Слайд 1Экологическая эмбриология
(спецкурс для магистров кафедры эмбриологии МГУ)
О.П. Мелехова,
д.б.н., вед.н.с.,
+79153501293;
muffs2013@gmail.com
Слайд 22
Лекция 5.
Современная техногенно измененная среда обитания и процессы индивидуального развития.
Слайд 33
Содержание лекции:
1. Черты современного экологического кризиса.
2. Виды антропогенного воздействия.
3. Особенности
реакции живых систем на техногенные воздействия.
4. Мишени и эффекты действия агрессивной среды.
5. Мутагены и тератогены в окружающей среде.
6. Механизмы и результаты хронических техногенных воздействий в слабых дозах.
Слайд 44
Понятие о кризисах и катастрофах.
Нелинейная динамика биосферных процессов.
Антропогенный характер современных кризисных
явлений.
Синергетические модели роста народонаселения и технологического развития. Техногенные экосистемы.
Условия устойчивости экосистем.
Слайд 55
Проявления (следствия) современного экологического кризиса:
Глобальное потепление;
Сдвиг климатических зон;
Дефекты озонового слоя;
Загрязнение окружающей
среды: необратимое и частично обратимое;
Неуничтожимые радиоактивные отходы;
Эрозия и сокращение площадей плодородных почв;
Истощение невозобновимых минеральных ресурсов;
Рост генетического груза человечества;
Недостаток продуктов питания (количество и качество);
Истощение ресурсов и загрязнение Мирового океана.
Слайд 66
Критические процессы в биосфере:
Разрушение природных экосистем и исчезновение многих биологических видов,
некомпенсируемое видообразованием;
Нарушение энергобаланса биосферы: превышение природного энергетического лимита хозяйственной деятельности.
Основные причины:
Рост численности человечества и кризис сознания (идеология эгоцентризма и потребительских идеалов);
Развитие производства без учета пределов емкости природных экосистем.
Слайд 77
Нарушения биотической регуляции почвенной, наземной, водной и воздушной сред.
Условие устойчивости
биосферы – сохранение природных биогеохимических циклов (круговорот биогенов);
Закономерности гомеостаза экосистем:
Безотходный круговорот биогенов
Осуществление полного круговорота за счет солнечной энергии
Правила экологических пирамид (численности, биомассы, энергии)
Экологическое дублирование видов в экосистемах
Рост численности каждого вида в пределах емкости экосистемы.
Слайд 88
Виды антропогенного воздействия:
преднамеренное
непреднамеренное.
Физические, химические, энергетические и пр.
Уничтожение видов в результате:
промысла, вытеснения, изменения биотопов.
Слайд 99
Особенности реакции живых систем:
Интегральность, кумулятивность, синергичность, нелинейность (парадоксальные реакции на слабые
и сверхслабые дозы воздействия).
Принятая система нормирования качества окружающей среды
по ПДК и ПДУ воздействий. Не учитывает особенности реакции живых организмов.
Универсальный показатель изменения гомеостаза живых организмов вследствие воздействия – состояние стресса.
Ограничения возможностей адаптации.
Слайд 1212
Рост ЭМ-фона Земли в результате техногенных воздействий.
Фоновое излучение имеет локальный характер,
но в среднем глобальный ЭМ-фон с конца XIX по начало XXI века вырос от 10-24 – 10-12 Вт/м2 до ~10-1 – 10 Вт/м2
Источники ЭМИ: природные, техногенные.
Биологическая мишень ЭМИ: разность потенциалов на мембране клетки. Даже незначительные изменения потенциалов ведут к физиологическому ответу (нарушение целостности мембраны и потенциала – к патологии и смерти клетки).
Слайд 1313
Биологические ЭМИ несут информацию о процессах внутри организма.
Слайд 1414
Естественный радиоактивный фон Земли (по Кудряшову):
10 – 15 мкР/час, 1мЗв/год.
Абсолютная летальная
доза для человека 5 – 7 Гр (общее однократное равномерное облучение).
Слайд 1515
Радиоактивный фон на Земле в течение XX увеличился в 1,5 -
1,7 раза. Источники: промышленность, использование радионуклидов (радон) в строительстве, медицине (медицинская радиология), добыча полезных ископаемых, научные исследования.
Радиоактивные осадки после ядерных взрывов, продукты функционирования и аварий АЭС (тритий, стронций, цезий).
Слайд 1616
Химические экотоксиканты:
Широко распространенные – тысячи химических продуктов, всего известно более 10
млн наименований, число их растет.
Наиболее опасны ксенобиотики.
Неорганические, органические и металлорганические экотоксиканты.
Слайд 1818
Характеристики биологического эффекта СМД:
Полимодальная зависимость доза – эффект;
Наличие эффекта даже в
случаях, когда в клетках имеется то же БАВ в достаточно высокой концентрации;
Отсутствие побочных эффектов фарм-препаратов в СМД;
Сенсибилизация объекта к действию иных факторов после воздействия СМД (в т.ч. при сочетанных воздействиях химических и физических объектов).
Слайд 1919
Низкоинтенсивное облучение повышает чувствительность животных к любым дополнительным нагрузкам физической и
химической природы.
Практическое применение: предварительное облучение в СМД приводит к заметному снижению необходимой терапевтической дозы.
Пример: инфранизкочастотное магнитное поле модифицирует ритмику и чувствительность нервных клеток.
Слайд 2020
Заключение.
Реакции эмбриональных объектов на малые дозы электромагнитного излучения развиваются по мембранному
механизму:
1. Первичный ответ: развитие цепных СР-реакций, перекисное окисление липидов (ПОЛ), образование токсичных продуктов.
Слайд 2121
Заключение
2. Характерный клеточный ответ: нарушение восприятия информационных межклеточных сигналов, инициирующих экспрессию
генов, цитодифференцировку и морфогенез. Клеточные популяции в течение долгого срока сохраняют метаболические аномалии.
Слайд 2222
Заключение.
3. Отсроченный эффект: тератогенез (характерные стадиеспецифичные уродства) и гибель эмбрионов.
4. Экологические
последствия:
Рост показателей изменчивости в популяциях, повышенная чувствительность к изменениям факторов среды;
Снижение численности популяций;
Нарушение экологического равновесия.