Акліматизація і розселення організмів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Розселення організмів по планеті - дуже широко поширене в природі явище, яке, ймовірно, існує практично з моменту їх виникнення на планеті. У ті чи інші періоди існування тваринного і рослинного світу розселення йшло з різною інтенсивністю. Протягом ХХ століття інтенсивність такого розселення значно збільшилася, що пов'язано не стільки з природними процесами, скільки з активною природопреобразующей діяльністю людини (Елтон, 1960).

Як зазначає А.Ф. Карпевіч (1975), в області акліматизації водних тварин довгий час не існувало скільки-небудь твердих теоретичних принципів. Передбачалося, що на сучасному етапі еволюції гідробіонтів процес їх розселення зупинився, а комплекс пристосувань гідробіонтів адаптований до певного середовища проживання. До того ж у природі не може бути вільних екологічних ніш, тому вдале вселення нового виду водних тварин у той чи інший біоценоз є дуже малоймовірним. Однак накопичувалася у міру розвитку цивілізації досвід показував, що розселення гідробіонтів не тільки можливо теоретично, а й реально існує в природі.

Відсутність теоретичних обгрунтувань акліматизації призводило до низької інтенсивності та ефективності цього процесу в разі його штучного проведення. ), вселённой в 1763 г. в р. Перший документально зафіксований досвід по штучному переселенню риб в Росії був проведений зі стерляддю (Acipenser ruthenus), всесвіту в 1763 р. в р. Неву. У 1857 р. було створено Російське товариство з акліматизації. Проте до 20-х рр.. ХХ ст. інтенсивність акліматизаційних робіт була низькою: з 1820 по 1850 рр.. зареєстровано лише 5 пересадок риб, з 1990 по 1920 рр.. - 200 (Карпевіч, 1975; Строганова, Задоєнко, 2000).

Число інтродукції різко зросла в 1920 - 1940 рр.. За цей період здійснили понад 1500 пересадок 40 видів і форм. Однак «коефіцієнт їх корисної дії» був дуже низький через слабких теоретичних знань закономірностей процесу акліматизації і ряду інших причин (Карпевіч, 1975).

Перше теоретичне обгрунтування необхідності і можливості акліматизації гідробіонтів в колишньому СРСР призвів Л.А. Зенкевич (1940), який розглянув проблеми вселення в Каспійське море кормових безхребетних. У 1940 - 1980-х рр.. найбільший внесок у вирішення теоретичних і практичних питань акліматизації гідробіонтів внесли А.Ф. Карпевіч (1947, 1948, 1960, 1962, 1968, 1975 і ін), Є.В. Бурмакін (1956, 1961), П.А. Дрягін (1953, 1954), Ф.Д. Мордухай-Болтовська (1960), Т.С. Расс (1962, 1965) і ряд інших дослідників. В Азово-Чорноморському регіоні до числа найбільш значущих, на наш погляд, досліджень слід віднести роботи С.І. Дорошева (1964), Ю.І. Абаєва (1971).

Детальну трактування термінів, що використовуються при розгляді питань, пов'язаних з акліматизацією, призводить А.Ф. Карпевіч (1975, 1998). Згідно з її поглядам:

Інтродукція - це перенесення організмів з метою введення їх в нову область, водойма, культуру. Вона є першим етапом процесу акліматизації, але не обов'язково інтродукція закінчується акліматизацією інтродуцента.

Акліматизація - процес пристосування інтродукованих особин і їх потомства до нових умов середовища, а також формування у них нової популяції виду на основі обмеженого генофонду і під дією природного відбору, в результаті чого в біології та морфо-фізіологічному вигляді наступних поколінь переселенця виникають зміни.

Вселення - процес перенесення особин в той чи інший водойму.

Зариблення - регулярний випуск молоді одного і того ж виду на нагул у визначені водойми.

Натуралізація - кінцева фаза процесу акліматизації, коли вселенец пристосувався до нових умов, визначилася його ніша і взаємини з аборигенами в екосистемі водойми, встановилося рухлива рівновага чисельності нової популяції, і виявилася можливість її використання в кормових або промислових цілях.

Поетапна акліматизація - незавершена акліматизація, коли деякі етапи розвитку вселенця не можуть завершитися в умовах заселеного водойми і проходять в інших водоймах або при безпосередньому впливі людини.

Реакліматизація - інтродукція особин виду з метою відновлення його втраченого ареалу.

Аутоаккліматізація (самоаккліматізація) - самостійне вселення водних організмів з подальшою їх акліматизацією в новому водоймі. А.Ф. Карпевіч (1975) в цьому процесі виділила дві складові - палеоспонтанное розселення та самоаккліматізацію без участі людини і неоспонтанное розселення та акліматизацію при прямому чи непрямому участю людини.

Безумовно, трактування зазначених термінів досить різноманітна.

Наприклад, Л.А. Зенкевич (1940) під акліматизацією розумів успішне існування і розвиток будь-якого живого організму в новому ареалі в природних умовах і розрізняв акліматизацію в природному середовищі та в процесі штучного культивування.

У Біологічному енциклопедичному словнику (1989) наводяться наступна трактування цього поняття: «Акліматизація - пристосування організмів до нових або змінених умов існування, в яких вони проходять всі стадії розвитку і дають життєстійкі потомство» (с. 14).

На думку Н.З. Строгановой і І.М. Задоєнко (2000), акліматизація водних організмів - це «біолого-біотехнічний процес, що представляє собою вселення об'єктів, доставлених з одних водойм, регіонів, країн в інші, де їх раніше не було або вони зникли, з метою їх повної або часткової натуралізації, а також інших форм господарського використання ... »(с.51).

Водоймище, з якої переміщується організм, називають водоймою-донором, а водойма, куди організм переміщується - водоймою-реципієнтом. Напрями інвазії нових видів називають векторами і зазвичай підрозділяють на природні і антропогенні. Перші зазвичай характеризуються відносно невисокими темпами розселення, другі - більш швидкими (Алимов та ін, 2000; Горєлов, 2000).

Процес акліматизації виду завжди супроводжується певними взаємодіями з елементами місцевих біоценозів. У зв'язку з цим Л.А. Зенкевичем (1940) були виділені два типи акліматизації - акліматизація впровадження та акліматизація заміщення. Перша форма акліматизації відбувається при існуванні у водоймі вільної екологічної ніші, займаної аккліматізантом, в результаті чого він практично не конкурує з місцевими видами. При акліматизації заміщення вселенці вторгаються в екологічні ніші місцевих видів і набирають чинності з аборигенними формами в конкурентні відносини за ті чи інші фактори середовища.

Уявлення Л.А. Зенкевіча (1940) про типи акліматизації були доповнені А.Ф. Карпевіч (1975), що виділила також акліматизацію відторгнення, акліматизацію поповнення та акліматизацію конструювання. У першому випадку аккліматізант вступає в конкурентні відносини з місцевими видами, але поступається їм у цій боротьбі і або гине, або виявляється дуже нечисленним. При акліматизації поповнення вселенці поповнюють склад збідненого населення водойм. При акліматизації конструювання переселенців підбирають для побудови харчових ланцюгів, групи або фаун водойм.

Чисельність виду-аккліматізанта у водоймі не залишається постійною. На це звернув увагу ще Л.А. Зенкевич (1940). А.Ф. Карпевіч (1975) виділила п'ять «вузлових фаз процесу акліматизації і натуралізації виду в нових умовах» (с.119):

1. Виживання переселених особин у нових для них умовах - період фізіологічної адаптації;

2. Розмноження особин і початок формування популяції;

3. Максимальна чисельність переселенця - фаза «вибуху»;

4. Загострення протиріч переселенця з біотичної середовищем;

5. Натуралізація в нових умовах.

Однак слід зазначити, що традиційні підходи до ступеня корисності акліматизаційних робіт останнім часом почали суттєво переглядатися. Так, Ю.Ю. Дгебуадзе (2000) оперує поняттям «біологічна інвазія», під яким розуміє всі випадки проникнення живих організмів в екосистеми, розташовані за межами їх природного ареалу. Він вказує, що в колишньому СРСР довгий час вважалося, що при екстенсивному веденні господарства можна істотно підвищити вихід рибної продукції за рахунок акліматизаційних робіт, у зв'язку з чим проводилися масштабні переселення гідробіонтів. При цьому при підборі видів-аккліматізантов в першу чергу враховували їх продукційні та споживчі якості, потенційні можливості їх адаптації до абіотичних факторів нового водойми. Одним з найважливіших критеріїв також була наявність вільних екологічних ніш. Але більша частина проведених акліматизаційних заходів закінчувалася невдачею (а значить дослідники не враховували якісь найважливіші для акліматизації фактори). Так, Є.В. Бурмакін (1963) вказав, що в період з 1763 по 1957 рр.. в 73% пересадок результат акліматизації або був негативним, або не був виявлений взагалі. Можна навести чимало подібних прикладів стосовно риб, всесвітів у водойми Північно-Західного Кавказу. Невдачею, незважаючи на величезні фінансові витрати, закінчилося вселення в регіон білорибиці, Аральського вусаня, малоефективні роботи по заселенню Азовського моря молоддю каспійських осетрових. Акліматизації білого і строкатого товстолобиків, білого і чорного амура, веслоноса не відбулося. Їх чисельність у природних водоймах може підтримуватися тільки шляхом штучного відтворення. У теж час у водоймах з'являються і швидко розселяються різні самоаккліматізанти.

., 1997; Carlton , 1999; Mooney, 1999; Алимов, 2000; Матишов, 2000 и др.) в настоящее время сходятся во мнении, что вселение чужеродных видов в природные сообщества (даже с благими целями) представляет своего рода «биологическое загрязнение», сопоставимое по своим последствиям с другими видами загрязнения, а в некоторых случаях превышающее их. Багато дослідників (Efford et al., 1997; Carlton, 1999; Mooney, 1999; Алімов, 2000; Матішов, 2000 і ін) в даний час сходяться на думці, що вселення чужорідних видів у природні співтовариства (навіть з благими цілями) являє свого роду «біологічне забруднення», подібна за своїми наслідками з іншими видами забруднення, а в деяких випадках перевищує їх. Нові види можуть пригнічувати або навіть повністю витісняти аборигенні форми, які займають подібні екологічні ніші, що призводить до зниження рівня біорізноманіття. ., 1985). Слід також враховувати інші негативні наслідки вселення - поширення нових хвороб та паразитів, погіршення якості води (Алимов та ін, 2000; Горєлов, 2000), «каскадний ефект» в громадах (Carpenter et al., 1985).

Прикладів негативного впливу вселенців на місцеві екосистеми безліч і, швидше за все, вони навіть переважують позитивний вплив.

Наведемо лише деякі приклади, що стосуються риб.

1. Хрестоматійним прикладом стали наслідки вселення у Великі американські озера морської міноги (Petromyzon ). marinus). Довгий час вона мешкала лише в оз. Онтаріо, в притоках якого нерестилася. Проникненню міноги в інші озера системи перешкоджав Ніагарський водоспад. Однак в 1829 р. для забезпечення судноплавства був побудований обвідний канал, який забезпечив прохід міноги в інші водойми. У результаті її хижацтва було завдано величезної шкоди місцевим іхтіоценоз і, перш за все запасах сигових, лососевих, чукучанових, улови яких знизилися в сотні разів (Елтон, 1960).

2. У 1950-х рр.. британські іхтіологи вирішили вселити в африканське озеро Вікторія нільського окуня (Lates ), одного из самых крупных хищных видов рыб Африки. niloticus), одного з найбільших хижих видів риб Африки. Метою подібної акліматизації було заняття ніші великого хижака. Через паводок кілька риб, яких утримували в ставках неподалік від озера, потрапили до нього. До початку 1970-х рр.. окунь розселився по всьому водоймищу і суттєво підірвав запаси і видову різноманітність місцевих цихлід. Так, улови хаплохромісов впали з 1200 - 2200 кг / га в середині 1970-х рр.. до 200 - 400 кг у середині 1980-х. Місцеве населення перейшло від вживання в їжу в'ялених на сонці хаплохромісов до видобутку окуня. Перед вживанням у їжу цих великих риб потрібно було термічно обробити. Для цього люди почали вирубку лісів по берегах, що, посилило сток у води озера біогенів і призвело до його евтрофування, "цвітіння» води. Кінцевим підсумком акліматизації нільського окуня стала трансформація місцевої екосистеми, різке падіння видового різноманіття іхтіофауни (Дгебуадзе, 2000).

Найбільш потужним антропогенним фактором розселення гідробіонтів у всесвітньому масштабі в даний час вважають їх перевезення за допомогою водного транспорту з баластними водами або на корпусах суден (Алимов та ін, 2000). Це явище посилилося останнім часом, тому що інтенсифікувався сам процес перевезень і змінилися конструкції суден. Тепер баластні води закачуються в т.зв. «Друге дно», що дозволяє потрапляють разом з ними гідробіонтами уникати негативного впливу токсичних речовин і легше переносити перевезення. Потужностей для переробки баластних вод в більшості російських портів недостатньо, що призводить до їх скиданню у море. З дуже високою часткою ймовірності можна стверджувати, що саме з баластними водами суден у Чорне море були завезені гребневики, черевоногий молюск рапана. Можливо, з ними ж в море потрапили спіймані недавно біля берегів Південного Криму (Болтачов, 2004) північна путасу (Micromesistius ) и белопёрая рыба-бабочка. poutassou) і білопірі риба-метелик.

У континентальних водоймах Росії швидше за все найважливішими чинниками розселення гідробіонтів були цілеспрямовані Акліматизаційні заходи і з'єднання каналами річок з різних річкових систем (Алимов та ін, 2000).

Акліматизація - пристосування живих організмів до нових, незвичних для них кліматично-географічних умов. Без акліматизаційний підготовки проблематичний успіх сходження, особливо коли воно відбувається на висоту більше 5000. Вплив висоти практично у всіх відчувається в перші дні після підйому вже на рівень 1500-2000 м, а основні прояви у багатьох починають позначатися із 2500-3000 м. Це головний біль, нудота, блювота (т.зв. гірська хвороба).

Крім того не підготовлений до кисневого голодування організм легше піддається різним захворюванням, працездатність значно знижується, а вольові якості зводяться до нуля. Часто ці симптоми проявляються при спуску c 3000-3500м, в інших посилюються на зупинках і зменшується при русі. Але повністю проходять тільки при зниженні висоти і (або) прийомі відповідних ліків. Як правило (якщо ви спустилися) до ранку ці симптоми проходять, але необхідно зробити день відпочинку.

Кисень необхідний всім органам і тканинам людського тіла при обміні речовин. Його витрата прямо пропорційний активності організму. Перенесення кисню здійснюється червоними кров'яними тільцями-еритроцитами містять речовину - гемоглобін (оксигемоглобін), який завдяки різниці парціального тиску кисню в крові і в альвеолах насичується киснем і переносить його по організму. З висотою зменшується парціального тиску кисню в повітрі (а не взагалі кількості кисню, що є одним з широко поширених помилок) це викликає зменшення насичення киснем крові.

Тому першою реакцією (першою фазою) організму на зниженні зовнішнього тиску є почастішання пульсу, підвищення кров'яного тиску і посилення легеневої вентиляції (т.зв. гіпервентиляція), що власне і є причиною головного болю та ін. Настає розширення капілярів в тканинах організму і насамперед у м'язах. Крім того, в кровообіг включається резервна кров з селезінки і печінки. Це компенсаторні процеси, що протікають в першій фазі акліматизації, яка завершується, як правило, через 7-14 днів.

У другій фазі акліматизації недолік кисню починає впливати на кістковий мозок, який починає виробляти підвищену кількість еритроцитів і вводити їх в кровообіг. Так збільшується гемоглобін у крові. Нормальна кількість червоних кров'яних тілець в 1 куб.мм - близько 4,5-5,0 млн. у чоловіків і 4,0-4,5 млн. у жінок. За період акліматизації кількість червоних кров'яних тілець зростає до 7,0 і навіть до 8,0 млн. в 1 куб.мм, що призводить до збільшення гемоглобіну. Встановлено, що друга фаза акліматизації повністю завершується через три тижні після початку роботи на маршруті. Саме це має визначати плановану тривалість акклиматизационного періоду і впливати на тактику акліматизації. Досягнення великої висоти може бути здійснено надійно тільки після повної адаптації.

З фізіологічної точки зору найкраща система полягає в поступовому досягненні з вантажем все більшої висоти (краще з короткочасним перебуванням на досягнутій висоті, наприклад, ночівля), що чергується зі спуском вниз в базовий табір. Перебування і відпочинок у базовому таборі один-два дні відновлюють сили і закріплюють отриману акліматизацію при збереженні відносної рівноваги між акліматизацією і детеріорацію - вичерпним виснаженням організму, хоча альпініст ніколи не досягне рівня своєї працездатності при рівнинних умовах. Звідси випливає необхідність прагнення альпініста до досягнення дуже високої працездатності в умовах рівнини, а краще середньогір'я. Її за один рік не придбаєш. Вона виробляється, як правило, багаторічної (в залежності від генетичних особливостей організму) тренуванням із загальної та спеціальної фізичної та функціональної підготовках при регулярному періодичного медичного контролі (у тому числі з хоча б щорічної диспансеризацією для поглибленого обстеження) та повсякденному постійному самоконтролі самопочуття (пульс лежачи після пробудження, вага тіла і т.п.).

Як показує досвід висотних експедицій, для кращого відновлення сил при збереженні досягнутої акліматизації після завершення установки проміжних і штурмового таборів доцільний 2-4-денний відпочинок на висоті на 500-1000 м нижче висоти базового табору. За сучасними уявленнями 5300 м - це межа високогірної зони, в якій може ще настати повна акліматизація. В інтервалі від 7000 до 7800 м не можна говорити про повну акліматизації, тому організм починає витрачати власні резерви без можливості їх поповнення. Альпініст може знаходитися в цій зоні до 4-5 днів, після чого необхідно спускатися нижче. Зона понад 7800 м називається "зоною висотної смерті". Перебування в ній протягом 2-3 днів без кисневого апарату викликає швидку детеріорацію. При розробці стратегії і тактики безкисневого висотного сходження викладене доцільно приймати до уваги

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
42.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Розселення слов`ян
Територіальна система розселення
Прабатьківщина і розселення людства
Розселення й чисельність найдавнішого людства
Особливості розселення населення на планеті
Територіальні особливості відтворення та розселення населення РФ
Проблеми історії стародавніх киргизів початкове розселення
Розселення населення Приморської зони Одеської області
Етногенез розселення та особливості культури башкир на Уралі
© Усі права захищені
написати до нас