ori mai mare decât în ​​solurile din tundra. O nouă acumulare de substanțe radioactive are loc în corpul căprioarelor care se hrănesc cu licheni, în timp ce laponii sunt otrăviți prin consumul de carne și lapte de ren. La ierbivore, concentrația de cesiu radioactiv a fost de 3 ori mai mare decât la licheni, iar în țesuturile laponilor (carnivore) a fost conținută de 2 ori mai mult decât în ​​carnea de căprioară.

În 1953, o epidemie a unei boli misterioase a izbucnit într-unul dintre satele de pescari situate în Golful Minamata. Boala nu a fost contagioasă, dar a afectat familii întregi. Locuitorii au început să experimenteze tulburări nervoase: agitație, iritabilitate, incapacitate de concentrare, depresie, îngustarea câmpului vizual, pierderea auzului, a vorbirii, a rațiunii, a mers instabil etc. Din cele 116 cazuri înregistrate oficial, 43 au fost fatale, iar cele supraviețuitorii au avut toate sindroamele de mai sus. Cu toate acestea, medicii japonezi care au studiat istoria acestei epidemii au estimat că numărul real al bolnavilor este de multe sute. În acest sat, chiar și pisicile domestice aveau propriul lor comportament deosebit. Unii dintre ei s-au aruncat în apă - comportament care nu este tipic unui animal cunoscut pentru teama de hidrofobie. Boala a fost numită boala Minamata. A fost observată de două ori în Japonia: în 1953 în Golful Minamata și în 1965 în zona Niigata.

Cauza bolii a fost - și acest lucru este destul de evident - prezența unui element patogen sau toxic în hrana locuitorilor golfului și a animalelor lor domestice. O examinare amănunțită efectuată între 1956 și 1959 a arătat că sursa bolii a fost peștele din Golful Minamata.

În 1962, metilmercurul a fost descoperit în apele uzate de la o fabrică din zona golfului. În 1965, o boală similară în zona Niigata, departe de Minamata, a fost cauzată și de metilmercur. De data aceasta, 5 persoane din 30 de persoane grav bolnave au murit. Toți au mâncat pește prins în râul Agano, care a primit apele uzate de la uzina Shova Denko, care sintetizează acetaldehida (metilmercur).

Astăzi este destul de clar că singura cauză a „bolii ecologice” Minamata este metilmercurul. Apariția primelor simptome ale acestei boli a fost observată uneori la mulți ani după consumul de pești și animale marine infectate cu această substanță, iar anomalii congenitale grave au fost găsite la copiii născuți de femei neafectate din regiunile Minamata și Niigata.

Fenomenele luate în considerare ilustrează acumularea (concentrarea) biologică a substanţelor toxice în lanţurile trofice. Acumularea de către organismele vii a unui număr de substanțe chimic nedegradabile (pesticide, radionuclizi etc.), conducând la o îmbunătățire biologică a acțiunii lor pe măsură ce trec prin ciclurile biologice și lanțurile trofice, se numește „regula amplificării biologice”. În ecosistemele terestre, odată cu trecerea la fiecare nivel trofic, are loc o creștere de cel puțin 10 ori a concentrației de substanțe toxice. În ecosistemele acvatice, acumularea multor substanțe toxice se corelează cu masa de grăsimi (lipide) din corpul locuitorilor marini.