Презентация на тему: БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев

БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Лекция 1. Введение
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Примерный РЕГЛАМЕНТ ЗАНЯТИЙ по БИ ( подчёркнуты дни двойных пар). План: 15л/9пр, пока – 10/14
Связь БИ с другими дисциплинами цикла:
Связь БИ с экологией и токсикологией
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Связи компонентов в ценозах Земли
Некоторые важные понятия:
Преимущества биоиндикаторов, позволяющие использовать их для биомониторинга :
Приоритетные направления БИ
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Уровни БИ
Экосистемный и ценотический уровни
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Биоэкологические закономерности и концепции, имеющие значение для БИ
Некоторые из теоретических обоснований БИ
Ганс Селье (1907-1982)
БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев
Основные постулаты ЭТЭ (Шишкин, 2003):
Теория половой и латеральной дифференциации
Тема следующей лекции:
1/23
Средняя оценка: 4.0/5 (всего оценок: 50)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (5094 Кб)
1

Первый слайд презентации

БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев Р.М. Казанский Университет КАФЕДРА ЗООЛОГИИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ и ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГИСТОЛОГИИ

Изображение слайда
2

Слайд 2: Лекция 1. Введение

Регламент курса Основные понятия, уровни биоиндикации (БИ), связь БИ с другими дисциплинами, актуальность, проблемы и перспективы. Спектр существующих подходов к определению качества Среды. Теоретические предпосылки, специфика и преимущества БИ. Классификация и механизмы действия стрессирующих факторов на биосистемы различного ранга. БИ и проблемы адаптации. Возможности организмов как биоиндикаторов. Классификация методов БИ. 2

Изображение слайда
3

Слайд 3

Изображение слайда
4

Слайд 4: Примерный РЕГЛАМЕНТ ЗАНЯТИЙ по БИ ( подчёркнуты дни двойных пар). План: 15л/9пр, пока – 10/14

№ Тема дата 1. Введение. Общие представления о БИ. Водные среды, поллютанты 6.09 2. Сточные воды и их БИ 13.09 3. Практические занятия 20.09 4. Природные воды и их БИ 27.09 5. Практические занятия 4.10 6. Основные направления БИ наземных сред 11.10 7. Объекты и методы БИ наземных сред 9.10 8. Практические занятия 18.10 9. Биотестирование ( Бт ). Основные принципы и объекты 25.10 10. Практические занятия 1.11 11. Практические занятия 8-29.11 12 Подведение итогов, наземное Бт 6.12 13. Зачёт 13.12 4

Изображение слайда
5

Слайд 5: Связь БИ с другими дисциплинами цикла:

Биогеография – индикаторное значение типов ареалов: чем шире ареал, тем пластичнее ( эврибионтнее ) вид; число, % и ранг эндемизма, и др. Этология – включение различных поведенческих паттернов в зависимости от условий, например, иерархия рефлексов, анализ этограмм, показатели стресса и др. Экология – набор экоморф, степень эврибионтности отдельных видов, виды-индикаторы, структура жизненного цикла, трофическая и размерная характеристика обитателей ценоза, выраженность отдельных пищевых цепей, и др. Эволюция Биосферы – корреляции изменений индикационно-значимых признаков экосистем с изменениями абиотической обстановки 5

Изображение слайда
6

Слайд 6: Связь БИ с экологией и токсикологией

Определение качества Среды по состоянию биосистемы Место и роль организма в экосистеме Биоиндикация Токсикология Характер проявления и градации действия токсикантов Выявление индикаторных признаков Токсиканты и их действие Диапазоны устойчивости и механизмы адаптации биосистем Экология Выявление нормы в структуре и функции организма и его адаптивных диапазонов Тест-функция и специфика реакции Наиболее значимые параметры, обеспечивающие адаптацию 6 Почему именно Беспозвоночные?

Изображение слайда
7

Слайд 7

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ И ЧИСЛЕННОСТЬ ЦАРСТВ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ Regnum Plantae ( Растения) ок. 350 тыс. видов Regnum Fungi ( Грибы) ок. 100 тыс. видов Regnum Animalia ( Животные) 1,5 - 2 млн. видов Regnum Protista ( Протисты) ок. 30 тыс. видов Regnum Eubacteria Regnum Archaebacteria Regnum Cyanophyta несколько десятков тыс. видов ВСЕГО ИЗВЕСТНО ОКОЛО 2,5 МЛН. ВИДОВ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ 7

Изображение слайда
8

Слайд 8

С О О Т Н О Ш Е Н И Е Ч И С Л Е Н Н О С Т И О С Н О В Н Ы Х Г Р У П П Ц А Р С Т В А Ж И В О Т Н Ы Х ( R E G N U M A N I M A L I A ) (около 48 тыс.видов) ВСЕ НАСЕКОМЫЕ - ОКОЛО 1 МЛН. ВИДОВ ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ - ДО 3 - 4 МЛН. ВИДОВ 2 % Среди 652 видов-индикаторов (Список В.В. Макрушина) на долю беспозвоночных приходится 56,8% (369 вида) 8

Изображение слайда
9

Слайд 9: Связи компонентов в ценозах Земли

Отходы Связи компонентов в ценозах Земли Беспозвоночные Позвоночные Растения Бактерии и грибы Минералы 9 Основные потоки вертикальной миграции атомов в Биосфере Человечество

Изображение слайда
10

Слайд 10: Некоторые важные понятия:

БИОИНДИКАЦИЯ (БИ=Би+Бт) - оценка качества среды с использованием биосистем различного ранга. Биоиндикация (Би) - способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ в природных условиях (наблюдение). Сами организмы – виды-биоиндикаторы. Биотестирование (Бт) – измерение степени нарушения структур и функций биосистем в лаборатории (эксперимент). Сами организмы – тест-объекты. Токсиканты – ядовитые вещества. Ксенобиотики – вещества, чуждые живым организмам. Поллютанты – вещества, загрязняющие среду и организмы Мониторинг - система повторных наблюдений 1 и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с подготовленной программой. 10

Изображение слайда
11

Слайд 11: Преимущества биоиндикаторов, позволяющие использовать их для биомониторинга :

суммируют все биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом; делают необязательным (или чаще дополняют) применение дорогостоящих и трудоемких физико-химических методов анализа параметров окружающей среды; реагируют на кратковременные и залповые выбросы токсикантов, которые может не зарегистрировать автоматизированная система контроля с периодическим отбором проб; отражают и фиксируют скорость происходящих в природной среде изменений и вскрывают тенденции развития окружающей природной среды; указывают пути и места скопления в экологических системах ксенобиотиков и поллютантов и возможные пути их попадания в пищу человека; позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для природы и человека; дают возможность контролировать токсичность и опасность вновь синтезируемых ксенобиотиков; помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы, различающиеся своей устойчивостью к антропогенному воздейств ию. 11

Изображение слайда
12

Слайд 12: Приоритетные направления БИ

БИ действия на организмы естественных природных факторов (действие климата, взаимоотношений между организмами и т.п.). Анализ процессов модификации естественных факторов человеком : мелиорация земель, эксплуатация биоресурсов, экологические результаты интродукции новых для региона видов животных, растений и т.п. Комплекс экологических явлений под влиянием глобального загрязнения биосферы. Физические и химические факторы загрязнения биосферы (ионизирующие излучения, промышленные поллютанты, минеральные удобрения и пестициды) приобрели глобальный характер в последние десятилетия, тогда как ранее они не выступали лимитирующими факторами формирования жизни. 12

Изображение слайда
13

Слайд 13

Формы БИ: аккумулятивная косвенная по специфичности по скорости реакции прямая неспецифичная специфичная чувствительная по связи с фактором по реакции на фактор первичная вторичная 13

Изображение слайда
14

Слайд 14: Уровни БИ

Молекулярно-генетический Клеточный Организменный Популяционно-видовой Ценотический Экосистемный микрокосмы цитохром Р-420, хим. состав организмов, металлотионеины, ОШСС и др. трофические цепи и их представители, биоразнообразие и др. ареалы, соотношение полов, рас и морф виды-индикаторы, тест-объекты, морфологические маркеры (асимметрия и др.) культуры клеток, клеточные элементы и др. 14 Объекты БИ

Изображение слайда
15

Слайд 15: Экосистемный и ценотический уровни

Пирамида масс, продуктивности, энергии Пирамида информации потенциал Детритная цепь устойчивее пастбищной (М.М. Камшилов) сложность время Эффект биопоэза на усложнение Среды 15

Изображение слайда
16

Слайд 16

Трофическая пирамида Раутиан А.С., Сенников А.Г., 2001, ПИН РАН 16

Изображение слайда
17

Слайд 17: Биоэкологические закономерности и концепции, имеющие значение для БИ

Правило Глоджера : животные из жарких и засушливых районов обычно окрашены бледнее животных холодных и увлажненных областей Правило Тинеманна - чем разнообразнее условия жизни в рамках биотопа, тем больше видов в биоценозе, чем больше отклонения от условий обитания от оптимума, тем беднее видами биоценоз и относительно больше особей в каждом присутствующем виде. организмы, размножающиеся и половым и бесполым путем, предпочитают бесполое размножение при стабильных, а половое - при изменяющихся условиях 17

Изображение слайда
18

Слайд 18: Некоторые из теоретических обоснований БИ

Теория стресса (адаптационный синдром) - Г.Селье Концепции адаптационного ландшафта и креода (Симпсон Дж.Г., Расницын А.П., Уоддингтон К.Х.) Теория половой и латеральной дифференциации (Геодакян В.А.): Некоторые из теоретических обоснований БИ 18

Изображение слайда
19

Слайд 19: Ганс Селье (1907-1982)

Сформулировал концепцию стресса, Ввел понятие адаптационного синдрома, болезней адаптации и др. Теория стресса. Адаптационный (неспецифический) синдром первичное возбуждение «плато» истощение гибель первичное угнетение эустресс дистресс повышение устойчивости 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Расницын Александр Павлович Концепция адаптационного ландшафта (Симпсон, Уоддингтон К.Х., Расницын А.П.) 20 креод Конрад Хэл Уоддингтон (1905-1975)

Изображение слайда
21

Слайд 21: Основные постулаты ЭТЭ (Шишкин, 2003):

Наследственность — не партнер естественного отбора, а его продукт, выступающий как системное свойство онтогенеза. Эволюционные изменения начинаются с фенотипа и распространяются в направлении генотипа, а не наоборот. Предметом эволюции являются целостные системы развития, параметры которых не могут быть описаны в терминах их элементарных составляющих (локусных генов, типов клеток и т.д.). Мутации не инициируют эволюционного процесса, так как могут влиять лишь на выбор реализуемой траектории в данной системе развития, но не меняют свойств самой системы (Гольдшмидт, Уоддингтон). Подлинный материал естественного отбора — неустойчиво воспроизводимые системные аберрации развития, а не «наследственные факторы», управляемые менделевскими законами. Область проявления менделевских соотношений в природе — это популяции, характеризующиеся адаптивным полиморфизмом, т. е. состоящие из альтернативно стабилизированных морф. Отбор всегда является стабилизирующим. «Движущий отбор» есть лишь суммарное описание актов стабилизации последовательных однонаправленных уклонений, каждое из которых вызывается лишь возмущениями в системе развития. 21

Изображение слайда
22

Слайд 22: Теория половой и латеральной дифференциации

Геодакян В.А. СП - соотношение полов ДП - дисперсия полов ПД - половой диморфизм ДП ♂ ДП ♀ ♀ ♂ 22

Изображение слайда
23

Последний слайд презентации: БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ (С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ) доцент Зелеев: Тема следующей лекции:

БИ водных сред. Характеристика поллютантов

Изображение слайда