Действие оксидов тяжелых металлов на организм некоторых пресноводных животных

Высокий уровень загрязнения водной cреды тяжелыми металлами приводит к снижению видового разнообразия гидробионтов [Брень,1998]. Использование гидробионтов в качестве биоиндикаторов позволяет судить о значении этих токсикантов [Христофорова,1989].

На протяжении эволюционного развития каждая группа водных животных адаптировалась к определенному диапазону концентраций того или иного металла. Поступая в водоем, тяжелые металлы могут находиться в водной среде в ионной форме, в виде комплексов с органическими и неорганическими соединениями. Значение тяжелых металлов для гидробионтов неоднозначно. Большинство из них (Cu, Zn, Ni, Cr, Co и другие) являются необходимыми микроэлементами для осуществления нормальной жизнедеятельности. При повышенной концентрации эти же металлы могут ингибировать ферментативные процессы и оказывать на них многоплановое негативное действие. В отличие от загрязняющих веществ органического происхождения, большая часть которых с течением времени подвергается деструкции, тяжелые металлы сохраняют биологическую активность довольно долго. Поэтому опасность многих металлов заключается не только в их высокой токсичности, но и в способности аккумулироваться в живых организмах и мигрировать по пищевым путям [Нахшина, 1985].

Достаточно хорошо известно о способности тяжелых металлов оказывать мутагенное и тератогенное действие на водные организмы. Однако оценить все многообразие процессов и нарушений, возникающих под влиянием тяжелых металлов и определяющих жизнеспособность как отдельной особи, так и популяции в целом сложно. Первичное восприятие животными химических раздражителей, в том числе и тяжелых металлов, осуществляется хеморецепторами - специализированными клетками, в которых происходит преобразование энергии раздражающего стимула в сигналы, несущие нервным центрам информацию о действующем агенте. В процессе эволюции хеморецепторы приобрели особую чувствительность к восприятию отдельных свойств веществ, что позволяет животным тонко анализировать и своевременно реагировать на химические изменения в среде обитания. Нарушение поведенческих реакций является обычно наиболее явным показателем токсичности, свидетельствующим о негативных последствиях воздействия поллютантов. Даже малозаметные при визуальном наблюдении, но статистически достоверные изменения поведения предшествуют многим другим аномалиям и могут оказаться решающими для дальнейшего существования популяции гидробионтов [Флеров, 1989].

Высокой токсичностью обладают металлорганические соединения, так называемые продукты метилирования, свойственные таким металлам, как Hg, Pb, Sn. Металлорганические соединения растворимы в липидах, поэтому легко проникают через клеточную мембрану в организмы гидробионтов [Линник, Набиванец, 1986].

Наиболее токсичны для организма тяжелые металлы в свободной ионной форме, но существует мнение, что более доступными для гидробионтов являются их комплексные соединения с органическими веществами с низкой и средней молекулярной массой [Линник, Набиванец, 1986]. Токсичность поливалентных металлов зависит от степени их окисления в водной среде. Чаще всего, металлы с более высокой степенью окисления токсичнее других [Линник, Васильчук, 2008]. Проявление токсических свойств металлов меняется в зависимости от факторов среды обитания, стадий онтогенеза животных, видовых особей и таксономического положения водных организмов [Фисенко, Хоботьев, 1986]. Водные животные являются уникальной природной моделью для исследования механизмов повреждений, вызванных токсическими агентами, то есть нарушения субклеточных процессов, возникающих в момент воздействия, в результате развития эмбриона быстро визуализируется и могут быть зарегистрированы морфометрически (изменение скорости и остановка развития) [Мелехова, 1994].

Еще статьи

Оценка показателей количественного содержания органических токсикантов в реках Сож, Днепр, Березина
Две трети нашей планеты покрыты океанами, морями, озёрами, реками. Много воды скрыто и в подземных глубинах. Многие крупные учёные считают воду самым удивительным веществом, большинство тайн которого всё ещё не разгадано. Вода это стихия, поражающая многообразием физич ...