Введение к работе
-- -- -.
Актуальность проблемы.
Антропогенная трансформация экосистем в настоящее время достигла значительных масштабов, чему в большой степени способствовали рост горнодобывающей, металлургической и химической промышленности. В промышленных зонах часто наблюдается деградация экосистем, как наземных, так и водных, вследствие существенных изменений абиотических характеристик среды.
Изменения естественного гидрологического и гидрохимического режима водоемов (закисление. эвтрофикация и токсификация вод), нарушают равновесие водных экосистем, являются причиной изменения видового состава сообществ,- а также параметров отдельных популяций (численности, смертности, продолжительности жизни, воспроизводительной способности). Изменения затрагивают и более низкие уровни живого - от клеточного до организменного - вследствие перестройки ряда физиологических механизмов в ответ на стрессовое воздействие.
Для предотвращения деградации водных сообществ и определения допустимой антропогенной нагрузки на водоемы прежде всего необходима оценка их состояния. Интегральную характеристику состояния экосистемы можно получить путем оценки "здоровья" входящих в нее живых организмов, которые находятся во всем многообразии существующих в данной экосистеме.условий.
Наиболее удачный принцип такой оценки - так называемый биотест {Захаров, Кларком, 1993), главным объектом которого является состояние живого организма. В основу биотеста положено понятие гомеостаза развития. При воздействии неблагоприятных факторов среды происходит нарушение буферных гомеостатических механизмов, отражающееся на раз-
витии организма и вызывающее изменения различных параметров жизне способности живых существ. Большинство таких изменений неспецифичн и появляется в ответ на воздействие самых разнообразных факторов поэтому оценка природных экосистем методами биотеста характеризує1 весь комплекс воздействующих на нее факторов.
Крайне неблагоприятная экологическая обстановка сложилась в районе Норильского горно-металлургического комбината (НГМК), в Нори-ло-Пясинской водной системе (НПВС). объединяющей ряд крупных озер, ихтиофауна которых включает в себя много ценных видов рыб.
До настоящего времени исследования качества водной среды в водоемах НПВС не проводились, хотя в создавшейся ситуации подобна? оценка необходима. Наиболее удобными для достоверной и быстрой оценки экологического состояния экосистем водоемов НПВС с разным ypoBHeN загрязнения мы считаем методы биотеста.
Целью настоящей работы является изучение аномалий в строение организма рыб массовых видов из водоемов НПВС как показателей состояния окружающей среды.
Задачи работы включают:
1) выявление аномалий во внешнем и внутреннем строении рыб;
Z) исследование изменений в макро- и микроструктуре гонад рыб;
-
оценку мутагенной активности среды по частоте хромосомных аберраций в эритроидных клетках крови;
-
проведение комплексного анализа состояния рыб по морфологическим и генетическим критериям;
-
сравнительную оценку состояния водоемов НПВС.
Научная новизна работы.
Впервые исследованы аномалии в строении внешних и внутренних
і
І
'органов'рыб из~водоёмо~в НПВС и составлен полный список аномалий. I Впервые изучена гистологическая структура половых желез и аномалии в строении гонад у рыб НПВС. Впервые исследован уровень микроядер в кроветворных клетках рыб НПВС. Проведены сравнительные исследования состояния рыб в водоемах, в разной степени подверженных антропогенному воздействию. Впервые предложены для экспресс-анализа водоемов следующие показатели: доля здоровых рыб в водоеме, разнообразие аномалий у рыб из определенного водоема и среднее число аномалий на одну рыбу в выборке.
Практическое значение.
Исследования состояния рыб НПВС проводились по инициативе Научно-технического управления Норильского горно-металлургического комбината. Результаты работы были предоставлены НГМК. они использовались при разработке рекомендаций по рекультивации водоемов НПВС. Работы по теме диссертации проводились в рамках проектов НТП "Экологическая безопасность России", грантов Российского фонда фундаментальных исследований и Международного научного фонда Дж.Сороса. Использованную в работе схему исследований можно использовать как макет для изучения состояния водных экосистем.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах лаборатории экологии и систематики рыб кафедры ихтиологии МГУ. научных коллоквиумах кафедры. Второй Всероссийской научно-практической конференции по проблемам реабилитации населения в зонах экологических нарушений (1995) и Пятом Международном симпозиуме "Биотест: Оценка состояния природных популяций по гомеостазу развития" (1995).
Объем и структура работы.
