WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Таблица Сравнение некоторых особенностей экологической репарации и репарации ДНК Сравниваемые Репарация ДНК Экологическая репарация особенности Причины необхо- Имеют место процессы, ведущие Имеют место постоянно димости в репа- к снижению качества воды в си- возникающие разрывы и рации как посто- лу природных явлений и антро- другие повреждения ДНК янной функцио- погенных факторов (Wetzel, нальной активно- 1983) сти Возрастание роли Нарастает агрессивность антро- Нарастает концентрация мурепарации в усло- погенного фактора при загряз- тагенов в окружающей среде виях антропоген- нении водоемов и поступлении ных воздействий биогенов (Остроумов, 2000г,д, 2001) Уязвимость к Ксенобиотики могут снижать Ксенобиотики могут сниксенобиотикам эффективность экологической жать эффективность репарарепарации (Остроумов, 2001, ции 200а,б,в, г,д) новые факты приводятся в табл. 1 и 2) Роль регуляции Скорости изъятия взвешенных и Процессы репарации должпроцессов; опти- растворенных веществ из воды, ны быть тщательно сбаланмизация их ско- разрушения и сорбции веществ сированы, поскольку от них рости должны соответствовать скоро- зависит скорость наблюдае сти других процессов в экоси- мого в популяциях мутаге стеме и не превышать оптималь- неза и соответственно наные уровни (Остроумов 2000б, в, блюдаемая гетерогенность 2001, 2002) популяций, служащая важной предпосылкой микроэволюционного процесса Связь репарации с Противодействие процессу на- Противодействие процессу процессами изме- растания энтропии (при измене- нарастания энтропии (при нения энтропии нии концентрации веществ, рас- изменении упорядоченной (Галимов, 2001) творенных в воде водоемов). структуры полимерных моПримеры – поглощение гидро- лекул ДНК) бионтами расторенных органических веществ и биогенов ((Wetzel, 1983) Таким образом, новые данные подтверждают, что процессы, участвующие в экологической репарации, могут быть высокочувствительны к таким внешним факторам, как загрязнение водной среды химическими веществами. Высокая потенциальная лабильность и уязвимость экологической репарации заставляет с максимально бережным вниманием относиться к ней как предпосылке поддержания биологических процессов на надорганизменном уровне организации жизни.

Необходимо отметить, что сказанное выше перекликается с поисками подходов для анализа проблем стабильности и устойчивости экосистем.

Новые подходы к определению и количественной характеристике этих свойств экосистем были предложены А.Ф. Алимовым (2000).

Интересно, что важность и необходимость существования репарационных процессов выявляется как общий элемент, свойственный разным уровням организации живых систем.

Представляет интерес ответ на вопрос о том, имеется ли что-либо общее в особенностях процессов репарации на разных уровнях организации жизни.

Поэтому полезно сравнить эти процессы на двух уровнях организации жизни – например, на надорганизменном уровне и суборганизменном уровне (молекулярно-генетическом), см. табл. 4.

Табл. 4 сопоставляет некоторые общие или аналогичные особенности, связанные с протеканием процессов репарации в обоих случаях. Непрерывное протекание процессов репарации – по-видимому, одно из условий поддержания важных характеристик организации жизни на соответствующих уровнях и одно из условий самого сохранения этих уровней организации жизни. Отмечалось, что организованность жизни, ее поддержание во времени, противостояние процессу нарастания энтропии – важнейшие черты феномена жизни в биосфере Земли (Шредингер, 1947; Газенко, Малкин, 1975; Галимов, 2001).

Общим элементом упомянутых выше репарационных явлений, повидимому, является активное противостояние нарастанию энтропии в соответствующих "зонах ответственности" этих процессов репарации. Поддержание качества воды означает антиэнтропийное противостояние выравниванию концентрационных градиентов, существующих в водных экосистемах. Репарация ДНК, как и экологическая репарация, также носит антиэнтропийный характер.

Итак, данная работа выявила новые факты того, что процессы экологической репарации (на примере изъятия взвешенных частиц благодаря фильтрационной активности моллюсков) ингибируются под воздействием загрязняющих веществ (ксенобиотиков) (табл. 1 и 2). Аналогичное явление может наблюдаться в случае репарации ДНК, эффективность которой также может нарушаться при воздействии ксенобиотиков.

Представляется возможным предположить, что дальнейший сравнительный анализ процессов репарации на разных уровнях организации жизни, начатый в данном сообщении, будет углубляться и окажется полезным для понимания некоторых сторон сущности жизни. Выявление тех или иных свойств или явлений жизни, общих для нескольких уровней ее организации, может оказаться полезным также при продолжении попыток найти подходы для выявления фундаментальных особенностей и признаков жизни в связи с обсуждением проблем экзобиологии (например, см. Газенко, Малкин, 1975), при анализе путей эволюции живых существ (Галимов, 2001) и теоретических конструкций современной экологии (Розенберг, Мозговой, Гелашвили, 1999). Результаты настоящей работы согласуются с данными недавней публикации (Остроумов, 2002).

Новые факты и их анализ позволяют по-новому увидеть обобщение В.И. Вернадского о том, что в присутствии организмов "несомненным фактом является изменение всех химических равновесий в биосфере… причем общие законы равновесий не нарушаются…" (Вернадский, 2001, стр. 89).

БЛАГОДАРНОСТИ Автор благодарит В.Д. Федорова и других сотрудников кафедры гидробиологии, а также Т.И. Моисеенко, В.В. Малахова, Е.А. Криксунова, В.Н. Максимова и других коллег за обсуждение и критические замечания, J. Widdows, N. Walz, Н.Н. Колотилову, сотрудников ИНБЮМ НАНУ за помощь в работе. Благодарю Open Society Foundation (программа грантов для индивидуальных исследований) за поддержку.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Алимов А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. Л.: Наука, 1981. 248 с. - Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. Санкт-Петербург: Наука. 2000. 147 с.

Вернадский В.И. Биосфера. М.: Издательский дом "Ноосфера", 2001. – 243 с.

Газенко О.Г., Малкин В.Б. Космическая биология // История биологии (с начала ХХ века до наших дней). М.: Наука. 1975. С. 560-578. - Галимов Э.М. Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. происхождение и принципы эволюции.

М.: Едиториал УРСС. 2001. 256 с.

Остроумов С.А. Ингибиторный анализ регуляторных взаимодействий в трофических цепях // ДАН. 2000а. Т. 375. № 6. С. 847-849. - Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на организмы. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук.

М.: МГУ, 2000б. - Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу, М.: MAКС-Пресс, 2000в. 116 с. - Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001г. 334 с. - Остроумов С.А.

Водная экосистема: крупноразмерный диверсифицированный биореактор с функцией самоочищения воды // ДАН (Доклады РАН). 2000д. Т. 374. № 3. С. 427-429. - Остроумов С.А.. Идентификация нового вида опасности химических веществ: ингибирование процессов экологической ремедиации // ДАН. 2002. т. 385. № 4. С.571-573. - Остроумов С.А. Концепция водной биоты как лабильного и уязвимого звена системы самоочищения воды // ДАН. 2000. Т. 372. № 2. С. 279-282. - Остроумов С.А. Синэкологические основы решения проблемы эвтрофирования // ДАН. 2001. Т. 381. № 5. С.

709-712. - Остроумов С.А. Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // ДАН. 2002. Т. 382. № 1. С. 138-141.

Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология: элементы теоретических конструкций современной экологии. Самара: Самарский научный центр РАН.

1999. 396 с.

Сущеня Л.М. Количественные закономерности питания ракообразных. Минск:

Наука и техника, 1975. 208 с.

Шредингер Э. (Schrdinger E.) Что такое жизнь с точки зрения физики. М.: ИЛ, 1947.

Dame R.F. Ecology of Marine Bivalves: an Ecosystem Approach. Boca Raton: CRC Press, 1996. 277 p.

Wetzel R. Limnology. Fort Worth et al.: Saunders College Publishing, 1983. 858 p.

Поступила в редакцию 21 марта 2006 г.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.