Экология и генетика
Страница 4
Загрязнение почвы
Охрана почв от загрязнений является важной задачей человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.
Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.
Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам попадают в организм человека.
В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность кумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.
Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора этих загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.
П е с т и ц и д ы. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ (ксенобиотиков), используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют на наследственность. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков (!) лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде. В почве так же часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн.т полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформа-торов, конденсаторов. Пестициды губительно действуют на почвенную микрофлору: бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли.
Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и угольного топлива.
Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в почву и океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные органические формы ртути (метилртуть). Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или в моллюсках соединения метилированной ртути представляет прямую угрозу жизни и здоровью людей.
При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.т ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс.т ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. В океан попадает около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс.т/год). В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата.
По своим токсичным свойствам тяжёлые металлы лишь не на много превосходят пестициды.
Вообще, нельзя обосабливать воду, почву и атмосферу. Все мы живём в уникальной экосистеме биосфере, в состав которой входят все вышеперечисленные сегменты. Так что схему «круговорота дерьма в природе» можно представить в след. виде:
ИСТОЧНИК
АТМОСФЕРА ГИДРОСФЕРА
ПОЧВА
Я думаю, к десятой странице у Вас уже назрел вопрос: «А при чём же здесь генетика?». Отвечаю: помимо уже упоминавшихся пестицидов, канцерогенов и тяжёлых металлов на геном человека могут влиять сперва казалось бы совсем безобидные вещества. К примеру CO2 (что может быть проще). Не токсичен, скажете Вы и окажитесь правы, однако не в этом его угроза.
В 1998 году мы отдыхали у родственников в Воронежской области. Решили сходить за грибами. В лесу мне стало плохо: кружилась голова, тошнило. Врачи констатировали…отравление кислородом. Мой организм астматика (спасибо выбросу хлора на ПО «Азот» 24,12,84г) привыкший к углекислой атмосфере Новомосковска не вынес атмосферу соснового леса. Теперь, если из курса биологии вспомнить способность организма к адаптации, не трудно представить, что организм со временем может приспособиться к загрязнённой атмосфере, произведя, конечно же, некоторые свои изменения. Что может из этого получиться не знает никто, однако, наверняка ничего хорошего (примеры на последней странице).
ôРис 3-4ô
На рис.4 представлен график рождаемости в Новомосковске (и, до кучи, граф. смертности на рис 3). Как мне удалось узнать, причины такого спада вовсе не в финансовом положении людей. Большинство женщин хотят, но не могут иметь детей из-за собственных патологий. Для дальнейшего рассказа давайте сначала разберём, что же такое ген:
Ген – это совокупность молекул ДНК. В состав ДНК входят сахар дезоксирибоза, фосфорная кислота и 4 основания - адеин, гуанин, тимин и цитозин. Молекулы ДНК имеют двухнитчатую структуру. Обе параллельно идущие нити свернуты спиралью, а между этими нитями, как ступеньки в винтовой лестнице, расположены основания. При этом адеин ( А ) соединяется только с тимином ( Т ), а гуанин ( Г ) - только с цитозином ( Ц ). В настоящее время твердо установлено, что вся наследственная информация о признаках растений, животных и человека, все разнообразие живого мира кодируется на нитях ДНК благодаря чередованию этих четырех нуклиотидов. Суть такого кода состоит в том, что каждые три рядом лежащих нуклиотида кодируют определенную аминокислоту и таким образом “записывается” информация о последовательности аминокислот в белке. Всего известно 20 аминокислот, различные вариации из которых определяют все разнообразие белков в живой материи. С этими белками в свою очередь связано формирование тех или иных особенностей организма (например групповая принадлежность крови, цвет волос и глаз у человека и многие другие свойства).