XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Вода – это главный источник жизни для всех организмов, обитающих на Земле. Она содержится в клетках любого растения и животных. Вода составляет 71% нашей планеты. Она состоит из большого количества минеральных и органических соединений, но самым главным ее компонентом считается кислород, который играет огромную роль в жизни гидробионтов. От количества кислорода зависит распространение организмов иих видовое разнообразие.

Мировой океан - достаточно распространенная зона с гипоксией. Гипоксия - это состояние воды, вызванное недостаточным содержанием растворенного кислорода, которого не хватает для полного поддержания жизни гидробионтов. Количество кислорода в зоне гипоксии не превышает 0,5 мг*л^-1, [1]. В условиях глобального потепления прогнозируется увеличение площадей и числа поверхностей водного пространства снизкими концентрациями кислорода в Мировом океане. Закономерность изменения количества растворенного кислорода в водной среде и температуры показана в таблице 1, [2]. На концентрацию кислорода в воде, кроме температуры, также влияют и другие факторы: особенность гидрологического режима, а именно большая глубина, замкнутость акватории; антропогенное воздействие (эвтрофикация) и физические явления (соленость и низкая диффузионная способность).

Таблица 1 – Зависимость кислорода в воде от температуры (по A.Krogh, 1941) 

Биологическим методом оценки и контроля токсичности водной среды считается биоиндикация. С ее помощью можно вести контроль за качеством водной среды, ориентируясь по состоянию живого организма, который находится в ней. Биоиндикация проводится на всех уровнях жизни: от макромолекулы до биоценоза. Биоиндикация на клеточном уровне имеет высокую чувствительность и выявляет малейшие нарушения в организме за короткое время. Данные, которые получены в процессе изучения морфологических изменений клеток и их цитофизиологических особенностей, применяются для диагностики гипоксических состояний гидробионтов. Для биоиндикации водной среды используют различные живые организмы, но самые подходящие – двустворчатые моллюски, макрофиты, водоросли, планктонные водоросли, полихеты, донные и придонные виды рыб, раки и прочие.

Для экологической диагностики живые организмы, обитающие в водной среде сначала необходимо выловить и транспортировать в лабораторию. Затем у организмов снять реакцию стресса, а после их подвергнуть тестовой нагрузке в условиях лабораторного исследования: поместить в специально изготовленный стенд, с помощью которого поддерживать заданную температуру воды и концентрацию растворенного кислорода в воде в течение неограниченного промежутка времени. Через определенный промежуток времени взять гидробионты, которые находились в воде с достаточным количеством растворенного кислорода, а также гидробионты, которые находились в условиях гипоксии, и приготовить гистологические препараты (мазки). Готовые мазки рассмотреть через микроскоп иизучить морфологические характеристики клеток. На следующем этапе результаты эксперимента обработать статистически. С помощью t-критерия Стъюдента оценить вероятность отличий, а с помощью критерия Пирсона определить нормальность распределения. Подводя итоги провести анализ полученной информации. Из результатов сделать вывод, какие аномалии находятся в зависимости от времени нахождения гидробионта в условиях с низким содержанием кислорода, а какие не зависят.

Такой метод исследования имеет несколько преимуществ: он дает интегральную оценку токсичности и считается не таким дорогостоящим и трудоемким как физико-химические методы.

Список используемых источников:

1. Joyce S. The dead zones: oxygen-starved coastal waters // Environ. HealthPerspective. – 2000. – Vol. 108, N 3. – P. A120-A125.

2. Кляшторин, Л.Б. Водное дыхание и кислородные потребности рыб / Л.Б.Кляшторин. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 168 с.