Газодымовые выбросы и явления популяционной адаптации

Популяции реагируют на изменяющиеся условия среды с помощью адаптивных процессов. Эти биологические реакции могут положительно или отрицательно сказываться на величине ареала и структуре популяции, а в худшем случае - приводить к ее вымиранию. При резких антропогенных изменениях среды виды животных с высокой генетической изменчивостью, высокой скоростью размножения и быстрой сменой поколений обладают селекционным преимуществом и соответственно большими шансами на выживание. Существует зависимость между внутривидовой географической изменчивостью полиморфизма и уровнем загрязнения местообитаний (полиморфизм – наличие в пределах одного вида резко отличающихся особей, не имеющих переходных форм). Широкая местная изменчивость наблюдается у жужелиц городской популяции и у долгоносиков и божьих коровок в промышленной зоне.

Выхлопные газы и плотность популяций членистоногих

Известно, что у членистоногих, обитающих на травянистых растениях, существуют четкая зависимость между плотностью заселения и воздействием данного загрязнения, причем, чем ближе к трассам с интенсивным движением, тем ниже плотность популяций и число видов. А сосущие растительноядные насекомые, такие как тли, предрасположены при воздействии выхлопных газов к повышению плотности популяции. Причиной ее возрастания могут быть как уменьшение численности врагов (златоглазок и журчалок, майских жуков и их личинок, наездников и др.), так и физиолого-биохимические изменения растений-хозяев под действием многочисленных стрессоров.

Тяжелые металлы в беспозвоночных животных

Для биоиндикационной оценки загрязнения природной среды тяжелыми металлами давно используются беспозвоночные животные. Основным объектом при этом являются водные виды. В наземных экосистемах подходящими аккумулятивными индикаторами тяжелых металлов служат представители различных жизненных форм. Поглощение металлов происходит как с пищей, так через дыхательные пути или покровы. Способ поглощения, положение в пищевой цепи и продолжительность пребывания в организме определяют биоиндикаторное значение вида. Исследования проводились на некоторых видах мух, у которых в гниющем мясе происходит все эмбриональное и личиночное развитие. Исследовано большое количество образцов мяса рыб и млекопитающих с различным содержанием ртути, и прослежена судьба этого металла в организме насекомых. Показано, что в личинках, куколках и короткое время во взрослых особях концентрация ртути в 4—5 раз выше, чем в кормовом субстрате. Лишь после перехода на пищу, не содержащую Hg, это отношение, медленно снижалось.

Аккумуляционная способность видо- и элементоспецифична и ограничена определенными органами и тканями. У многих обычных представителей среднеевропейских экосистем эти биоаккумуляторные отношения в значительной степени выяснены, например, у пауков, жужелиц и стафилинид, долгоножек, падальных мух. Эти исследования дают возможность для совместного использования этих видов в системе мониторинга.

Гербициды как стрессоры

Прямое действие большинства гербицидов на животных, незначительно и неодинаково в зависимости от применяемого средства и вида животного.

При использовании нормальных рабочих концентраций гербицидов их инсектицидное действие колеблется от сублетальных поражений до уровней смертности, известных у общепринятых инсектицидов. Компенсационные колебания популяционной динамики после понижения плотности, обусловленной инсектицидным действием гербицидов, пригодны для биоиндикации. С другой стороны, видоспецифичная реакция может выражаться в стимуляции размножения (например, у тли) или в ускорении развития, например у некоторых гусениц.

Но наиболее глубокие последствия применения гербицидов заключаются в их косвенном влиянии на уровне всей экосистемы и обусловлены структурным изменением фитоценозов.

Заметно снижается число видов фитофагов, питающихся сорняками. Это относится также к следующим за ними в пищевой цепи зоофагам и хищникам, которые по различным биологическим причинам не в состоянии использовать другие типы пищи для собственного выживания.

Популяционная плотность или число видов снижается также вследствие происходящих изменений свойств местообитания, в первую очередь его структуры и микроклиматических условий. Многие членистоногие привязаны к своему местообитанию в значительной степени за счет абиотических условий окружающей среды.

Изменения в структуре доминирования фитофагов, зоофагов, сапрофагов и детритофагов возникают в результате нарушения равновесия в доступности пищи и временного повышения доли мертвого растительного вещества.