Генетические последствия загрязнения окружающей среды

В статье мы постараемся ответить на все вопросы по теме: "Генетические последствия загрязнения окружающей среды". Предлагаем ознакомиться и информацией от авторитетных тематических источников. Если же возникли вопросы - задавайте их дежурному специалисту.

Генетическое и биологическое загрязнение окружающей среды

Генетические последствия загрязнения окружающей среды

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество — лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни — Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а делать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе для человека.

Загрязнение окружающей среды — нежелательное изменение ее свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений.

Источники загрязнения среды различны:

► Добыча природных ресурсов

► Возвращение в природу огромной массы отходов хозяйственной деятельности человека.

3агрязнение литосферы (почвенного покрова) происходит в результате образования миллионов гектаров нарушенных земель, возникающих, в процессе строительства и горных разработок. Так называемые «бедленды» («дурные земли»), полностью или почти полностью потерявшие свою продуктивность, занимают 1% поверхности суши. Еще более важная причина загрязнения — промышленные и сельскохозяйственные отходы. В роли главных загрязнителей выступают металлы и их соединения, удобрения, ядохимикаты, радиоактивные вещества. Все более сложной становится проблема накопления бытового мусора; огромные мусорные свалки стали характерным признаком городских окраин.

Загрязнение гидросферы происходит прежде всего в результанте сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод.

Согласно расчетам ученых, в конце XX в. для разбавления сточных вод может потребоваться 25 тыс. км пресной воды, или практически все реально доступные ресурсы такого стока! Нетрудно догадаться, что именно в этом, а не столько в росте непосредственного водозабора главная причинна обострения проблемы пресной воды.

К числу сильно загрязненных относятся многие. Растет загрязнение мирового океана, при этом наиболее загрязнены внутренние моря — Средиземное, Северное, Балтийской, Внутреннее Японское, Яванское, а также Бискайский, Персидский и Мексиканский заливы.

Загрязнение атмосферы происходит в результате работы промышленности, транспорта и т.д., которые в совокупности ежегодно выбрасывают «на ветер» более 20 млрд. т. твердых и газообразных частиц. Основными загрязнителями атмосферы являются окись углерода и сернистый газ.

Проблема радиоактивного загрязнения биосферы возникла в 1945 г. После взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города. Испытания ядерного оружия, производимые до 1962г. в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течении всего времени своего существования.

Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки.

Кроме радиоактивного заражения, у испытаний и тем более применений ядерного оружия в военных целях есть еще одна отрицательная сторона. При ядерном взрыве в атмосферу поднимается огромное количество пыли. Эта пыль в течении длительного времени может задерживать солнечную радиацию. В результате этого может произойти похолодание, которое приведет к гибели все живое на земле.

Биологические загрязнения и болезни человека

Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке.

Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют различную устойчивость в окружающей среде. Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвертых — другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.

Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены.

Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьем кипятить.

Особенно загрязненными бывают открытые источники воды: реки, озера, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязненные источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии.

При воздушно-капельной инфекции заражение происходит через дыхательные пути при вдыхании воздуха, содержащего болезнетворные микроорганизмы. К таким болезням относится грипп, коклюш, свинка, дифтерия, корь и другие. Возбудители этих болезней попадаю в воздух при кашле, чихании и даже при разговоре больных людей.

Особую группу составляют инфекционные болезни, передающиеся при тесном контакте с больным или при пользовании его вещами, например, полотенцем, носовым платком, предметами личной гигиены и другими, бывшими в употреблении больного. К ним относятся венерические болезни (СПИД, сифилис, гонорея), трахома, сибирская язва, парша.

Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаковых болезней.

Люди и домашние животные могут заражаться природно-очаковыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярию, сонную болезнь.

Особенностью природно-очаковых заболеваний является то, что их возбудители существуют в природе в пределах определенной территории вне связи с людьми или домашними животными. Одни паразитируют в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животных к животному и от животного к человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей.

Возможны и другие пути заражения. Так, в некоторых жарких странах встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. В нашей стране возбудитель этой болезни обитает в организмах полевок обыкновенных, широко распространенных в лугах около рек. Заболевание лептоспирозом носит сезонный характер, чаще встречаются в период сильных дождей и в жаркие месяцы.

http://biofile.ru/bio/5265.html

Генетические последствия загрязнения окружающей среды. Введение Мутация

Название Введение Мутация
Дата 11.07.2018
Размер 79.46 Kb.
Формат файла
Имя файла Генетические последствия загрязнения окружающей среды.docx
Тип Реферат
#48504
страница 3 из 3
Подборка по базе: 1. ВВЕДЕНИЕ В ПЕД ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.docx, Понятие методов менеджмента — введение в проф.doc, !Пушников Введение в системы управления базами данных.doc, Билеты введение в проф.doc, 1. Введение в гомеопатию.docx, «Музейная педагогика как форма взаимодействия детского сада и ме, ФК Введение.docx, Радугин. Введение в религиоведение.doc, Лабораторные работы для дисциплины Введение в специальнорсть 14., Лекция № 1 — Введение в ангиологию.pptx.

5.3 Загрязнение воды
Добавление или присутствие нежелательных веществ в воде называется загрязнением воды.

Загрязнение воды является одной из наиболее серьезных экологических проблем. Загрязнение воды вызвано различными видами человеческой деятельности, такими как промышленные, сельскохозяйственные и бытовые. Сельскохозяйственные отходы с избыточными удобрениями и пестицидами, промышленные стоки с токсичными веществами и сточными водами с отходами человека и животных загрязняют нашу воду. Природными источниками загрязнения воды являются эрозия почв, выщелачивание минералов из горных пород и разложение органического вещества. Реки, озера, моря, океаны, эстуарии и источники подземных вод могут быть загрязнены точечными или неточечными источниками. Когда загрязняющие вещества выбрасываются из определенного места, например дренажная труба, несущая промышленные стоки, сбрасываемые непосредственно в водный объект, она представляет собой загрязнение точечного источника. Напротив, неточечные источники включают сброс загрязняющих веществ из рассеянных источников или из большей площади, такой как отход от сельскохозяйственных полей, пастбищных угодий, строительных площадок, заброшенных шахт и ям, дорог и улиц.

Загрязнение воды является основным источником болезней. Осадки, приносимые сточными водами из сельскохозяйственных полей и сбросом необработанных или частично очищенных сточных вод и промышленных стоков, удаление летучей золы или твердых отходов в водоемы или вблизи нее, вызывают серьезные проблемы загрязнения воды. Повышенная мутность воды из-за осадков снижает проникновение света в воду, что снижает фотосинтез водными растениями [22].

Пестициды попадая в гидросферу разлагаются быстро, благодаря природному гидролизу. В большом количестве они разрушают органические соеденения карбоновых кислот, фосфора и перетроидов, что портит качество воды, так же приводит к токсичности воды. Так как вода имеет свойство быстро разносить эти вещества, пестициды негативно влияют на всю окружающую среду. В первую очередь от этого страдают водные обитатели ( рыбы, микроорганизмы).

Вещества постоянно накапливаются в их организмах, что приводит в конечном итоге к гибели не просто отдельных особей, а и целых видов [20].

Металлы, такие как свинец, цинк, мышьяк, медь, ртуть и кадмий в промышленных сточных водах, отрицательно влияют на людей и других животных. Потребление такой загрязненной мышьяком воды приводит к накоплению мышьяка в частях тела, таких как кровь, ногти и волосы, вызывающие поражения кожи, грубую кожу, сухость и утолщение кожи и, в конечном счете, рак кожи. Загрязнение водных объектов ртутью вызывает болезнь Минаматы у людей и водянки у рыб. Свинец вызывает диспепсию, отравление кадмием вызывает болезнь Итай-Итай и т.д. [20].

Нефтяное загрязнение моря происходит от утечки с судов, нефтяных танкеров, буровых установок и трубопроводов. Аварии нефтяных танкеров разливают большое количество нефти в морях, что убивает морских птиц и отрицательно сказывается на других морских обитателях и пляжах [20].

Пластмассовые пакеты. Пластиковые пакеты из полиэтилена низкой плотности, практически неразрушимые, создают колоссальную экологическую опасность. Отброшенные мешки блокируют стоки и канализационные системы. Остальные продукты питания, растительные отходы и т.д., на которых корм для коров и собак может умереть из-за удушения пластиковыми пакетами. Пластмасса не подвержена биологическому разложению, и сжигание пластмассы в мусорных свалках выделяет высокотоксичные и ядовитые газы, такие как монооксид углерода, диоксид углерода, фосген, диоксин и другие ядовитые хлорированные соединения [20].

Промышленные источники. Сюда входят летучая зола, химические остатки, металлические и ядерные отходы. Большое количество промышленных химикатов, красителей, кислот и т.д. проникают в почву и, как известно, создают множество опасностей для здоровья, включая рак [20].

Сельскохозяйственные источники . Сельскохозяйственные химикаты, особенно удобрения и пестициды, загрязняют почву. Пестициды являются высокотоксичными химическими веществами, которые влияют на людей и других животных, которые отрицательно влияют на респираторные проблемы, рак и смерть [20].
Радиационное загрязнение.

Радиационное загрязнение — это увеличение естественного фонового излучения. Есть много источников радиационного загрязнения, такие как ядерные отходы с атомных электростанций, добычи и переработки ядерных материалов и т.д. Худший случай ядерного загрязнения прошли в Чернобыле, Россия, которая произошла в 1986 году, но последствия на сегодняшний день все больше.

Радиация — это вид энергии, проходящей через пространство. Излучение, исходящее от распада радиоактивных изотопов, является основным источником радиационного загрязнения. Излучения можно разделить на две группы: неионизирующие излучения и ионизирующие излучения

Неионизирующие излучения образуются электромагнитными волнами на большей длине волны спектра, начиная от инфракрасных лучей до радиоволн. Эти волны обладают энергией, достаточной для возбуждения атомов и молекул среды, через которую они проходят, заставляя их вибрировать быстрее, но недостаточно сильно, чтобы ионизировать их. В микроволновой печи излучение заставляет молекулы воды в варочной среде вибрировать быстрее и тем самым повышать ее температуру.

Биологический ущерб от ионизирующих излучений обычно называют радиационным повреждением. Большие количества радиации могут убивать клетки, которые могут резко влиять на облученный организм, а также, возможно, на его потомство. Зараженные клетки могут мутировать и приводить к раку. Достаточная доза радиации может убить организм.

Радиационный ущерб можно разделить на два типа: (а) соматический ущерб (также называемый лучевой болезнью) и (б) генетический ущерб. Соматический ущерб относится к повреждению клеток, которые не связаны с размножением. Эффекты соматического радиационного повреждения включают покраснение кожи, потерю волос, изъязвление, фиброз легких, образование дырок в ткани, снижение лейкоцитов и катаракты глаз. Этот урон может также привести к раку и смерти. Генетическое повреждение относится к повреждению клеток, связанных с размножением. Этот ущерб может впоследствии привести к генетическому повреждению от мутации гена, приводящей к аномалиям. Генетические повреждения передаются следующему поколению.

При низких дозах излучения, таких как то, что мы получаем каждый день от фонового излучения (

Семипалатинский ядерный полигон — первый и один из крупнейших ядерных полигонов СССР, также известный как «СИЯП» — Семипалатинский испытательный ядерный полигон. Пострадавшие от ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне до сих пор считаются носителями дурной наследственности, так называемой «генетической заразы». Мутации, которые вызвала радиация от ядерных испытаний на семипалатинском полигоне, передаются по наследству [24].

Заключение
В настоящее время вся территория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьезный характер приобрели последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Вся биосфера находится под все более усиливающимся давлением деятельности человека. Актуальной задачей становятся природоохранные мероприятия.

Экологическая проблема – проблем взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия.

На данном этапе развития человечества можно видеть, как растет тенденция к самоуничтожению. Люди, сами того не понимая, губят себя и природу.

Сейчас большими темпами развивается количество патологических заболеваний, наследственных заболеваний, вызванных различными антропогенными факторами. И эти цифры с каждым днем неумолимо растут.

Для предупреждения этих воздействий нужны совместные усилия биологов, химиков, техников, врачей и других специалистов. Это международная проблема.

Список использованной литературы

http://topuch.ru/vvedenie-mutaciya/index3.html

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЗАЩИТА ЖИВОТНЫХ ОТ МУТАГЕНОВ

Последние десятилетия характеризуются интенсификацией производственных процессов в промышленном и сельском хо­зяйстве. В результате этого в окружающей среде — воздухе, почве, воде — накапливаются огромные количества веществ, часть из которых обладает мутагенной и тератогенной активнос­тью. Среди них особое значение имеют химические мутагены — ДДТ, гексахлорбензол и другие пестициды из класса хлорирован­ных углеводородов, которые способны накапливаться в живых организмах. В районах интенсивного сельского хозяйства источ­ником мутагенов являются нитраты.

Перевод животноводства на промышленные технологии в нашей стране сопровождался концентрацией поголовья живот­ных на ограниченных территориях ферм и комплексов, что вы­зывает повышение концентрации микрофлоры, в том числе воз­будителей различных болезней.

Вирусы, непосредственно внедряясь своим генетическим ап­паратом в геном клеток животных или через свои биологические субстраты, обладающие антигенными свойствами, могут стать сильным фактором индуцированного мутагенеза. Для профилак­тики и лечения бактериальных и вирусных инфекций, инвазий используют инактивированные, а также живые вакцины, сыво­ротки, широкий арсенал синтезированных фармакологических средств, что, безусловно, дает положительный эффект. Однако следует оценивать и побочные результаты ветеринарной терапии,

что может проявляться в повышении частоты нарушений хромо­сом и ДНК в половых и соматических клетках самих животных, изменениях программы развития их эмбрионов.’

Вместо повышения жизнеспособности из-за такого рода мута­ций будут происходить ослабление резистентности, снижение продуктивности животных и т. д.

Особенно серьезную опасность представляют химические за­грязнения среды разведения животных. Если всего три десятиле­тия назад основным удобрением полей был перегнивший навоз, то сейчас в основном используют химические удобрения. Это приводит к концентрации в кормах нитритов и нитратов, вред­ное действие которых на организм известно. Второй фактор — борьба с вредителями полей, садов и огородов. Она основана также на применении химических соединений — пестицидов, ко­торые обладают очень сильными мутагенными свойствами. От­мечается, что большинство пестицидов устойчивы к химическо­му и биологическому разложению и имеют высокий уровень токсичности. Перечень вредных химических веществ, с которы­ми контактируют животные, огромен.

В этой связи важное значение имеет экологический мониторинг среды разведения животных, предусматривающий определение ха­рактера и уровня химических веществ в почве, воде, кормах и теле животных. Необходимо создание экологических карт хозяйств и ре­гионов, на которые наносится соответствующая информация.

Авария на Чернобыльской АЭС привела к радиоактивному загрязнению огромных территорий РФ, Украины и Белоруссии. Возникла глобальная проблема оценки генетических последствий этой катастрофы на различные биологические объекты, в том числе сельскохозяйственных животных.

Нами проведен анализ хромосом у коров швицкой породы в совхозе «Труд» Клинцовского района Брянской области. Хозяйство относится к зоне сильного загрязнения окружающей среды радио­нуклидами. В исследованных метафазах обнаружено 38,94 % аберра­ций. Соотношение разных типов аберраций было следующим:

Аберрации хромосомного типа, % 63,96
В том числе парные фрагменты 31,54
ацентрические кольца 9,90
кольцевые хромоеомы 19,81
дицентрические хромосомы 2,71
Аберрации хроматидного типа, % 36,04
В том числе одиночные фрагменты 7,25
межхромосомные обмены 23,42
межхроматидные обмены 5,37

Радионуклиды, как отмечено выше, сами по себе являются мощным фактором индукции мутаций, прежде всего повреждая целостность хромосом и вызывая аберрации.

Но оказалось, что они при взаимодействии с химическими му­тагенами способны усугублять ситуацию. Во НИИ ветеринарной генетики и селекции (НИИВГиС) проводятся комплексные иссле­дования по эколого-ветеринарной генетике. Это раздел ветеринар­ной генетики, изучающий влияние различных экологических фак­торов на наследственность животных, устойчивость к заболевани­ям, сопряженную эволюцию микро- и макроорганизмов, генетическую обусловленность накапливать или выводить из орга­низма вредные вещества, генетически детерминированные реакции животных на лекарственные препараты и т. д. Одна из задач эко­лого-ветеринарной генетики — селекция животных на устойчивость к вредным физическим, химическим и биологическим факторам. Сотрудники НИИВГиС установили негативное влияние радиации и химических загрязняющих веществ на хромосомную нестабиль­ность, иммунный ответ к некоторым антигенам, гормональный статус и накопление химических элементов в тканях крупного рогатого скота. Проводится цитогенетический, иммуногенетичес-кий, иммунологический, химический и биохимический монито-ринги популяций сельскохозяйственных животных в экологически чистых и загрязненных районах Западной Сибири.

Неблагоприятная экологическая среда, характеризующаяся возрастанием уровня ионизирующей радиации, интенсивным ультрафиолетовым излучением и особенно действием токсичес­ких химических соединений, которыми сейчас в ряде регионов перенасыщены воздух, вода, почва и растения, повышенная кон­тактность животных с ретровирусами приводят к снижению уровня иммунитета и увеличению нестабильности генетического аппарата животных. Это может проявляться в форме образова­ния мобильных генетических элементов, способных к трансфор­мации в вирусы иммунодефицита — СПИДа у человека и анало­гичные им у животных.

Ученые подчеркивают, что проблема СПИДа (и родственных ему заболеваний, вызываемых ретровирусами — автономными генами, которые во многом сходны с вирусом иммунодефицита у человека) — это совершенно новая биологическая ситуация, с которой начинается широкое распространение приобретенной генетической патологии. При этом резкое ухудшение экологи­ческой ситуации можно считать ведущей причиной того, что именно во второй половине XX в. стали выходить из-под кон­троля процессы образования подвижных генов.

Методы эколого-генетячесжого мониторинга в животноводстве. Увеличение частоты ранее известных или появление новых мутаций в последующих поколениях животных — показатель возрастающего действия мутагенов среды. В условиях конкретной экологической среды разведения животных важное значение имеет определение мутагенной активности как отдельных факторов, так и всего их комплекса. Здесь речь может идти о генетической активности лекарственных препаратов, применении нетрадиционных кормовых до­бавок, гормональных обработок животных. Главное внимание, очевидно, должно уделяться анализу влияния на стабильность ге­нома того или иного уровня загрязнения окружающей среды.

В настоящее время рекомендуется использовать следующие тесты генетической активности веществ: 1) генные мутации; 2) хромосомные аберрации; 3) обмены между сестринскими хрома­тидами; 4) микроядерный тест и др.

Для оценки частоты новых и старых возникших ранее (гене­тический груз) мутаций рекомендуется использовать цитогенети-ческий метод, анализ мономорфных систем белков, учитывать частоту врожденных аномалий, спонтанных абортов и мертво-рождений, соотношение полов в потомстве животных. Образова­ние хромосомной аберрации или необычного типа белка, кото­рых не было у родственных животных, служит доказательством вновь образовавшейся мутации.

Анализ частоты сестринских хроматидных обменов в лимфо­цитах крови дает возможность установить наличие генетической активности при воздействии на организм того или иного химичес­кого агента. Этот метод в 1972 г. предложили А. Ф. Захаров и Н. А. Еголина. Сущность его состоит в том, что в культивируемые in vitro лимфоциты, стимулированные для прохождения митозов фитогемагглютинином, вводят аналог тимидина 5-бромдезокси-уридин (БДУ). В зависимости от времени его добавки в среду (первый или второй клеточный цикл) он включается в одну или обе сестринские хроматиды. При соответствующей обработке пре­паратов и использовании красителя Гимзы под микроскопом можно видеть хромосомы с одной окрашенной (БДУ включился) и с другой неокрашенной хроматидами. В отдельных хромосомах наблюдают дифференциальную окраску хроматид — чередование темных и светлых участков. Это значит, что произошли измене­ния, т. е. обмены между сестринскими хроматидами (СХО). Вы­сокая частота СХО свидетельствует о мутагенном действии изуча­емого вещества, с которым контактировали клетки крови.

Этот метод дополняют анализом частоты разрывов хромосом, других аберраций, полученных от тех же животных, но лучше при сплошной окраске.

В последнее время предложен еще один чувствительный метод выявления мутагенности факторов среды — так называе­мый микроядерный тест. Дело в том, что дополнительные ма­ленькие ядра (микроядра) на окрашенных мазках крови образу­ются за счет целых хромосом или их фрагментов, которые при делении не включаются в основное ядро из-за повреждений. Наблюдается возрастание числа микроядер в эритроцитах млеко­питающих при воздействии мутагенов. Для этих же целей аде­кватные результаты может дать анализ частоты нерасхождений хромосом в клетках костного мозга на стадии анафазы.

Возрастание частоты злокачественных новообразований, в том числе и лейкозов у человека и животных, ученые обоснованно связывают с загрязнением окружающей среды. Установлено, что многие мутагены одновременно являются и канцерогенами — факторами, ведущими к злокачественной трансформации клеток. Следовательно, распространение в среде разведения животных генетически активных агентов может приводить не только к повышению частоты мутаций, но и к возрастанию частоты зло­качественных новообразований.

Эта проблема в ветеринарии — одна из актуальных и очень непроста для решения. Исследования ученых показали существо­вание РНК-содержащих или ретровирусов, способных при ин­фекции встраиваться в геном клеток животных и нарушать их генетическую программу. С другой стороны, в нормальных клет­ках млекопитающих признано существование участков ДНК, сходных по строению с РНК ретровирусов. Это так называемые протоонкогены, принимающие участие в контроле клеточного цикла. Последние, как полагают ученые, превращаются в онкоге­ны, что приводит к нарушению их экспрессии и развитию раково­го процесса. Толчком этого события могут быть вирусные инфек­ции, действие на организм физических и химических мутагенов.

Генетическая резистентность организмов при этом имеет зна­чение. Одни животные остаются только инфицированными рет-ровирусами, что обнаруживают по реакции иммунодиффузии или с помощью ДНК-зондирования, у других вскоре развивается лей­коз или другая форма рака. Для выявления устойчивости живот­ных к лейкозам важное значение имеет оценка стабильности ге­нома. Одними из таких критериев могут быть частота полиплои­дии, разрывов хромосом, изменчивость хромоцентров. По нашим данным, последний показатель у крупного рогатого скота, пред­расположенного к лейкозу, достоверно отличается от нормы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

http://studopedia.ru/2_92028_geneticheskie-posledstviya-zagryazneniya-okruzhayushchey-sredi-i-zashchita-zhivotnih-ot-mutagenov.html

Борьба с генетическими последствиями загрязнения биосферы

Мутагены — физические и химические факторы воздействие которых на живые организмы вызывает изменения наследственных свойств (генотипа). Мутагены разделяются на: физические (рентгеновские и гамма-лучи. радионуклиды, протоны, нейтроны и пр. ), физико-химические (волокна, асбест), химические (пестициды, минеральные удобрения, тяжелые металлы и др. ). биологические (некоторые вирусы, бактерии).

Читайте так же:  Административные правонарушения части статей

За всю историю своего развития человечество накопило (главным образом за счет естественного мутационного процесса) так называемый генетический груз, проявляющийся в наследственных, генетически обусловленных заболеваниях.

Здоровье нынешних будущих поколений людей в значительной степени зависит от того, какой генетический груз получен в наследство от предыдущих, какое количество мутаций накоплено человечеством.

На данный момент известно около 2 тысяч генетических дефектов, затрагивающих только часть общего числа локусов в геноме, а так как считается, что за поколение естественно возникает немногим более одной генной мутации (в геноме), частота их в среднем мала (на локус за поколение) и не может угрожать существованию популяций, При этом примерно четверть общего объема мутаций обусловлена энергией естественного фона радиации. Вместе с тем генные мутации, обусловливающие небольшие биохимические аномалии в организме, возможно, более часты.

Проблема заключается в том, что ускорение частоты мутаций ведет к увеличению числа особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по наследству, причем мутации в неполовых (соматических) клетках, как правило, могут вызывать рост злокачественных новообразований (спонтанный рак). Расчеты показывают (Н. Дубинин, 1958), что удвоение частоты мутаций настолько увеличивает объем генетического груза, что это может стать опасным для существования популяций.

Существует выход из такого кризисного состояния — это путь эволюционных изменений, однако приспособление к мутагенам в процессе отбора требует от популяции огромного числа генетических жертв и времени. В особенности видам, представленным сравнительно малым числом особей, с медленной сменяемостью поколений, труднее было бы приспособиться к высокому мутагенному фону среды.

Больше шансов на выход из генетического кризиса, обусловленного ростом мутагенных загрязнений (повышением темпа мутаций), имеют биологические виды с высокой численностью особей, с быстрой сменяемостью поколений, например микроорганизмы, Хорошо известно явление резистентности их к широко распространенным антибиотикам, сульфаниламидным препаратам, так же как и появление устойчивых к пестицидам рас бактерий, грибов, насекомых.

Читайте так же:  Какова давность привлечения к административной ответственности

Главная опасность загрязнения окружающей среды мутагенами, как полагают генетики, заключается в том, что вновь возникающие мутации, не «переработанные» эволюционно, отрицательно повлияют на жизнеспособность любых организмов. И если поражение зародышевых клеток может привести к росту числа носителей мутантных генов и хромосом, то при повреждении генов соматических клеток возможно возрастание числа раковых заболеваний. Более того, существует глубокая связь различных на первый взгляд биологических эффектов.

Например, мутагены окружающей среды влияют на величины рекомбинаций наследственных молекул, являющихся также источником наследственных изменений. Возможно и влияние на функционирование генов, что может быть причиной, например, тератологических отклонений (уродств), наконец, вероятны поражения ферментных систем, что изменяет различные физиологические особенности организма, вплоть до деятельности нервной системы, а следовательно, сказывается и на психике. Генетическая адаптация популяций человека к возрастающему загрязнению биосферы мутагенными факторами принципиально невозможна.

Видео (кликните для воспроизведения).

В отличие от грубых хромосомных повреждений наследственного материала точковые генные мутации, обладающие способностью накапливаться в поколениях, представляют основную трудность для обнаружения в популяциях. Выявление их важно именно потому, что такие мутации будут в значительной мере ответственны за проявления генетического груза в ближайших поколениях.

Определенные перспективы прямой регистрации генных точковых мутаций создает возможность слежения за изменениями в строении редких и мономорфных белков (Н. Дубинин, Ю. Алтухов, 1975). Как показано Ю. Алтуховым, спонтанные мутации приводят к изменению таких белков, и метод улавливаетскрытые (в гетерозиготе) вновь возникшие мутации у особей. А это необходимо как для выявления новых мутаций, вызванных загрязнением окружающей среды, так и для оценки изменений темпов мутирования, объема генетического груза, а тем самым и генетических последствий.

Прежде всего необходимо оценить мутагенность различных загрязнений на высокочувствительных биологических тест-системах, в том числе и тех, которые могут поступить в биосферу, и если риск для человека доказан, то принимать меры для борьбы с ними.

Читайте так же:  Куда подать жалобу по административному делу

Формируется задача скрининга — просеивания загрязнений с целью выявления мутагенов и выработки специального законодательства для регулирования их поступления в окружающую среду. И таким образом, контроль генетических последствий загрязнения в комплексе содержит в себе две задачи: испытание на мутагенность факторов среды различной природы и мониторинг популяций.

На данный момент в мире уже имеется большое число квалифицированных лабораторий, в которых проводятся достаточно точные испытания. Только за последнее десятилетие предложено свыше трех десятков тест-систем, часть которых предназначена для выявления точковых мутаций. Задача состоит в разработке комплексных тест-систем, которые могли бы давать ответ на вопрос, в каких условиях потенциально мутагенные факторы могут стать действующими — в зависимости от каких путей попадания в организм и особенностей внутриклеточного обмена веществ, активирующего или, наоборот, подавляющего мутагенный эффект. Комплексные наборы биологических тест-систем для массового скрининга предназначены для выявления всех типов мутационных повреждений хромосом и . генов и должны быть чувствительны к малым дозам мутагенов. Ведь последствия суммарного и длительного воздействия низких доз мутагенов создают наибольший вклад в увеличение генетического груза: достаточные для индукции точковых мутаций, способных накапливаться в поколениях, они к тому же наиболее распространены в окружающей среде.

http://biofile.ru/bio/10022.html

Защита от биологического загрязнения

Биологическое загрязнение

Защита от электромагнитного излучения

Для защиты окружающей природной среды от элект­ромагнитного загрязнения осуществляют следующие мероп­риятия:

• создание санитарно-защитных зон шириной от 15 до 55 м в зависимости от напряжения ЛЭП;

• создание защитных экранов, в том числе зеленых на­саждений;

• выбор геометрических параметров ЛЭП;

• соблюдение нормативов по времени пребывания в опасных зонах;

• соблюдение норм пребывания перед компьютерами, те­левизорами, микроволновыми печами;

• замена воздушных ЛЭП на подземные.

Читайте так же:  Срок уплаты загрязнение окружающей среды

Биологическое загрязнение— привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организ­мов. Например, распространение патогенных микроорганиз­мов (вирусов, бактерий и др.), сорной растительности, жи­вотных, наносящих вред хозяйственной деятельности че­ловека (мышевидных грызунов, крыс, саранчи и т.д.).

Основными источниками микробиологического загрязне­ния являются сточные воды предприятий пищевой и коже­венной промышленности, бытовые и промышленные свал­ки, кладбища, канализационная сеть и др. Загрязняются по­чвы, горные породы, поверхностная и подземная гидросфера. Патогенные кишечные палочки обнаруживаются в подзем­ных водах на глубине до 300 м от поверхности земли.

В целях биобезопасности и сохранения биоразнообра­зия необходимо контролировать следующие процессы:

• создание новых форм живых организмов, биологических веществ, генов;

• перенос генетической информации от домашних форм к диким видам;

• генетический обмен между дикими видами и подвида­ми, в том числе риск генетического загрязнения генофонда редких и исчезающих видов;

• генетические и экологические последствия преднамеренной и непреднамеренной интродукции животных и растений.

Для защиты окружающей природной среды от биоло­гического загрязнения применяют следующие меры:

• санитарная охрана территории;

• введение в необходимых случаях карантина;

• постоянный эпиднадзор за циркуляцией вирусов;

• регулярные эколого-эпидемиологические наблюдения;

• слежение и контроль за очагами опасных вирусных инфекций;

• обоснование и прогнозирование последствий интродук­ции и акклиматизации новых для данной территории видов растений и животных;

• профилактические меры по недопущению переноса генетической информации от домашних форм к диким видам;

• снижение риска генетического загрязнения генофонда редких и исчезающих видов.

Контрольные вопросы

1. Осветите причины, негативные последствия и пути предотвращения загрязнения окружающей природной среды отхода­ми производства и потребления.

2. Осветите причины, негативные последствия и пути предотвращения шумового загрязнения окружающей среды.

3. Осветите причины, негативные последствия и пути предотвращения электромагнитного загрязнения окружающей среды.

4. Осветите причины, негативные последствия и пути предотвращения биологического загрязнения окружающей среды.

Дата добавления: 2013-12-14 ; Просмотров: 3120 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

http://studopedia.su/4_39208_zashchita-ot-biologicheskogo-zagryazneniya.html

Эколого-генетические последствия загрязнений ОС

С XVIII в. в результате промышленной, а затем научно-технической революций на смену доиндустриальной эпохе приходит индустриальная. За последние 100 лет потребление возросло в 100 раз. В настоящее время на одного жителя Земли каждый год добывается и выращивается примерно 20 т сырья, которое перерабатывается в конечные продукты массой 2 т, т.е. 90 % сырья превращается в отходы. Из 2 т конечного продукта в течение того же года выбрасывается не менее 1 т. Появление огромного количества отходов, причем часто в виде несвойственных природе веществ, привело к возникновению еще одного кризиса — кризиса редуцентов. Редуценты не успевают очищать биосферу от загрязнения, часто они на это просто не способны биологически. Это приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Внастоящее время истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды и нарушение экологического равновесия приобрело глобальные масштабы. Природа не знает государственных границ, она всеобща и едина. Все основные экологические проблемы человечества, такие как парниковый эффект, разрушение озонового экрана, сведение лесов, деградация почв, снижение биологического разнообразия биосферы, радиоактивное и другие виды загрязнений, исчерпание полезных ископаемых и т.д., носят глобальный характер. Избежать перерастания глобального экологического кризиса в катастрофу возможно только общими усилиями всего человечества.

Озоновый слой и его значение для живых организмов.Озоновый слой защищает людей и жвую природу от жесткого у/ф и мягкого рентгеновского излучения.

Каждый потерянный процент озона вызывает до 150 тыс. случаев сленаты из – за катаракт, на 2,6 % увеличивает число раковых заболеваний кожи. Установлено по ультра фиолетовые лучи подавляют иммунную систему организма. Озон (О3) располагается на высоте от 10 до 50 км над землей с max концентрацией О3 на высоте 20-25 км. Жизнь на планете без озона невозможна.

Главными факторами разрушения озонового слоя земли является ежегодное уничтожение природного озонатора – миллионов гектаров леса – пожарами и хищнической рубкой , массовое применение фреона (хлорфтор-углерода ХФУ ) в технике , применение парфюмерной и химической продукции в быту, запуск мощных ракет, полеты реактивных самолетов в высоких слоях атмосферы.

Бром из бромистого метила в 30% раз разрушительнее хлора.

По данным центральной аэрологической обсерватории Росгидромета в 2000 г озоновая дыра под Антарктидой достигла рекордных размеров 28,3 млн км 2 с 1991 по 1995 г. озоновый слой над Грецией сократился на 10% . Если так будет продолжаться и дальше, то к середине XXI в. человечество может оказаться на пороге глобального экологического кризиса с непредсказуемыми тяжелыми последствиями. Озоновые дыры оказывают губительное действие не только на людей, но и на всё живое. Повышение уровня УФЛ вызывает деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижение урожайности с/х культур и продуктивности Мирового океана.

Все это привело к разработке мероприятий по защите озонового слоя. Приоритет по производству и потреблению ОРВ принадлежит США, Японии и Великобритании. России выделяется млн. долларов. Международным банком реконструкции и развития (МБРР) для прекращения производства ОРВ с 1996 г. холодильники в России стали выпускать без фреона.

Читайте так же:  Порядок ведения административного дела

Физики РАН предложили уничтожение фреонов, воздействуя на него микроволновым разрядом. Также выдвинута идея получения ис-

куственного озона. Таким образом всё Мировое сообщество заинтересо- вано в сохранении озонового слоя. 16.09.1999г. прошел международный день защиты озонового слоя.

Кислотные дожди.Термин «кислотные дожди» ввел в 1872г. англ. инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие в своем составе растворы H2SO4 и HNO3, наносят значительный ущерб природе. Диоксид серы образуется при сжигании ископаемого топлива. Оксиды азота образуются при соединении азота с кислородом воздуха при высоких температурах, главным образом в ДВС и котельных установках. Кислотные дожди наносят вред не только земле и растениям, но и лесам. Особенно страдают хвойные деревья. Природные воды и почвы обладают буферными свойствами , но они ведь не беспредельны.

Кислотные дожди разрушают так же памятники архитектуры (Тадж-Махал в Индии, Собор св. Павла в Риме, Собор святого Иоанна в Голландии и т. д.)

Парниковый эффект.Одной из основных причин парникового эффекта – накопление углекислого газа в атмосфере. CO2 не пропускает солнечное тепло обратно в космос, что приводит к эффекту в застекленных парниках. Вследствие этого температура приземного слоя атмосферы должна постепенно повышаться. Парниковый эффект создает также метан. Уровень с содержания СО2 и СH4 в наше время соответственно на 30% и 100% выше, чем в доинстриуальную эпоху. Международные эксперты прогнозировали, что к 2010 г. температура на планете может повыситься на 1-3 0 С, которое приведет к подъему уровня Мирового Океана от 0,3 до 1 м. Парниковый эффект приводит к таянию «ледовых шапок», к наводнениям, которые могут смести целые острова и государства.

По данным американских ученых, вырубка лесов является одной из причин потепления на Земле. При вырубке лесов сокращается их способность поглощать углекислый газ. Также земля после вырубки не в состоянии хорошо возвращать влагу в атмосферу.

Естественно, мероприятия по предупреждению возможного ущерба от парникового эффекта ведутся. 6.03.1995 г вступила в силу Конвенция ООН, целью которой является стабилизация парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасность антропогенного воздействия на климатическую систему.

В декабре 1997 г. в рамках конвенции ООН по изменению климата был принят Киотский документ, по которому все развитые страны и страны, с переходной экономикой приняли обязательство по сокращению выбросов в атмосферу углекислого газа, метана, азотных соединений. В последние годы в России разработан способ утилизации СО2, из которые получают чистый О2 и синтез – газ ( СО + Н2 ) который является сырьем для органического синтеза. Также разработан способ превращения СО2 в СН3ОН (метиловый спирт) и СН3 – О – СН3 ( эфир ).

Введение этих технологий не только снизит накопление СО2, но и снизит потребление нефти для органического синтеза и решит важные экологические проблемы.

Смог ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Различают два типа смога: лондонский и лос-анджелесский.

.Лондонский (зимний) смог образуется зимой в крупных промыш­ленных центрах при неблагоприятных погодных условиях: отсутствии ветра и температурной инверсии. Температурная инверсия проявляет­ся в повышении температуры воздуха с высотой (в слое 300—400 м) вместо обычного понижения. В результате дым и загрязняющие ве­щества (пыль, оксиды серы и углерода) не могут подняться вверх и рассеяться, аобразуют туманную завесу.

Лос-анджелесский (летний, фотохимический) смог возникает летом также при отсутствии ветра и температурной инверсии, но обя­зательно в солнечную погоду. Он образуется при воздействии сол­нечной радиации на оксиды азота и углеводороды, поступающие в воздух в составе выхлопных газов автомобилей и выбросов пред­приятий. В результате образуются высокотоксичные загрязнители — фотооксиданты, состоящие из озона, органических пероксидов, пе-роксида водорода, альдегидов и т.д.

Деградация почв — ухудшение качества почвы в результате сни­жения плодородия. Деградация и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений (природное изменение условий почвообразования, извержение вулканов, ураганы), так и результате хозяйственной деятельности человека.

К деградации растительного покрова ведут следующие антропо­генные факторы: прямое уничтожение в ходе использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домаш­ними животными), при создании водохранилищ, в ходе открытых раз­работок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых уго­дий; ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, за­солении почв, изменении гидрологии водоемов, загрязнении среды токсичными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкурентов) и др.

К сокращению или уничтожению видов животных ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение в результате промысла животных, добываемых ради меха, мяса, жира и пр., при приме нении химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства (при этом часто гибнут не только вредители, но и полезные для человека животные); ухудшение условий жизни животных в результате вырубки лесов, распашки степей, осушения болот, сооружения плотин, строительства городов, загрязнения атмосферы, воды, почвы и т.д.

Главным и наиболее распространенным видом негативного воздействия человека на биосферу является загрязнение.

Загрязнение– это изменения воздуха, воды, почв или пищевых продуктов при поступлении в них веществ (вредных химических, физических, биологических, информационных агентов) в любом агрегатном состоянии, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье человека, животных, на состояние растений и экосистем.

Загрязнение бывает природным ( пыльные бури, извержение вулкана, сели идр.) и антропогенным (промышленные предприятия, теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии). Наиболее загрязнены крупные города и промышленные агломерации.

По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение (рис. 7).

биологическое
физическое
химическое

Рисунок – 7. Виды загрязнений окружающей среды

По масштабам и распространению загрязнение может быть локальным, региональным и глобальным.

Независимо от масштаба ученые отдают предпочтение следующим загрязняющим веществам:

· канцерогенным веществам, в частности бенз(а)пирену;

· нефти и нефтепродуктам в морях и океанах;

· хлорорганическим пестицидам (в сельских местностях);

· оксиду углерода и оксиду азота (в городах);

· радионуклидам и радиоактивным веществам;

· электромагнитным излучениям, шуму и вибрации;

· патогенным бактериям, вирусам и т. д.;

· стойким органическим загрязнителям, в частности полихлорированным бифенилам, диоксину и фуранам.

По объектам загрязнения различают загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение почв и т.д.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9658 — | 7397 — или читать все.

Видео (кликните для воспроизведения).

http://studopedia.ru/2_33021_ekologo-geneticheskie-posledstviya-zagryazneniy-os.html

Генетические последствия загрязнения окружающей среды
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here