Введение к работе
Актуальность проблемы, В современных условиях, когда антропогенное воздействие на водоемы возрастает и появляется вероятность поражения различных органов гидробионтов, возникает необходимость быстрой биоиндикации влияния поражающих факторов, приводящих к экологическим нарушениям в гидробиоценозах. Актуальной проблемой гидробиологии является исследование воздействия абиотических и биотических факторов среды на структуру и функционирование органов и систем гидробионтов.
Зрительная система гидробионтов в ходе эволюции была приспособлена для успешного функционирования в водной среде. Особенностью оптической системы глаза гидробионтов является то, что основная рефракционная функция выполняется хрусталиком, так как роговица имеет показатель преломления мало отличающийся от показателя преломления воды, В хрусталиках рассматриваемой группы животных практически отсутствует аккомодация за счет изменения кривизны передней и задней поверхности линзы. Дополнительная фокусировка у амфибий и рыб осуществляется за счет перемещения хрусталика вдоль оптической оси. Таким образом, хрусталик гидробионтов является совершенной оптической системой, выполняющей основные функции по формированию качественного изображения.
Изучение влияния особенностей морфологического строения хрусталика на оптические свойства хрусталика гидробионтов, позволило бы ответить на ряд вопросов, связанных с эволюцией органов зрения. Изучение оптических свойств хрусталика гидробионтов позволяет решать как общебиологические задачи, гак и разлігчньїе прикладные проблемы водной экологии, а также, прикладной оптики.
При появлении оптических аномалий хрусталика, у некоторых гидробионтов нарушаются процессы питания, роста организма и увеличивается процент их гибели. Изучение механизмов зашиты оптической системы гидробионтов от неблагоприятных воздействий абиотических и биотических факторов позволит найти пути преодоления подобных воздействий, успешно решать вопросы культивирования водных организмов и определять их состояние в естественных популяциях,
В данной работе изучалось влияние особенностей морфологического строения хрусталика на оптические свойства хрусталика, а также изменение оптических свойств хрусталика под воздействием некоторых антропогенных факторов, таких как: воздействие лазерного излучения и травматизация.
[ ЦЕНТРАЛЬНІЇ '":
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕК*. f і Моек аель-жмес-.:- ікі--1.-+ч
Цели и задачи исследования. Основная цель работы - изучение особенностей оптических свойств хрусталика некоторых гидробиоитов. Выявление закономерностей возникновения морфологических аберраций в хрусталике глаза под влиянием антропогенных факторов, таких как: воздействие лазерного излучения и травматнзация.
Для выполнения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить особенности воздействия лазерного излучения на хрусталик гидробиоитов.
Исследовать волоконно-оптические свойства
хрусталиковых волокон рыб и амфибий.
Провести сравнительный анализ влияния лазерного излучения и травматизации на характер изменений оптических свойств хрусталика рыб и амфибий. Разработать методы определения обратимости характера помутнений хрусталика рыб и амфибий.
Изучить оптические характеристики хрусталика рыб. Исследовать основные оптические параметры хрусталика.
Исследовать особенности оптических свойств хрусталика рыб. Изучить влияние оптической неоднородности хрусталика на качество формируемого изображения.
Изучить особенности оптических свойств хрусталика брюхоногих моллюсков. Найти условия формирования высококачественного изображения в глазу брюхоногих моллюсков.
Научная новизна и теоретическая значимость работы заключается в том, что:
Открыты волоконно-оптические свойства хрусталиковых волокон рыб и амфибий.
Впервые показано, что свет, распространяясь по хрусталиковым волокнам, интенсивно рассеивается в экваториальной области на ядрах молодых дифференцирующихся клеток.
Предложены новые методы количественного анализа помутнений хрустатика рыб и амфибий.
Впервые рассмотрена связь между особенностями морфологического строения и оптическими свойствами хрусталика гидробиоитов.
Впервые предложена модель, учитывающая влияние оптической неоднородности хрусталика гидробнонтов на оптические характеристики хрусталика.
Практическая значимость работы. На основе результатов проведенного исследования появляется возможность:
Разработать методы экспресс-оценки обратимости помутнений хрусталика рыб.
Разработать практические рекомендации по особенностям применения лазера в офтальмологии.
Создать новый тип безаберрационных оптических систем.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных международных и российских конференциях: Международной научно-практической конференции "Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия", (Москва, 2000); Международной конференции "Проблемы гидроэкологии на рубеже веков", (Санкт-Петербург, 2000); Международной научно-практической конференции ''Инновационные технологии в пищевой промышленности третьего тысячелетия", (Москва, 2001); Межрегиональной конференции "Морфологические и физиологические особенности гидробнонтов", (Москва, 2001); на научных коллоквиумах кафедры "Биоэкологии и ихтиологии" МГТА (1999 - 2001).
Публикации. Результаты диссертации изложены в б опубликованных научных работах.
Объем и структура диссертации. Диссертация имеет общий объем 130 страниц машинописного текста, включая 3 таблицы и 20 рисунков. Работа содержит следующие разделы: введение, 4 главы, заключение и основные выводы. Список использованной литературы включает 168 работ, из которых 64 на иностранных языках.
