Загрязнение морей и океанов – глобальная проблема, которая стоит перед человечеством во всей своей остроте. Оценить степень этого загрязнения севастопольским ученым помогают не только умные приборы, но и живые индикаторы. Как именно – показали участникам IX Всероссийской школы юных океанологов сотрудники Морского гидрофизического института РАН.
Чему учат в школе
Школа юного океанолога, что начала свою работу в Севастополе 29 сентября, в этом году особенно актуальна – последствия декабрьской аварии в Керченском проливе хоть и оказались менее тяжелыми, чем можно было предполагать, но ущерб, нанесенный природе, огромен.
В программу школы входят лекции и практические занятия. Одно из них провела для школьников и молодых ученых доктор биологических наук, профессор, ведущий сотрудник МГИ Ирина Руднева. Задача, которую решает морская токсикология, – определить состояние морской среды и предельно допустимые концентрации различных загрязняющих веществ. А помогают ученым невидимые миру герои борьбы за чистоту моря.
Поначалу кажется, что перед нами нечто вроде аквариума: в стеклянных емкостях колышутся водоросли, дремлют мидии, мирно плавают крошечные рачки. Все они – индикаторы загрязнений, которые угрожают всему живому. Вот, например, морская капуста – ее состояние в той или иной среде может рассказать специалистам о многом.
«Если есть изъяны, пожелтения, некротические участки, – можно говорить, что прибрежная область, в которой проводились исследования, подвергается неблагоприятным воздействиям – скорее всего, связанным с деятельностью человека», – рассказывает Ирина Руднева.
Еще один надежный помощник токсикологов – мидии. Сейчас они плотно накормлены одноклеточными водорослями и тихо отдыхают. Но ученым приходится нарушать их покой. Мидий отличает способность накапливать загрязнители. И хотя они – один из наиболее устойчивых объектов, в конце концов и их «терпению» приходит конец.
«У каждого организма – от бактерий до людей – существуют защитные системы, которые работают достаточно мощно и позволяют нам сопротивляться негативным воздействиям. Есть специальные белки, которые связывают тяжелые металлы и выводят их из организма, есть так называемая система цитохрома П-450, которая перерабатывает органические загрязнители», – отвечает Ирина Руднева на вопрос об устойчивости живых существ к неблагоприятному воздействию среды.
Мелкие рачки – это артемия, рачок-экстремал, который обитает в гиперсоленых озерах. Их роль в биотестировании трудно переоценить:
«Если вы хотите определить ПДК, без артемии не обойтись. Ее использование предусмотрено международными стандартами, разработанными для определения допустимых уровней содержания в воде тех или иных веществ. При высоком уровне загрязнения артемия может погибнуть, а может начать вести себя аномально: очень быстро двигаться, буквально метаться в воде. И по этому ее поведению можно смело судить о том, что среда, в которой она находится, для нее неблагоприятна и опасна. Кроме этого, в такой среде артемия прекращает размножаться или же размножение идет очень медленно».
Водоросли как заслон загрязнению
Еще один излюбленный живой организм морских токсикологов – зостера, которой так много у берегов Севастополя.
«Она широко применяется в морской токсикологии для биоиндикации и биотестирования, а также для восстановления морских систем, которые испытывают сильную антропогенную нагрузку. Зостера хорошо поглощает различные токсиканты – тяжелые металлы, органические и ароматические соединения», – говорит Ирина Ивановна.
Водоросли, принявшие на себя удар и ставшие своего рода щитом на пути распространения загрязнения, впоследствии из моря изымаются. Так происходит естественная очистка водоемов.
Живые маркеры, по словам ученого, зачастую позволяют оценить состояние среды точнее и оперативнее, чем сложные приборы – хроматографы, инфракрасные спектрофотометры и пр. Кроме того, аппараты эти крайне сложные, дорогостоящие, а их комплектующие довольно часто выходят из строя. Есть и еще один важный фактор.
«Многие ученые считают, что ПДК – слишком искусственная величина. И с ними можно согласиться, потому что существует множество загрязнителей, которые взаимодействуют как между собой, так и с компонентами среды. Метод биоиндикации хорош тем, что позволяет по состоянию организма оценить состояние среды его обитания», – говорит Ирина Руднева.
К сожалению, многие из живых индикаторов в процессе выполнения своей задачи гибнут. Но это смерть ради высокой цели – спасения моря.
Ольга Смирнова
