Ifloslanish sababli jamoatchilik bag'rikengligi - Pollution-induced community tolerance

Atrof muhitni ifloslanishiga bog'liq bo'lgan tolerantlik (PICT) ning javobini o'lchash uchun yondashuv ifloslanish -jamiyatga nisbatan tanlangan bosimlar. Bu eko-toksikologik vosita bu jamoaga yaqinlashadi bag'rikenglik yaxlit nuqtai nazardan ifloslanishgacha. Hamjamiyat bag'rikengligi uchta usuldan biri bilan ko'payishi mumkin: jismoniy moslashuvlar yoki fenotipik plastika, qulay tanlov genotiplar va sezgirlarni almashtirish turlari a-da bag'rikeng turlar tomonidan jamiyat.

PICT aholining bag'rikenglik yondashuvidan farq qiladi, chunki u har qanday ekotizimga osonlikcha tatbiq etilishi mumkin va populyatsion tolerantlik yondashuvida bo'lgani kabi vakili sinov organizmidan foydalanish juda muhim emas.

Jamiyatga bag'rikenglik

A ekanligini aniqlash uchun jamoat bag'rikengligi ko'rsatkichi sifatida ishlatilishi mumkin toksikant bor bezovtalik bir nechta turlari uchun ochiq jamoada organizmlar.[1] Toksikantning bag'rikengligi uchta usul bilan oshishi mumkin: fiziologik moslashish, shuningdek, shaxsning fenotipik plastisiyasi deb ham ataladi; vaqt o'tishi bilan populyatsiya ichida tanlangan tolerant genotiplar; va jamiyat ichida turlarni ko'proq bardoshli turlar bilan almashtirish.[2] Fiziologik moslashuv yoki fenotipik plastika - bu individual organizmning uni o'zgartirish qobiliyatidir fenotip atrof-muhitdagi o'zgarishlarga javoban.[3] Bu organizmning turi va ular boshidan kechiradigan bezovtalik turi o'rtasidagi juda xilma-xillik bilan yuzaga kelishi mumkin. Tabiiy tanlov bir necha avlodlar davomida sodir bo'ladigan narsa butun populyatsiyaning o'ziga xos genotiplarni tanlashini keltirib chiqaradi.[4] Vaqt o'tishi bilan bardoshli genotiplar toqat qilmaydiganlardan tanlanishi mumkin va populyatsiyaning o'zgarishiga olib kelishi mumkin genom.[5] Tabiiy tanlanish, shuningdek, kamroq bardoshli turlarni ko'proq bardoshli turlar bilan almashtirishga olib kelishi mumkin.[4] Bu jihatlarning barchasi jamiyat tuzilishini tubdan o'zgartirishi mumkin va agar toksikant aybdor deb topilsa, u toksikantning yanada to'planib qolishining oldini olish uchun choralar ko'rish mumkin.[1] PICT, hodisadan omon qolgan jamoat tuzilishi tufayli toksikantlarning sabablari va oqibatlari o'rtasidagi bog'liqlik uchun ishlatilishi mumkin, shuningdek toksikantlar keltirib chiqaradigan izchillik (TIS) deb nomlanadi.[5] Atrof-muhitga kimyoviy moddalar kiritilgandan so'ng toksikantlardan kelib chiqadigan ketma-ketlik ko'proq bardoshli avlodlarning rivojlanishi bo'ladi.

Ikki xil toleranslar mavjud bo'lishi mumkin: ko'p va birgalikda bardoshlik. Bir nechta toleranslar shaxsning bir vaqtning o'zida mavjud bo'lgan bir nechta toksikantlarga toqat qilish qobiliyatini oshirishi mumkin.[2] Bu shuni anglatadiki, atrof muhitda mavjud bo'lgan kimyoviy moddalar turi, diqqat va ta'sirlangan organizmlar atrof-muhitni turli yo'llar bilan o'zgartirishi mumkin. Birgalikda bardoshlik - bu organizmning qisqa muddatli sinovlarda ma'lum bir toksikantga nisbatan bag'rikengligini rivojlantirish va birinchisiga o'xshash boshqa toksikantlarga nisbatan ushbu tolerantlikni olish qobiliyatidir.[2] Jamiyatda toksikantlarning bir nechta turlari mavjud bo'lsa, ular bir vaqtning o'zida harakat qilishi mumkin bo'lgan tolerantlikning qaysi turini yuzaga kelishini aniqlash qiyin bo'lishi mumkin. Asosan, uzoq va qisqa muddatli toksiklik testlari bilan bir nechta ekotoksikologik vositalar yordamida sinovdan o'tkazmasdan, jamiyatda nimalar sodir bo'layotganini tushunish qiyin.

Dala tadqiqotlari

Jamiyatning ifloslanishiga bag'rikengligini baholash yordamida amalga oshirilishi mumkin joyida texnikasi, ularning aksariyati ma'lum bo'lgan yoki yaratilgan kimyoviy ta'sir gradiyentlaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Masalan, ma'lum bo'lgan kontsentratsiya gradyanidan foydalanish Tri-n-butilin yilda PICT baholash perifiton.[6] Tolerantlik namunalari shuni ko'rsatdiki, bag'rikenglik ifloslanish manbai bo'lgan marinaga eng yaqin bo'lgan. Kontaminatsiyalangan joylarga qo'shimcha ravishda mos yozuvlar saytlaridan foydalanish, shuningdek, PICT ning translokatsiyasini baholash uchun odatda qo'llaniladi. Germaniyada o'tkazilgan tadqiqotlar davomida Leypsig (Germaniya) shimolidagi ikkita daryo tizimidagi shisha disklarda perifiton etishtirildi. Bir tizim tadqiqotning ifloslangan hududi, ikkinchisi esa ma'lumot yo'nalishi sifatida foydalanishga mo'ljallangan oqim va oqimsiz 10 km. Mustamlaka davridan so'ng, 10 ta stakan stakanidan 6 tasi boshqa daryo tizimiga o'tib ketdi. Eksperiment davomida mos yozuvlar joyidagi shisha disklarda mavjud bo'lgan jamoat tuzilishi, ifloslangan joyga ko'chirilganda, ifloslangan joylarda qolgan boshqaruv disklari aks ettirilgan.[1] Daniyadagi yana bir tadqiqotda, Bure ko'lidan ko'l suvidan foydalangan holda PICTni baholashga imkon beradigan atrof-muhit tajribalari o'tkazildi. Ushbu suvni ko'ldan foydalanish natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan ko'rsatkichlar natijalarni boshqarish bilan taqqoslash orqali bekor qilinadi. Konsentratsiyasi atrazin va mis har xil kontsentratsiyalarda ushbu qo'shimchalarga qo'shilgan. Boshqa tajribalarda bo'lgani kabi, ilgari muhokama qilingan perifiton jamoalari ushbu tajribada ishlatilgan va shisha disklar yordamida o'stirilgan. Fotosintez tajriba davomida faollik o'lchandi va PICT o'lchovi sifatida ishlatildi. Tajriba shuni ko'rsatdiki, Cu darajasining ko'tarilishi fitoplankton hamjamiyatining hamjamiyatning bag'rikengligi bilan bir qatorda sinkning birgalikda bardoshliligiga olib keladi. Jami Biomassa Cu ning yuqori konsentratsiyasini o'z ichiga olgan sinovlarning boshida kamaydi, bu sezgir turlarning to'g'ridan-to'g'ri o'limi tufayli Jamiyatning bag'rikengligi oshganligini ko'rsatmoqda.[7]

PICT ni in situ usulida ishlatish faqat suv tizimlari bilan cheklanmaydi. O'z ichiga olgan tadqiqot 2,4,6-Trinitrotoluol ishlatilgan respirator TNT borligiga javoban tuproq mikroblari jamoalarida ifloslanishni keltirib chiqaradigan jamoat bag'rikengligini o'lchash usullari. Ushbu tadqiqot natijalari PICT nazariyasini yanada tasdiqlaydi, chunki TNT uzoq muddatli ta'sirida davolanish TNT darajasining past bo'lgan tuproqlarga qaraganda TNTga chidamli bakteriyalarning katta qismiga ega edi.[8] TNT tomonidan kelib chiqqan ushbu PICT yana bir tadqiqotda mavjud edi.[9]

Ideal holda, atrof muhitning ifloslanishiga javoban tabiiy hamjamiyatning vakillik namunasidan foydalangan holda, atrof muhitni ifloslanishiga bog'liq bo'lgan tolerantlikni baholash mumkin. Biroq, bu har doim ham shunday emas, shuning uchun laboratoriya tadqiqotlari PICTni to'g'ri baholash uchun zarur bo'lgan qo'shimchalardir.

Laboratoriya tadqiqotlari

PICTni laboratoriya tekshiruvi ifloslanishdan tashqari, jamiyat tarkibiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan omillarni yo'q qilish uchun zarurdir.[2] U Blank va Dahl (1996) tomonidan olib borilgan tadqiqotda bo'lgani kabi, dala ishlari bilan birgalikda olib borilishi mumkin. Ushbu tadqiqotda perifitonda TBT ning laboratoriya zaharli toksik tekshiruvlari natijalari tekshirilayotgan maydonda TBT ifloslanishi natijasida perifitonga toksiklik kelib chiqdi degan xulosani tasdiqlagan holda, dalada o'tkazilgan tadqiqotlar natijalarini tasdiqladi.[6] Natijalari o'tkir toksiklik testlar shu bilan aniqlangan ta'sirning ma'lum bir ifloslantiruvchi moddadan kelib chiqqanligini aniqlashga yordam beradi.

Laboratoriya sinovlarini o'tkazish uchun turli xil usullar mavjud, ammo umumiy format o'z ichiga oladi namuna olish, a bioassay va jamoat tuzilishini tahlil qilish.

Namunalar sun'iy yoki tabiiy substratlarda ham to'planishi mumkin joyida yoki laboratoriyada.[10] Har xil kontsentratsiyali ifloslantiruvchi moddalarga duchor bo'lgan bir qator namunalar bo'lishi kerak va a boshqaruv namuna. In situ namuna olish suv ekotizimida namuna olish moslamasini o'rnatishni va unga bir muncha vaqt (masalan, bir necha hafta davomida) kolonizatsiya qilishga imkon berishni o'z ichiga oladi. Masalan, diatometr, bu suvga joylashtirilgan va kolonizatsiya qilinadigan uskuna diatomlar, va keyin tahlil qilish uchun olib tashlanadi.[11] In situ namuna olish moslamalari ifloslanish manbasidan uzoqroq masofada o'rnatiladi nuqta manbai ifloslanishi. Shunday qilib, namunalar ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasidagi gradyanni aks ettiradi, chunki ifloslantiruvchi moddalar nuqta manbasidan uzoqlashganda ko'proq suyultiriladi. Laboratoriya namunalarini olish namunasi Shmitt-Yansen va Altenburger (2005) tomonidan o'tkazilgan tadqiqotda ishlatilgan. 14 kun davomida doimiy ravishda aralashtirilgan va emlangan laboratoriya akvariumlarida o'rnatilgan disklarda jamoalarga ruxsat berildi suv o'tlari suv havzasidan. Akvaryumlar turli xil konsentratsiyalar bilan dozalangan gerbitsid uzoq muddatli (14 kunlik) ifloslantiruvchi ta'sirlarning gradientini olish. Haftada bir marta akvarium suvi to'liq almashtirildi va gerbitsid bilan qayta dozlandi.[12]

A bioassay bardoshlik va ifloslantiruvchi moddalarning uzoq muddatli ta'sir qilish o'rtasidagi bog'liqlikni tekshirish uchun namunalar bo'yicha o'tkaziladi. Birinchidan, namunalar ifloslanishning turli kontsentratsiyasiga ta'sir qiladi. Keyin namunaviy organizmlarga toksik ta'sirini aniqlash uchun so'nggi nuqta o'lchanadi. Ushbu o'lchovlarning natijalari an hosil qilish uchun ishlatiladi EC50.[12] Ham Blank (1996), ham Shmitt-Yansen va Altenburger (2005) fotosintez ularning so'nggi nuqtasi sifatida.[6][12]

Namunalarning jamoaviy tuzilishi turlarning tarqalishi va ifloslantiruvchi moddalarning uzoq muddatli ta'siri bilan bog'liqligini tekshirish uchun tahlil qilinadi. Namunalar taksonomik jihatdan tarkibini aniqlash uchun tasniflangan va turlarning xilma-xilligi uzoq muddatli ta'sir davomida tashkil etilgan jamoalarning. Natijalar, agar tadqiqotda munosabatlar aniqlangan bo'lsa, xulosa chiqarish uchun ifloslantiruvchi moddalarning konsentratsiyasi bilan taqqoslanadi.[12]

Adabiyotlar

  1. ^ a b v Rotter, Stefani; Sans-Piche, Frederik; Streck, Georg; Altenburger, Rolf; Shmitt-Yansen, Mextild (2011). "Suv tizimlarida ifloslanishning faol bio-monitoringi - PICT kontseptsiyasini qo'llagan holda joyida translokatsiya tajribasi". Suv toksikologiyasi. 101 (1): 228–236. doi:10.1016 / j.aquatox.2010.10.001. PMID  21087798.
  2. ^ a b v d Blank, Xans; Vangberg, S. A .; Molander, S. (1988). "Atrof muhitni ifloslanishiga olib keladigan bag'rikenglik - yangi ekotoksikologik vosita." Kimyoviy moddalar xavfini baholash uchun suv biotasini funktsional sinovi ". Amerika Sinov va Materiallar Jamiyati. STP. 988: 219–230.
  3. ^ Miner, Benjamin G., Sonia E. Sulton, Stiven G. Morgan, Dianna K. Padilla va Rik A. Reliya. 2005 yil 12 dekabr. "Fenotipik plastisitning ekologik oqibatlari". Elsevier. Ekologiya va evolyutsiya tendentsiyalari. 20 (12): 685-692). http://bama.ua.edu/~rlearley/Miner_2005.pdf.
  4. ^ a b Darvin, Charlz. 1859. "Turlarning tabiiy seleksiya vositasida kelib chiqishi yoki hayot uchun kurashda yoqqan irqlarning saqlanishi". London: Jon Myurrey. 1-nashr. http://graphics8.nytimes.com/packages/images/nytint/docs/charles-darwin-on-the-origin-of-species/original.pdf
  5. ^ a b Blank, Xans. 2010 yil 22 sentyabr. "Biotik jamoalarda ifloslanishdan kelib chiqadigan jamoat bag'rikengligini (PICT) baholash uchun qo'llaniladigan protsedura va yondashuvlarni tanqidiy ko'rib chiqish, inson va ekologik xatarlarni baholash". Inson va ekologik xatarlarni baholash. 8 (5): 1003-1034. http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/1080-700291905792.
  6. ^ a b v Blank, Xans; Dahl, Byorn (1996). "Triin-n-butiltin (TBT) ifloslanishining agradientida Marineperifitondagi ifloslanish sababli jamoatchilik bag'rikengligi (PICT)". Suv toksikologiyasi. 35 (1): 59–77. doi:10.1016 / 0166-445X (96) 00007-0.
  7. ^ Gustavson, Kim; Vangberg, Sten-Ake (1995). "Mis va Atrazin ta'siriga uchragan mikroalglar jamoalarida bag'rikenglik induksiyasi va izchillik". Suv toksikologiyasi. 32 (4): 283–302. doi:10.1016 / 0166-445X (95) 00002-L.
  8. ^ Gong, Ping; Gasparrini, Pietro; Rho, Denis; Xavari, Jalol; Tibo, Soniya; Ampleman, Yigit; Sunaxara, Geofrrey I. (2000). "2,4,6-Trinitrotoluol bilan ifloslangan tuproqlarda ifloslanishni keltirib chiqaradigan mikrobial jamoatchilik bardoshligini o'lchash uchun in situ Respirometrik usul". Ekotoksikologiya va atrof-muhit xavfsizligi. 47 (1): 96–103. doi:10.1006 / eesa.2000.1934. PMID  10993709.
  9. ^ Sitsiliano, Stiven D.; Gong, Ping; Sunaxara, Jefri I.; Greer, Charlz V. (2000). "Dala tuproqlarida 2,4,6-Trinitrotoluol toksikligini ifloslanish natijasida kelib chiqadigan jamoat bag'rikengligi, degradatsiyalashgan gradiyentli gel elektroforezi va urug 'niholini tahlil qilish yo'li bilan baholash". Atrof-muhit toksikologiyasi va kimyo. 19 (8): 2154–160. doi:10.1002 / va boshqalar.5620190827.
  10. ^ Blank, Xans. 1985. "Perifiton namunalari yordamida oddiy, jamoatchilik darajasi, ekotoksikologik sinov tizimi". Gidrobiologiya. 124: 251-261.
  11. ^ "Olimning asboblari". Shahar daryolari to'g'risida xabardorlik. 2004 yil.
  12. ^ a b v d Shmitt-Yansen, M.; Altenburger, R. (2005). "Kirpiklar jamoalarining II-gerbitsid ta'siriga qarshi ta'sirlanishiga ta'sirini ifloslanish natijasida kelib chiqadigan jamoat bag'rikengligi va turlarga sezgirlik taqsimotidan foydalangan holda bashorat qilish va kuzatish". Atrof-muhit toksikologiyasi va kimyo. 24 (2): 304–312. doi:10.1897/03-647.1. PMID  15719989.