- •Рассказать методологию и подходы биотестирования, основные требования к методам, тест-объектам и тест-функциям.
- •Рассказать суть методологии биоиндикации. В чем отличие методов биотестирования от методов, предполагаемых биоиндикационные исследования?
- •В чем преимущества и недостатки использования тест-объектов растительного происхождения в биотестировании? а в биоиндикации?
- •Влияние стрессирующих воздействий на морфологический гомеостаз (раскрыть на конкретных примерах). Назвать типы, классы или виды живых организмов, используемых в данном подходе биотеситрования.
- •В чем преимущества и недостатки биоиндикаторов животного происхождения? Назвать типы, классы и виды животных, используемых в биоиндикации.
- •Как провести оценку энергетического обмена в рамках физиологического подхода биотестирования. Суть подхода.
- •В чем преимущества использования клеток высших растений в цитогенетических тестах. Назвать виды растений, применяемых в качестве тест-объектов радиационного и химического загрязнения.
- •Принцип методов биоиндикации качества атмосферного воздуха с помощью лишайников. Оценочная шкала. Индекс полеотолерантности
- •Как провести оценку нарушения процессов роста на примере растительных объектов (например, колеоптилей злаковых культур) в рамках физиологического подхода биотестирования.
- •Эффективность биохимических тестов при исследовании состояния организма и среды обитания. Рассказать суть любого метода, применяемого в данном подходе.
- •Методы биоиндикации воды с помощью макрофитов. Прямые и косвенные индикаторы. Коэффициенты достоверности и значимости. Индекс неоднородности Симпсона.
- •Как и какие клетки млекопитающих возможно использовать в цитогенетических тестах. В чем преимущества? Назовите известные Вам методы.
- •Методы оценки флуктуирующей асимметрии.
- •Иммунологический подход.
- •Как реконструировать дозу ионизирующего излучения, полученную человеком с помощью микроядерного теста. В чем принцип метода?
- •Генетический подход оценки качества окружающей среды. Предложить бальную оценку состояния тест-объектов по уровню генетических нарушений. Указать известные методы, предлагаемые данным подходом.
- •Перечислить краткосрочные (экспресс) тесты для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Предложить тест-объекты, применяемые для этих целей.
- •Провести биоиндикацию качества воды в проточном водоеме по системе сапробности. Рассчитать индекс сапробности. Назвать организмы-индикаторы (типы, классы, виды).
- •Провести предварительное обследование водоема
- •Реконструировать дозу ионизирующего излучения, полученную человеком, по хромосомным аберрациям в лимфоцитах периферической крови. В чем принцип метода?
- •Перечислить требования и преимущества принципа биотестирования с помощью беспозвоночных. Охарактеризовать известные методы (на примере любой природной среды в рамках любого подхода).
- •Применять на практике методы ботанического, зоологического, альгологического, микробиологического анализов почв в рамках биоиндикационного подхода.
- •Рассказать преимущества и недостатки использования микроорганизмов в качестве биоиндикаторов. Колииндекс и колититр. Общее микробное число.
- •Провести оценку трофических свойств воды и почвы с помощью макрофитов. Коэффициент общности по Жаккару и Соренсену. Индекс Коха. Коэффициент дифференциальности.
- •Провести оценку качества воды с помощью олигохентного индекса. В чем суть метода?
- •Провести оценку качества воды с помощью олигохентного индекса. В чем суть метода?
- •В чем преимущества и недостатки использования клеток микроорганизмов для генетического анализа? Дать суть методов генетического мониторинга с помощью микроорганизмов.
- •Составить схему отбора проб воды в локальных водоемах для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему отбора проб воды в текучем водоеме для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему отбора проб почвы для импактного мониторинга предприятия.
- •Составить схему рекогносцировочной поездки для регионального мониторинга территории
- •Составить схему проведения биологического мониторинга наземной территории, загрязненной нефтепродуктами
- •Составить схему проведения биологического мониторинга водоема, загрязненного тяжелыми металлами и радионуклидами.
- •Составить общую схему регионального мониторинга территории для проведения природоохранных мероприятий (например, создания парковой зоны или заказника).
- •Составьте схему биологического мониторинг водоема-охладителя атомной станции, в котором наблюдается сильная эвтрофикация, приводящая к засорению фильтров для забора воды.
- •Предложите набор экспресс-методов биомониторинга водоема-охладителя атомной станции для принятия решения о мероприятиях по обновлению его видового состава.
- •Составить схему этапов экологической экспертизы территории для разрешения строительства химического предприятия.
- •Предложите набор цитогенетических экспресс-методов биомониторинга наземной территории в районе расположения атомной станции.
- •Предложите набор экспресс-методов биоиндикации для глобального биомониторинга проточных водоемов
- •Предложить схему эксперимента (подход биотестирования, тест-организм(ы), тест-функции) для оценки влияния физического (химического) фактора на организм.
- •Предложить батарею тестов для проведения биологического мониторинга городской территории, расположенной в районе размещения базовой станции сотовой связи.
В чем преимущества и недостатки биоиндикаторов животного происхождения? Назвать типы, классы и виды животных, используемых в биоиндикации.
Позвоночные животные также служат хорошими индикатора-
ми состояния среды благодаря следующим особенностям:
• являясь консументами, они находятся на разных трофических уровнях экосистем и аккумулируют через пищевые цепи загрязняющие вещества;
• обладают активным обменом веществ, что способствует быст-
рому проявлению воздействия негативных факторов среды на орга-
низм;
• имеют хорошо дифференцированные ткани и органы, которые обладают разной способностью к накоплению токсических веществ и неоднозначностью физиологического отклика, что позволяет исследователю иметь широкий набор тестов на уровне тканей, органов и функций;
• сложные приспособления животных к условиям среды и четкие поведенческие реакции наиболее чувствительны к антропо-
генным изменениям, что дает возможность непосредственно на-
блюдать и анализировать быстрые отклики на оказываемое воз-
действие;
• животных с коротким циклом развития и многочисленным
потомством можно использовать для проведения ряда длительных
наблюдений и прослеживать воздействие фактора на последующие
поколения; для долгоживущих животных можно выбрать особо
чувствительные тесты в соответствии с особо уязвимыми этапами
онтогенеза.
Основное преимущество использования позвоночных животных в качестве биоиндикаторов заключается в их физиологической близости к человеку. Основные недостатки связаны со сложностью их обнаружения в природе, поимки, определения вида, а также с длительностью морфо-анатомических наблюдений. Кроме того, эксперименты с животными зачастую дороги, требуют многократной повторяемости для получения статистически достоверных выводов.
Требования к выбору млекопитающих в качестве биоиндикаторов антропогенного загрязнения. Предложить виды-индикаторы, отвечающие этим требованиям для средней полосы России.В чем преимущества их использования по сравнению с другими представителями царства животных
Требования к выбору:
принадлежность к разным звеньям трофической цепи — растительноядным, насекомоядным, хищным млекопитающим;
оседлость или отсутствие больших миграций;
широкий ареал распространения (сравнительно высокая эвритопность), т.е. этот критерий исключает использование в качестве тест-индикаторов эндемиков;
принадлежность к естественным сообществам: критерий исключает синантропные виды, питающиеся вблизи жилища человека и неадекватно характеризующие микроэлементный состав загрязнения данного региона;
численность вида должна обеспечивать достаточный материал для анализа;
простота и доступность методов добывания видов.
Виды индикаторы для средней полосы России: обыкновенная бурозубка, европейский крот, алтайский крот, бурый медведь, лось, рыжая полевка, красная полевка.
Преимущества использования млекопитающих:
Физиологическая близость к человеку
являясь консументами, они находятся на разных трофических уровнях экосистем и аккумулируют через пищевые цепи загрязняющие вещества;
обладают активным обменом веществ, что способствует быстрому проявлению воздействия негативных факторов среды на организм;
имеют хорошо дифференцированные ткани и органы, которые обладают разной способностью к накоплению токсических веществ и неоднозначностью физиологического отклика, что позволяет исследователю иметь широкий набор тестов на уровне тканей, органов и функций;
сложные приспособления животных к условиям среды и четкие поведенческие реакции наиболее чувствительны к антропогенным изменениям, что дает возможность непосредственно наблюдать и анализировать быстрые отклики на оказываемое воздействие;
животных с коротким циклом развития и многочисленным потомством можно использовать для проведения ряда длительных наблюдений и прослеживать воздействие фактора на последующие поколения;
для долгоживущих животных можно выбрать особо чувствительные тесты в соответствии с особо уязвимыми этапами онтогенеза.
Основные недостатки связаны со сложностью их обнаружения в природе, поимки, определения вида, а также с длительностью морфо-анатомических наблюдений. Кроме того, эксперименты с животными зачастую дороги, требуют многократной повторяемости для получения статистически достоверных выводов.
Дать описание преимуществ, недостатков и общих требований к фитоиндикации радиационного и химического загрязнения. Привести примеры оценки состояния экосистемы с помощью растений по индексам биоразнообразия (Шеннона-Винера и Маргалефа).
Метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем называют биоиндикацией (от лат. indicator - указатель). В соответствии с этим, организмы или сообщества, которые тесно связаны с определенными факторами среды, могут применяться для их оценки, называют биоиндикаторами. Международная программ "Биоиндикаторы" делит их на шесть групп в соответствии с шестью биологическими дисциплинами: микробиологические, ботанические, зоологические, генетические, физиологические и гидробиологические.
Фитоиндикация - это практическое применение различных признаков и свойств отдельных растений или растительных сообществ и их комплексов для получения качественной, а иногда и количественной, характеристики среды. Например, влажности и кислотности почвы, ее обеспеченности биогенными элементами и т.д. При фитоиндикации используют внешний облик растения, его внутреннее строение, биохимический состав и физиологические процессы. При фитоиндикации среды используют флористический состав растительных сообществ, их структуру и методы геоботаники.
В качестве биоиндикаторов ВОДОЕМОВ используются следующие группы водной растительности.
При проведении фитоиндикационных исследований, наряду с указанными выше критериями при выборе биоиндикатора, необходимо соблюдать дополнительные рекомендации:1. Изучать одновозрастные экземпляры.2. Отбирать среднюю пробу с нескольких экземпляров растений (8-10 экземпляров).3. Проводить отбор проб с одной высоты и по всей окружности кроны деревьев.4. Оценивать проективное покрытие лишайников на стороне их максимального развития.5. Проводить отбор проб на анализ содержания химических веществ по отдельным орга-нам: листья, ветви, кора, древесина и т. Д
К числу преимуществ фитоиндикации перед инструментальными методами можно отнестиее относительно низкую стоимость, высокую скорость получения информации и возможность ха-рактеризовать состояние среды за длительный промежуток времени
Высшие цветковые водные растения и некоторые виды водорослей в той или иной мере отвечают требованиям интегральной оценки степени загрязнения водной среды поллютантами.
Наиболее широко в биомониторинге используют индекс Шеннона-Винера — индекс Н. Разнообразие Н по Шеннону—Винеру математически характеризует два параметра ценоза — число имеющихся видов и равномерность распределения их популяций (численность особей или их количественную долю):