Экологическая смерть - Википедия - Ecological death

Экологическая смерть это неспособность организм функционировать в экологический контекст, ведущий к смерть.[1] Этот термин можно использовать во многих областях биология описать любой разновидность. В контексте водная токсикология, токсичное химическое вещество, или токсикант, непосредственно поражает водный организм, но не убивает его сразу; вместо этого он нарушает нормальные экологические функции организма, что затем приводит к смерти или отсутствию потомство. Токсикант делает организм неспособным каким-либо образом экологически безопасным образом функционировать, даже если он явно не страдает от токсиканта. Экологическая смерть может быть вызвана сублетальными токсикологическими эффектами, которые могут быть поведенческий, физиологический, биохимический, или же гистологический.[2]

Типы сублетальных эффектов, вызывающих экологическую смерть

Сублетальные эффекты включают любые воздействия на организм, вызванные токсикант это не включает смерть. Эти эффекты обычно плохо наблюдаются в более коротких Острая токсичность тест.[2] Более длинный, хроническая токсичность тест даст достаточно времени, чтобы эти эффекты проявились в организме и привели к экологической смерти.[2]

Поведенческие эффекты

Токсиканты могут влиять на поведение организма, которое в случае водных организмов может влиять на их способность плавать, кормиться или избегать хищников.[2] Пострадавшее поведение может привести к смерти организма, потому что он может голодать или быть съеденным хищниками.[2] Токсиканты могут влиять на поведение, воздействуя на сенсорные системы, от которых зависят организмы для сбора информации об окружающей их среде, или воздействуя на мотивацию организма правильно реагировать на сенсорные сигналы.[1] Если организм не может эффективно использовать сенсорные сигналы, он может быть не в состоянии реагировать на ранние предупреждающие признаки риска хищничества.[1] Токсиканты также могут влиять на более поздние стадии хищничества, влияя на способность организма реагировать на хищников или выполнять стратегии побега.[1]

Физиологические эффекты

Токсиканты может повлиять на организм физиология что может повлиять на его рост, воспроизводство и / или развитие.[2] Если организм не растет правильно, слишком мал или имеет дефекты роста, вероятность того, что он будет съеден хищниками, выше. Если воспроизводство организма нарушено, он не может напрямую умереть, но не сможет передать свои гены населению. Организм больше не будет репрезентативным в популяции. Генофонд.

Биохимические эффекты

Токсиканты может изменить ферменты или же ионы присутствуют в организме.[2] Если это изменение не приводит непосредственно к смерти, но влияет на поведение или физиологию организма, оно также может привести к экологической смерти.

Гистологические эффекты

Токсиканты может изменить организм ткани.[2] Если это изменение не приводит непосредственно к смерти, но влияет на поведение или физиологию организма, оно также может привести к экологической смерти.

Примеры токсичных веществ, приводящие к экологической смерти

ДДТ

Эффект, вызванный ДДТ истончение скорлупы в птичьих яйцах, ведущее к гибели цыпленка. Когда ДДТ накапливается взрослой птицей, он метаболизируется в форму DDE который одновременно стабилен и токсичен.[3] Находясь в форме DDE, это химическое вещество влияет на метаболизм кальция в железах скорлупы взрослых самок птиц, в конечном итоге вызывая уменьшение толщины яичной скорлупы.[3] При высоких концентрациях ДДТ яичная скорлупа больше не сможет выдерживать вес инкубационных родителей и приведет к гибели еще не родившегося цыпленка.[3] Это пример физиологических и биохимических сублетальных эффектов, ведущих к экологической гибели цыпленка.

Диазинон

Эффект, вызванный диазинон снижение реакции на сигналы хищников в Чавычи лосось (Oncorhynchus tshawytscha). Диазинон, органопестицид, подвергался воздействию молоди чавычи в течение двух часов при концентрации 1 и 10 мкг / л, и этих концентраций было достаточно, чтобы устранить поведенческие реакции рыб на химические сигналы хищников.[4] Если рыба не может распознать хищника поблизости, она, скорее всего, будет съедена. Это пример поведенческого сублетального эффекта, ведущего к экологической смерти.

Пентахлорфенол

Эффект, вызванный пентахлорфенол снижение реакции на нападения хищников в гуппи (Poecilia reticula). Пентахлорфенол подвергался воздействию молоди гуппи в дозах 500 и 700 мкг / л, и обе концентрации снижали реакцию гуппи на хищников.[5] Хищникам не нужно было нападать так часто, не нужно было преследовать так часто или преследовать гуппи, пока гуппи не подвергались воздействию пентахлорфенола в таких количествах.[5] Гуппи, подвергшиеся воздействию этого химического вещества, с большей вероятностью были съедены из-за их более медленной реакции. Это еще один пример поведенческого сублетального эффекта, который приводит к экологической смерти.

Медь

Эффект, вызванный медь влияет на лосось обонятельная система. Обонятельная система используется для сбора важной информации об окружающей среде. В случае с лососем обонятельные сигналы могут собирать информацию о качестве среды обитания, хищниках, самках и многом другом.[6] Лосось может определять отчетливые градиенты меди с помощью своей обонятельной системы и использовать эту информацию, чтобы избежать загрязненный воды.[6] Однако, когда лосось поражен медью, обонятельная система может быть затронута за считанные минуты.[6] Если рыба больше не может собирать информацию об окружающей среде, она может подвергнуться риску нападения хищников или не сможет найти ресурсы для выживания. Это пример физиологического сублетального эффекта, ведущего к экологической смерти.

Рекомендации

  1. ^ а б c d Скотт, Г.Р., и К.А. Сломан. 2004. Влияние загрязнителей окружающей среды на сложное поведение рыб: интеграция поведенческих и физиологических показателей токсичности. Водная токсикология 68: 369-392.
  2. ^ а б c d е ж грамм час Рэнд, Г. (Эд). Основы водной токсикологии: эффекты, экологическая судьба и оценка рисков. 2-е изд. Флорида: CRC Press, 1995.
  3. ^ а б c Департамент внутренних дел США, Национальная биологическая служба. «Загрязнения окружающей среды». Состояние и тенденции развития биологических ресурсов страны. Департамент внутренних дел Национальной биологической службы: Вашингтон, округ Колумбия. 1998. <http://www.nwrc.usgs.gov/sandt/ > 15 мая 2013 г.
  4. ^ Шольц, Н.Л., Трулав, Н.К., Френч, Б.Л., Бережикян, Б.А., Куинн, Т.П., Касильяс, Э., Кольер, Т.К. 2000. Диазинон нарушает антихищное и самонаводящееся поведение у чавычи (Oncorhynchus tshawytschaI). Может. J. Fish. Акват. Sci. 57: 1911-1918.
  5. ^ а б Браун, Дж. А., Йохансен, П. Х., Колган, П. В., Мазерс, Р. 1985. Изменения в поведении ювенильных гуппи (Poecilia reticulata), избегающих хищников, при воздействии пентахлорфенола. Может. J. Zool. 63: 2001-2005.
  6. ^ а б c Болдуин, Д.Х., Сандал, Дж. Ф., Лабениа, Дж. С., Шольц, Н. Л. 2003. Сублетальные эффекты меди на кижуча: воздействие на неперекрывающиеся рецепторные пути в периферической обонятельной нервной системе. Environ. Tox. и Chem. 22 (10): 2266-2274.

Смотрите также