Микроорганизмы — биоиндикаторы окружающей среды
Теоретически, в зависимости от уровня организации биосистем меняются адаптационные возможности живых организмов. Для каждого уровня характерен специфический набор показателей, соответствующий выполняемым функциям. Особенностями биохимического уровня организации, характерного для микроорганизмов, являются:
- • сохранение структурной целостности макромолекул при их функционировании в стрессовых условиях среды;
- • эквивалентное снабжение клеток энергетической валютой — аденозинтрифосфатом (АТФ), структурными предшественниками для синтеза запасных веществ: гликогена, жиров, нуклеиновых кислот и белков;
- • сохранение систем, регулирующих скорости и направления метаболических процессов в соответствии с потребностями организма и их изменение при вариации внешних условий.
Определен ряд ключевых ферментов, которые изменяют активность в зависимости от степени загазованности окружающей среды: глюкозо-6-фосфат, супероксиддисмутаза, пероксидаза, фитогормоны, растворимые белки, липиды и т. д. Внутриклеточные макромолекулярные структуры надежно защищены от антропогенного влияния, и существенные нарушения в них приводят к гибели организма.
Большой интерес представляет явление «молекулярной мимикрии», т. е. встраивание изотопов типа С-14, Зг-90, 1-131 и др. в молекулярные комплексы живых организмов, накопление их и распространение в популяции, приводящее при достижении определенного критического уровня к развитию патологических процессов. К явлениям такого типа относится распространение плазмид — искусственных нуклеиновых остатков, синтезированных человеком. Попадая в организм человека и животных вместе с продуктами питания, они приводят к снижению иммунной устойчивости и невосприимчивости организма к медикаментозным средствам.
Мир одноклеточных состоит из большого числа микроорганизмов, грибов, водорослей, встречающихся практически во всех экологических нишах. Микроорганизмы обнаруживают в термальных источниках Камчатки при температуре больше 80 °С, на Северном полюсе, в глубине океана и на самых высоких вершинах. Обнаружены микроорганизмы, живущие в радиоактивной воде атомного реактора.
Все одноклеточные делятся на две большие группы: эукариоты (высшие микроорганизмы) и прокариоты — низшие, не имеющие ядра одноклеточные.
К эукариотам относятся водоросли, грибы-дрожжи и простейшие. Прокариоты — синезеленые водоросли и бактерии. Простейшие осуществляют биосферный кругооборот кальция, формируют и поддерживают плодородный слой почвы — гумус. В процессе эволюции биосферы виды одноклеточных организмов специализировались в определенных экологических нишах. Техногенное загрязнение атмосферы, почвы и водной среды, нарушая биологическое равновесие, приводило к образованию новых антропогенных экологических ниш, которые в первую очередь занимали микроорганизмы и вирусы. Об этом свидетельствует появление новых инфекционных болезней (СПИД, СОУ1П-19), рост хорошо известных заболеваний, формирование лекарственно-устойчивых штаммов микроорганизмов. Следовательно, постоянный контроль видового разнообразия и численности микроорганизмов и вирусов является одним из основных способов оценки состояния окружающей среды.
Увеличение количества синезеленых водорослей в проточных водоемах — характерный показатель загрязнения, заболачивания и деградации водоемов. Снижение количества азотных бактерий в почве приводит к разрушению гумуса. Следовательно, санитарно- эпидемиологический контроль состояния среды является необходимым компонентом существования человека.
Автор: Карташев Александр
