2.2 Биологические методы анализа

Биологические методы основаны на том, что для жизнедеятельности – роста, размножения и функционирования живых существ необходима среда строго определенного химического состава. При изменении этого состава организм через какое-то время, иногда практически сразу подает соответствующий ответный сигнал. Установление связи характера или интенсивности ответного сигнала организма (называемого индикаторным) с количеством введенного в среду или исключенного из среды компонента служит для его обнаружения или определения. Аналитическими индикаторами в биологических методах являются различные живые организмы, их органы и ткани, физиологические функции, биохимические реакции и т.д. Для биологических методов характерны своя методика эксперимента, аппаратура и способ регистрации ответного сигнала индикаторного организма .

Все вещества по отношению к живым организмам можно условно разделить на:

1) жизненно необходимые

2) токсичные

3) физиологически неактивные

Очевидно, только в двух первых случаях можно ожидать сравнительно быструю ответную реакцию организма (аналитический сигнал). Физиологически неактивные вещества могут дать отдаленный результат, или их можно перевести в активное состояние в результате реакций взаимодействия с ингибиторами либо стимуляторами процессов жизнедеятельности организмов.

От характера определяемого вещества зависит выбор того или иного индикаторного организма. Выбор способа регистрации ответного сигнала на заключительной стадии выполнения анализа зависит как от целей анализа, так и от механизма и степени взаимодействия определяемого вещества и индикаторного организма. Чем сложнее организм, тем большее число его жизненных функций можно использовать в качестве аналитических индикаторов, тем выше информативность биологических методов анализа. Ответный сигнал индикаторного организма на одно и то же вещество зависит от концентрации последнего: малые концентрации обычно стимулируют процессы жизнедеятельности организма, высокие угнетают. Существенное повышение концентрации биологически активного вещества приводит к летальному исходу.

3 Растения-индикаторы. Биоиндикационные исследования

3.1 Индикаторная роль растительности при экологических исследованиях

Непременным условием экологических исследований является определение взаимосвязей между живыми организмами и условиями среды. При этом изучение растительного покрова, представляющего единство флоры (совокупности видов исследуемой территории) и растительности (совокупности растительных сообществ) традиционно занимает одно из главных мест в синэкологических исследованиях.

Это обусловлено тем, что растительность, с одной стороны, представляет каркас наземных экосистем и выполняет средообразующую функцию, а с другой – обладает рядом преимуществ, которые позволяют использовать ее в качестве индикатора (показателя) определенных условий среды, включая оценку последствий антропогенного воздействия. Наиболее существенными преимуществами растительности перед другими компонентами биоты являются:

• физиономичность (о ландшафтах любой территории мы составляем представление по характеру растительности);

• доступность наблюдений, т.е. мы имеем возможность непосредственного изучения растительности, не ставя экспериментов;исключительная чуткость реакций растительности и отдельных видов растений на малейшие изменения в условиях среды (если в ельнике-кисличнике появился даже в единичном обилии кукушкин лен Polytrichum commune, то это показатель начала заболачивания конкретного участка).