Хлорорганические соединения как стрессоры

Со времени открытия инсектицидных свойств ДДТ хлорорганические соединения стали повсеместно применяться для защиты растений и в гигиене человека и животных, проникнув, таким образом, почти во все экосистемы. Они вызывают побочные эффекты, наиболее сильно проявляющиеся в популяциях позвоночных. Это объясняется химической стойкостью этих веществ и хорошей жирорастворимостью способностью накапливаться, проходя через пищевые цепи, в организмах животных. В конечных звеньях пищевых цепей это накопление может быть так велико, что оказывает летально-токсическое воздействие.

Толчком к исследованиям воздействия хлорорганических инсектицидов послужило наблюдаемое во всем мире сокращение популяций дневных хищных птиц, в частности сокола-сапсана. Исследования выявили отклонения в биологии насиживания, прежде всего уменьшение размеров кладки, повышенную смертность зародышей и птенцов, а также истончение скорлупы яиц. Это доказывает четкую зависимость между загрязнением окружающей среды и плодовитостью диких животных. Снижение плодовитости у самок птиц обусловлено следующими факторами: замедленным образованием яиц, пониженной оплодотворяемостью и выводимостью, истончением яичной скорлупы, удлинением сроков насиживания, разрушением яиц, нарушением поведения при насиживании. У самцов снижение плодовитости вызывается изменениями развития семенников, слабым развитием сперматогенной ткани, повышением доли деформированных сперматозоидов, меньшей выраженностью вторичных половых признаков.

Истончение скорлупы в результате хлорорганического загрязнения с последующим снижением рождаемости из-за повышенной ломкости было подтверждено многими исследователями. Сравнение с яйцами из коллекций, собранных до применения инсектицидов, позволило установить время начала интоксикации, географические различия, видоспецифичную чувствительность. В этом отношении самыми подходящими индикаторами оказались яйца дневных хищников и морских птиц (конечные звенья пищевых цепей).

Степень изменения скорлупы может быть точно описана при помощи так называемого индекса Ратклиффа. При сравнении полевых и лабораторных данных по американской пустельге было показано, что экспериментальная доза ДДТ, начиная с которой отмечается повышенная ломкость яиц, близка к определенной в природных условиях.

Отклонения в поведении, обусловленные биоцидными стрессорами, в первую очередь относятся к размножению и миграции. У горлицы отмечено снижение внимания при насиживании яиц, связанное с загрязнением ДДТ

Также есть данные об изменениях поведения, обусловивших снижение плодовитости. У посаженных в клетки белошейных воробьиных овсянок наблюдается запаздывание миграционного беспокойства. В природных условиях такие отклонения от нормального миграционного поведения ведут к позднему прибытию на гнездовую территорию и, следовательно, к сокращению периода насиживания, что также уменьшает шансы на успешное выведение потомства.

Действие антропогенных стрессоров на характер распространения и динамику популяций беспозвоночных животных

Промышленные газодымовые выбросы как стрессоры.

Количество исследований по воздействию газообразных промышленных выбросов на животных резко возросло именно в последние два десятилетия, после того как была установлена четкая зависимость между распространением растений и атмосферным загрязнением. Индикаторные свойства многих видов животных определяются по их присутствию или отсутствию, а также плотности заселения конкретного местообитания.

Имеются данные о прямой индикации путем испытания на животных различных воздействий.

Отловленные в природе населяющие кору деревьев клещи, чувствительность которых к SО₂ определялась заранее, в течение недели выдерживались в клетках в различных частях городской зоны Брюсселя; при этом была установлена связь между загрязнением SО₂ и процентом их смертности. Это говорит о пригодности данного вида животных в качестве прямого биоиндикатора. Имеются также результаты аналогичных опытов с личиночной стадией красноголовой синей мухи в промышленной зоне, говорящие о возможности использования этих животных в качестве объектов активного мониторинга. Индикаторными параметрами этой мухи могут являться смертность, процент окукливания, процент вылета здоровых особей и продолжительность жизни взрослых особей. Эти показатели дают достоверные различия в зависимости от степени загрязнения.

В качестве биоиндикаторов используются так же насекомые, поедающие лишайники, причем их свойства связаны как с влиянием стрессоров, так и влиянием кормовых растений, которые накапливают токсические вещества.

Наблюдается зависимость плотности заселения от газодымовых выбросов у населяющего кору и питающегося в основном растущими здесь грибами и водорослями одного из видов сеноедов. Этот влаголюбивый сеноед, обитающий в прибрежных насаждениях, подвергается постоянному воздействию газообразных стрессоров. Прямая биоиндикация связана с незначительной его толерантностью к SО₂. Не исключено и непрямое влияние через пищевую цепь, так как водоросли и грибы, так же чувствительны к загрязнению воздуха, как и лишайники.

Изменение особенностей местообитания (структуры фитоценозов, микроклимата, почвенных условий, накопления гумуса и т. п.) как следствие газодымовых выбросов у многих почвенных членистоногих приводит к изменению плотности заселения и структуры всего зооценоза. Так, прослежена связь степени загрязнения и структуры зооценозов в лесных, сельскохозяйственных и городских экосистемах, испытывающих действие газодымовых выбросов. Эта зависимость видоспецифична. Обычно с ростом загрязнения происходит уменьшение плотности заселения, сокращение ареала и, в конечном счете, утрата автохтонного вида (вид, первоначально возникший и эволюционирующий на данной территории). При этом другие виды могут увеличить свою численность, и в структуре доминирования произойдут сдвиги. Иногда снижается и видовое разнообразие. Все составляющие этих изменений могут быть использованы как биоиндикационные параметры.

Склонные к массовому размножению насекомые-вредители в загрязненных газодымовыми выбросами лесах (преимущественно на елях и соснах), также испытывают воздействие газодымовых выбросов, оказывающих влияние на физиологическое состояние их кормовых растений. Многими исследованиями показано, что существует четкая зависимость между повышенной плотностью популяции вредителей и степенью загрязнения. В результате физиологического ослабления деревьев, страдающих от газодымовых выбросов, возрастает плотность сосущих и минирующих насекомых, приводящее к их массовому размножению на крупных территориях. К этому предрасположены различные автохтонные виды тлей, клопов-подкорников, листоверток, златок и короедов.