13-дəріс
тақырыбы. Топырақтың
геоботаникалық
индикациясы.
В.И. Вернадскийдің (1939 ж.) терминологиясы бойынша топырақ биокосты
“табиғи денелер” қатарына жатады, яғни оның барлық қасиеттері
бейорганикалық компоненттер мен климаттық жағдайлармен қатар топырақта
тіршілік ететін ағзаларға тəуелді. Топырақта тіршілік ететін ағзалар арқылы
топырақтың сипаттамасы мен қасиеттері жайлы да айтуға болады.
Топырақта тіршілік ететін ағзалардан диагностика мен индикацияға ең
тиімділері – омыртқасыздар болып табылады. Топырақта олардың əртүрлі
топтарға жататын көптеген түрлері тіршілік етеді. Көптеген топырақтық
омыртқасыздар үшін топырақ – олардың тұрақты мекені. Ағзалардың қоршаған
орта жағдайларына тəуелділігі бəрімізге белгілі, ал топырақтық жануарлар
қолайлы жағдайлар іздеумен қашыққа кетуге қабілетсіз.
Үшфазалы полидисперсті жүйе – топырақта, тіршілік ету жағдайларының
күрделі гаммасы туындайды. Мұндай жағдайларда физиологиялық суда
мекендейтіндерден ауамен тыныс алатын жануарларға дейінгі ағзалардың
экологиялық топтары тіршілік ете алады. Микроскопиялық, физиологиялық
суда тіршілік ететін, топырақтық омыртқасыздардың топырақтың қасиеттерінің
индикаторлары
ретіндегі
көрсеткіштері
нашар. Ірі
омыртқасыздар
индикациялық бағалы болып келеді. Топырақ ішінде жылжи отырып, олар
топырақтың минералды бөлшектері, топырақтық су жəне онда еріген
минералды заттар мен түрлі қосылыстармен тығыз байланыста болады, гумус
сипатына тəуелді болады.
Буынаяқтылардың көп түрлерінің құрамында кальциі көп топырақпен
байланысы жақсы белгілі. Мысалы, есекқұрт, əсіресе, Armadillidum. Оған
моллюскалар Buliminus те кіреді. Əк шығу көздерінің маңында тіршілік ететін
ұлуларға тар қуысы бар қатты бақалшақ тəн. Топырақ ылғалдығы жоғары
жерде тіршілік ететін есекқұрт, ұлу өкілдері жұқа, кальциі аз қорғаныштық
құрылымдармен сипатталады.
Octatasium lacteum сияқты жауын құрттары – ыза сулардың құрамындағы
кальцийдің көп мөлшерде екенін айқындайтын көрсеткіш. Проволочниктер
арасындағы Limonius түрі аздап сілтілі топырақпен байланысты, бұл олардың
жұту комплексіндегі кальциймен анықталады. Проволочниктардың басқа
түрлері (Agriotes lineatus, A. obsurus), керісінше аздап қышқыл топырақтың
көрсеткіштеріне жатады, себебі олар қышқыл топырақта көбірек кездеседі.
63
Топырақ бетінде жүрген құрттардың жалпы сипаты бойынша белгілі
нақтылықпен топырақтың механикалық құрамын анықтауға болады: жеңіл
топырақта металл жарқылы бар жужелицалар болса, ауырында – олар көмескі
бояулы болады (Гилярова, Шарова, 1954).
Өсімдіктер бipлecтiктepiн зерттеу негізінде топырақтың экологияльқ
жағдайын бақылауда биологиялық немесе фитоиндикация негізгі орын алады.
Эволюция барысында əртүрлі өciмдіктep түрлері белгілі бip тіршілік
ортасында бейімделді. Сондьқтан да өсімдіктер зерттеушіге жеткізетіндей
белгіглі жердің топырақ жағдайына ceзiмтaл индикаторлар бола алады.
Атақты геоботаник Л.Г. Раменский атап айтқандай экологияльқ
жағдайлардың нақты жəне тура баға бepyшiлepi көптеген экологияльқ
факторларға, онын ішіндe біріншіден эдафикальқ (ылғандандыру, тұздану,
қышқылдану, жер асты суларыньң денгейі) климаттьң (температуральң режим,
климат типтері) геологияльқ (төсеніш жыныстар, пайдалы қазбалар)
факторларға əсер етеді. Фитоиндикация көмегімен топырактың ластанған
бөліктерін аньқтап, рекреациондық жəне жайылымдьқ жерлерге жүктеменің
рұқсат eтiлгeн өлшемнен артьқ кeтyiн байқап картаға тycipyre болады.
Фитоиндикация əдісінің артьқшылығы сонда, ол арқылы бізге қажетті
ақпаратты тез алуға болады, сонымен қатар өсімдіктер бірлестіктері бірнеше
жыл аралықтагы өзгеріске ұшыраған тipшiлiк жағдайына комплексті бaғa
бepeдi. Фитоиндикация əдісі арқылы белгілі бip территорияны кезбен шолу
арқылы зерттегенде, химияльқ анализдер жүргізбей- ақ ақпарат алуға болады.
Бұл əдісте де қолдануға қиын шектеулі жақтары бар. Бул бəpiнeн бұрын
өсімдіктерге бip мезгілде əсер етуші өте көп факторлар. Сондьқтан да зерттеушіні
қызьқтыратын өсімдіктер бipлecтiriнe əсер етуші топырактардың бip немесе
бірнеше сипаттамасын біліп алу қиынға соғады.
Кең тараған X. Элленберг, Э. Ландольт, Л.Г. Раменский шкаласы бойынша
геоботаникалық индикациясы. Бул əдіс бойынша ылғалдану, топырақ
байлыгы, азот, фосфор жəне калий қосылыстарының мөлшері, қышқылдық
жəне тұздану т.б. белгілер аркылы тipшілiк ортасын бағалауға болады.
Мысалы топырақ ылғалына байланысты құрғақшыльқта тіршілік eтyшi
ксерофит өсімдіктерін бөлiп айтуға болады. Ал гегрофиттер кepiciншe ылғалды
ортада тipшілік eтin, құрғақшыльқта өмip сүре алмайды. Сонымен қатар аралық
жағдайда тipшiлiк eтyшi мезофитт - өсімдіктер. Əрине өсімдіктерді бұлай
жіктеу нақты емес.
Практикада 9,16 жəне 120 қатарлы шкала қолданылады. Топырақ
жамылғысыньң берілген бөліктерін нақты бағалау өсімдік бipлecтiri қандай
түрде тұратынын талдап, жеке түрдің қандай жағдайы керек ететінін білуге
болады. Сонымен қоса қандай да бip өсімдіктің бөлек түрінің өзіне тəн
ерекшеліктерін қолдануымызға болады.Олар əр түрлі болуы мүмкін. Мысалы:
бауырша жақсы қопсытылған жерде көптеп өседі. Тасты топырақта өгейшөп
кepiciншe илді жəне батпақты топырақты қажет етеді, ал иван-чай топырақтағы
кремнийдің көп мөлшерде болатын жерде жаксы өседі. Сілтілік реакциясы бар
64
топырақта копытень жəне хохлатка жақсы өседі, ал жоғарғы қышқыл
топырақта жақсы дамитын европальқ седмичник.
Өсімдік бipлecтіктepi немесе өсімдіктің кейбір түрлері арқылы да топыраққа
сипаттама бepin, топырақ жағдайы туралы қорытынды жасауға болады. Ағаш
тектестерге жəне төмені ярустағы өсімдіктердің нeriзri түрлеріне байланысты
орман топырағының жағдайын бiлyre болады.
Қылқан жапырақтың барльқ түрлері де ылғалы жeткiліктi, кұнарлы
топырақтарда ғана өседі. Қылқан жапырактар өсу барысында біртіндеп жерге
түcin, топырақты қышкылдандырады. Жеткілікті ылғалды қышқылды
топырақтарда қарағайдың да кейбір түрлері өciп, жeтiлeдi. Олар сосняк-
черничник, сосняк-долгомошниктер. Топырақ жабындысы қыналардан
тұратын кұнарсыз, ылғалы жеткіліксіз топырақтарда жас карағайлы ормандар
қалыптасады.
Топырактың жəне онда өcin келе жатқан өсімдіктердің ең маңызды
көрсеткіші - жалпы өсімдіктер жамылғысының жобасы болып табылады. Бұл
көрсеткішке неізінен жайлыш эрозиясы (адамдар мен үй жануарының
топырақты ұзақ уақыт таптап, тығыздап тастауы) катты əсер етеді.
Фитоценоз бен топырактың жағдайына байланысты тапталудың əсерін
бағалау үшін, өсімдік түрлерімен топырақ жағдайлары ұксас бipнeшe
жерлердің көрсеткіштерін салыстыру кажет.
Топырақ өнімділігінің басты индикаторы - өсімдік. Топырақта толық
анализ беру үшін көп уақыт пен еңбек қажет. Дегенмен топырактың көптеген
ерекшеліктері жəне кұнарлығын, онда өceтін өсімдік-индикаторлар арқылы
анықтауға болады.
Топырактың жоғарғы өнімділігіне куəгер келесі өсімдіктер: құлпынай
қалақай, иван-чай, таволна, чистотел, валериан, сныть, копытень.
Орташа өнімділік индикаторлары: майни, мндуница, дудник, гурманка,
өзен гравилаты. Төменгі өнімділікке куəгер шымтезек (тофты) мүктер, жер
бетілік қыналар, ит бүлдірген (брусника), мүк жидегі (клюква), белоус, ситник.
Топырақ өнімділігіне толғаусыз өсімдіктер: люттик, пастущая сумка,
мятлик, черноголовка.
Топырақ құнарлығына байланысты аз ағаштарға кəдімгі қарағайды
жатқызуға болады.
«Топырақ құнарлығы» атты жалпы түсініктен басқа топырақтағы белгілі
элементтер мен қамтамасыз ету деңгейін де анықтауға болады. Мысалы, азот
деңгейінің жоғарылығын нитрофиль - өсімдіктер – иван-чай, құлпынай,
қалақай, пырей, спорыш. Азот жеткілікті болған жағдайда өсімдіктің түсі қанық
жасыл болады. Ал керісінше азот жетіспеген жағдайда өсімдік жапырақтары
азайып, көмескі жасыл түсті болады.
Кальциймен жоғары қаныққан өсімдіктер кальцифильдерге көптеген ірі
бұршақтар, сібір бал қарағайы жатады. Кальций жетіспеген кезде қышқыл
топырақ өсімдіктері кальцефобтар қарқаынды өседі. Олар щучка, щавелик,
сфагнум жəне т.б. Бұл өсімдіктер темір, марганец, алюминий йондарының
зиянды əрекеттеріне тұрақты.
65
Өсімдік – топырақтың су режимінің индикаторы. Гигрофиттер,
мезофиттер,ксерофиттер əртүрлі су режимінің индикаторы болып табылады.
Гигрофиттер – ылғалдылықты сүйетін өсімдіктер ылғалды, кейде батпақты
топырақтарда өмір сүретіндер. Олар: голубика, багульник, морошка, бельзор,
калужница герань, қамыс, таволга, жалбыз.
Батпақтанған жерлерді емес, бірақ ылғалы жеткілікті жерлерде өсетін
өсімдіктерді – мезофиттер деп атайды. Бұлар негізінен шабындық жерлерде
өсетін шөптер: тимофивка, түлкі құйрық, прей, жоңышқа, чина, көктікен.
Орманда итбүлдірген, костяника, плауындар құрғақ жерлерде тіршілік ететін
өсімдіктер – ксерофиттер деп аталады. Олар мысық табан, ястребинка, боз
бетеген,аюқұмақ, жербетілік қыналар.
Өсімдіктер – жер асты грунт суларының орналасу тереңдігінің индикаторы
болып табылады. Жер асты суларының орналасу тереңдігінің көрсеткішін
анықтау топырақ қасиетін анықтауға жəне оларды мелиорациялауға сипаттама
береді. Жер асты суларының орналасу тереңдігін индикациялау үшін шөптесін
өсімдіктердің бірнеше тобын пайдаланады. Шабындық жерлер үшін: жоңышқа,
үлкен жол желкен, от шөп, бидайық – 150 см астам, қияқ грунт суларының 0-10
см терңдігіне дейін.
Өсімдік - топырақ қышқылдығының индикаторы. Қышқылдылық – орман
аймағындағы топыраққа тəн қасиеттердің бірі. Қышқылдықтың жоғары болуы
көптеген өсімдіктердің дамып, жетілуіне кері əсерін тигізеді. Бұл негізінен
қышқылдық топырақтарда өсімдіктерде зиянды еріген алюминий мен
марганецтің артық мөлшерінің болуы. Ол өсімдік бойындағы көміртек жəне
белок алмасуын бұзады, тіпті кейде өсімдік некросын тудырады.
Эволюция барысында өсімдіктердің үш түрі пайда болды. Олар қышқылды
топырақта өсетін өсімдіктер ацидофильдер. Бейтарап топырақта өмір сүретін –
нейтрофильдер, сілтілік топырақта өмір сүретін базифильдер.
Өсімдік – топырақ микро жəне макро элементтерінің индикаторы. Əлемдік
жəне аймақтық антропогендік ластанудың əсерінен ауа, су ластануда, сонымен
қатар топыраққа қалдықтарды шығарып, оны көмген кезде де металл
катиондарының көп мөлшері жəне т.б. қосылыстар топыраққа түсіп одан
өсімдік ағзаларына еніп, олардың тканьдері мен органдарына жиналып,
өсімдіктің өсіп өнуіне кері əсерін тигізуде.
Өсімдіктерге топырақтағы химиялық элементтердің көп мөлшерде болуы
қатты əсер етеді:
Мырыш - жас жапырақтар сарғайып, жоғарғы бүршіктер өліп, кəрі
жапырақтар солмай – ақ түсіп қалады. Жапырақ жүйкелері қызыл кейін қара
түске (бастапқыда темір жетіспеушілікке ұқсас келеді) боялады. Бастапқы
көрсеткіштер жас өсімдіктерде басталып, бүкіл өсімдік организмі зардап
шегеді.
Мыс – жас топырақтар хлорозға ұшырап, жапырақ жүйкелері жасыл болып
қала береді.
Марганец – алғашқы белгілері жас өсімдіктерде пайда болып, хлороз жас
жапырақтың жүйкелерінің арасында дамып оларды сары немесе ақшыл түске
66
ендіріп, қара-қоңыр кейде ақтаңдақтар пайда болып жапырақтар қисайып
солып қалады.
Темір – жас жапырақтың жүйкелерінің арасында хлороз дамып, жүйкелері
жасыл түсті, кейінірек жапырақтар сарғайып немесе бозарып, аштық
кезіндегідей болып қалады.
Кобальт – кейбір өсімдіктердің негізгі жасыл жүйкелерінің арасында суға
толы, мөлдір бөліктері пайда болып, топырақ жүйкелерінде некроз дами
бастайды. Кейінгі жапырақтар қоңыр түске айналып ерте түсе басатйды.
Фосфор – фосфордың жетіспеушілігінің алғашқы белгілері жетілген
өсімдіктерде пайда болады. Жапырақтары сарғаяды, жетілген жапырақтардың
шеттері сарғыш, қоңыр түске боялады. Жапырақтарда некрозға ұшыраған
дақтар пайда болып, олар түсе бастайды. Кейбір өсімдіктерде калий
жетіспеушілікке ал кейде азоттың көп мөлшерде болуына ұқсас болды.
Магний – жапырақтар аз мөлшерде қарайып, мөлшері кішірейіп, кейде жас
жапырақтардың бүрісіп қалуы байқалады. Өсудің соңғы стадиясында
жапырақтар созылыңқы үлгіде болып, некрозға ұшырайды.
Калий – бірінші кезеңде өсімдіктің өсуі баяулап, ақшыл-жасыл түске
боялады, соңғы кезеңде мүлдем өсімдіктің өсуі тоқтап, жапырақта дақтар пайда
болып, солып түсе бастайды.
Күкірт - өсімдіктің жалпы қаталдануы жүріп. Жапырақ кішірейіп, қошқыл-
жасыл түске боялып, сабақтары қатайып, соңғы жапырақтар ішке қарай оралып
өскіндермен қапталады, шеттері қоңыр болады, кейіннен ақшыл-сары түске
боялады.
Хлор - өсімдіктер жалпы қаталданады, жапырақтар кішірейіп, қошқыл-
жасыл түске айналады. Сабақтары қатайып, жапырақта қоңыр дақтар пайда
болып, соңынан жапырақтар түсе бастайды.
Азот, аммоний немесе азот нитраты – жергілікті жарақаттануы, хлороз
жапырақ шетінде пайда болады. Жүйкелер арасында дамып, қоңыр некроз
жүреді. Жапырақ аяқтары жиырылып, соңынан жапырақ түседі.
Кальций – хлороз жапырақ жүйкелерінің арасында пайда болып, ақшыл
түсті некрозды дақтар, сумен қаныққан сақиналар немесе боялған сақиналар
болуы мүмкін. Кейбір өсімдіктерде жапырақтың розетка тəрізді өсуі, жапырақ
түсуіне əкеледі.
Бор – жапырақ шектерінде хлорз жүріп, жүйкерерімен тарап, жапырақ
алақанына жайылып, соңында жапырақ түсі ақшыл-сары болып, некроз жүріп
жапырақ толығымен түсіп қалады.
ВятГУУ-дың биомониторинг зертханасының ғалымдарымен (Ашихмина
Т.Я., Домрачева Л.И., Добах Е.В., Кантор Г.Я., Киров қ. 2000ж.) топырақ
жағдайын оның гүлденуі арқылы зерттеу жұмыстарын жүргізіп жатыр.
Гүлдену – топырақ бетінде фототрофты микробты бірлестіктер түзетін
балдырлар мен цианобактериялардың жаппай көбеюі. Топырақ гүлденуінің
анализі оның қалыпты табиғи жағдайын, оның минералды элементтермен
қанығуын немесе элементтердің жетіспеушілігін, топырақтың полютанттармен
ластануын көрсетеді.
67
Топырақ толықтай қолайсыз жағдайға келгенде, онда ағзалардың алуан
түрлілігі күрт төмендеп, жасушалар саны аз балдырлардың тек бір түрі қалады
(көбінесе, біржасушалы жасыл, мысалы, хлорелла). Топырақтың мұндай
деградацияға ұшырауы оның ұзақ уақыт бойы токсиканттардың үнемі еніп
тұруы нəтижесінде пайда болады. Фототрофты микроорганизмдердің топтық
анализіне негізделген бұл тəсіл əлемдік ғылыми басылымдарда жоғары
бағаланды.
Негізгі əдебиеттер: 1[226-242], 1[141-151], 3[233-235]
Қосымша əдебиеттер: 1[65-72], 2[308-323], 3[42-43]
Бақылау сұрақтары:
1. Омыртқасыздардың қандай түрлері индикациялық бағалы болып келеді?
2. Қышқыл топырақ өсімдіктері;
3. Сілтілі топырақ өсімдіктері;
4. Балдырлар – топырақ жағдайының индикаторлары;
5. Топырақтық микро-жəне макроэлементтердің индикаторлары.
14-дəріс тақырыбы. Радиациялық ластанудың биоиндикаторлары.
Жер шарында тірі организмдер иондаушы сəулелену есебінен үздіксіз
сіңіруге себепті болады. Олардың қорек көздері жасанды жəне шынайы деп
бөлінеді. Шынайы қорек көздерінен радиация радиоактивті жер қыртысындағы
элементтермен жəне тау жыныстарында тұратын радиоктивті заттардың келіп
түсу болып табылады.
ХХ ғасырда қосымша биологиялық объектілердің сəулеленуі пайда болды
– қоректердің есебімен дозалар – яғни медицинада, өндіріс салаларында
қолданатын ( рентген құрылғылары, радиактивті изотоптар ), радиоактивті
тұнбалар,ядролы қарулардың жарылысы ядролы энергиялы өндірістерін
жөндеу кезінде адамдардың сəулеленуі қазіргі кезде дүние жүзінде 15%
электроэнергиясын алып отыратын ядролық қондырғылар шығарылады. Атом
электростанциясындағы жұмыс « тұйықталған цикл » бойынша құрылғанымен,
тіпті авариялық ақаулардың болмағанымен, əрқашанда ауаға радиоактивті
газдардың шығарылуымен жүріп отырады.
Радиациялық сипаттардың ластануын тарату адамдарды қоршаған ортаны
бақылау проблемаларын интенсивті оқуын қарастырады. Ластанудың тиімді
іздеу формасы болып жоғары сезімталды биологиялық объектілердің
реакциясы болып табылады, онда биологиялық индикаторлар қызмет етеді.
Радиобиологтармен сонымен қатар, олардың сапалы бағалары жəне
концерленген
əрекеттердің
биологиялық
индикациясының
тəсілдері
көрсетілген. Берілген тапсырмалардың шешу деңгейі цитогенетикалық,
биохимиялық, иммуналогиялық, гематологиялық, жəне биофизикалық
критериялардың əртүрлі аспектісін қарастырады. Рациационды əрекеттердің
биоиндикаторына негізгі талаптары сəулелендіру дозасына, сезімталдығы,
спецификтілігі жəне тірі организмдерінің əмбебабының тəуелділігін енгізеді.
Бірақта, табиғатта
қаншама
түрлеріне
қарамағанда, өсімдіктерден
қосмекенділерге, биоиндикатордың айналамы көп емес. Жануарлардың
68
арасында биоиндикацияның көзқарасынан негізгі көңіл үш топқа аударады.
Бұларға жер қыртысты мезофауна, қосмекенділер кіреді.
Жер қыртысы тірі организмдермен көбейген. Олар жер экожүйесінде 90 -
99% зоомассасын құрайды. Көбіне формалары радиация қозғалысына сезімтал
жəне радионуклидтерді концентрлейді. Онда көп өмір сүретін жер қыртысы
омыртқалылар ( жауын құрты, кене, қырықаяқтылар, кейбір жəндіктердің
жұмыртқалылары т.б. ) сондай – ақ ұңғымалардағы мекендейтін
микроантроподтар радиоктивті ластанудың перспективті биоиндикаторлары
болып табылады. Чернобыль аумағында жауын құрты, моллюскалар,
сенокосцтар авариядан кейін бірден жойылып, бір жылдан кейін ғана пайда
бола бастады.
Жер қыртысты омыртқасыз ұсақ қосмекенділер қатарына, көбінесе
радиоционды ластанған сезімтал. Бұл Чернобыль атом электростанциясында
Қыштым авариясында байқалған. Тышқан тəрізді кемірушілер əртүрлі
антропогенді əрекеттердің биоиндикаторларынан тұрады. Олар барлық
омыртқалылар тобының биоиндикаторына қойылған талаптарына сəйкес.
Бұндай жануарлар барлық ландшафт – географиялық зоналарында таралған.
Олар жоғары мөлшерімен, активті метоболизммен жəне антропогенді
факторлармен тұрақты конттактан тұрады. Жер қыртысында жəне жер бетінде
мекендейтін кемірушілер барлық денесінде максималды сəулелену дозасын
алады, оның ішінде бета – сəулелену де бар.
Адамдарға, қосмекенділер, кемірушілер олардың физиологиялық
параметрлері адамдарға жақын, нағыз тиімді биоиндикаторлы моделі болып
табылады.
Тек омыртқалылар экожүйенің цезий – 137 – мен ластану
биоиндикаторлы болып қызмет атқарады. Олар да стронций – 90 – ға сезімтал
болып келеді. Омыртқасыздардың арасында стронций – 90 тек
кальцинереленген склеттілер ғана əсер береді. ( мысалы, молюскалар )
Оңтүстік Оралдағы ЧАЭС авариясының көпжылдық зерттеулер
салдарынан тірі табиғатта объектілері, оның ішінде адамдармен радицияны
жоғары мөлшерде сіңіргенін анықталады. Мысалы, Чернобыльде қылқан
жапырақтар мен жапырақты ормандарда дозалық жүктемелерде радиацияның
жұтылуы 40 – 115 ке, экожүйеде 46 – 95, адамдарға қарағанда жердегі
экожүйедегі кемірушілерде 30 – дан жоғары. Оралдо - өте жоғары дозада 1000
км / км ², тышқан түрдегі кемірушілерге радиоционды эфектілер əсерін тигізді.
Олардың өлімі көбеіп, өмір сүру ұзақтығы төмендеген. Бірақта 15 жылдан кейін
, яғни 30 үрім – бұтақтары ауысқан кезде, олардың популяциялары толығымен
қайта қалпына келді. Мұндай қосмекенділердің популяциясында бір уақытта,
бұғы сияқты, қасқыр, ілебіс, қоян сияқтыларда күшті радиоционды эффектілер
байқалмаған. Жоғарыда айтылғандар биологиялық индикатор ретінде
қосмекенділердің қатарындағы кемірушілердің таңдау эффектілігінің дəлелі
болып табылады. Агрофитоциноздың өсімдікті қабатының радиотұрақтылық
деңгейін қарастыру кезінде, яғни ауыл шаруашылықты мəдениетіндегі
тыңайтқыштар, иондаушы сəулелендіру қозғалысына ғана тұрақты емес,
69
сонымен қатар жай фитоценозға қарағанда антропогенді табиғатта əсер беретін
факторларға тұрақты болады. Табиғи өсімдіктер комплекстерінен көбіне басқа
экожүйенің түріне салыстырғанда радиосезім талды болып қылқан жапырақты
орман, əсіресе жапырақтың бөлігі. Индикаторлы тізбектерге сонымен қатар
егінді жердің беткі қабаты кіреді, гидроценозада бентосты организмдердің
қыналы құрамы болады. Радиоактивті шығындардың шоғырлануы болып
жақсы биоиндикаторлар болып қыналар табылады.
Қыштымдегі ядролық жарылыс кезінде болғандай, жоғары радиоактивті
ластану ( 180 км / км ² ) бөлімінде алдмен қарағайлы ормандар өлген ( сарғыш
орман, Чернобыльде байқалған ). Қайыңды ормандар көбіне тұрақты болып
табылады. Олар 4000 км /км ² бөлімінде ғана өліп қалған. Барлық өткен
шараларға тек біріншілік емес, сондай – ақ екеншілік эфектілер басты рөль
атқарады (микроклимат, ылғандандыру т.б. ). Мысалы, жарық күндердің
ұзаруынан шөптілер тиімді түрде көбейеді. Оның жалпы массасы 3 – 5 рет көп
болады., яғни
ластанбаған
ормандарға
қарағанда. Биоиндикаторлы
байланыстың пайда болуына екіншілік климатикалық құбылыстар сəйкес
келеді.
Семей полигонында 1949 – 1963 жылы аралығында жер бетінде жəне
ауада атом жарылыстары жүргізілген. Кейінен жерастыда зерттеулер олардың
жабылғанына дейін 1989 жылы 29 августе жүргізілген. Осы уақытқа дейін
полигон жасыранды болған. Құжаттардың көбіне бөлігі Кеңес одағының
таралуынан кейін Ресейде қалған. Полигонды жерде тірі табиғатқа ғылыми
зерттеулер олардың функционерлеу практикасы жүргізілмеген. Тек 1984 жылы
КСРО
денсаулық
Москва биофизика институтының
қызметкерімен
орындалған. Экскавациялы грунтпен жерасты ядролық жарылыстан
радиосентивті жолдарында мекендейтін кемірушілердің табиғи популяциясын
радиоэнологиялық бағалау деген тақырыпта кандидаттық диссертация
қорғалған. Жұмыс « түпті құпиялы » деген атпен жүргізілген. Диссертацияда
биоиндикатор – жануар ретіне кемірушілердің екі түрі қолданған: орташа
саршұнақты жəне егістік тышқаны. Зерттеулердің төртжылдық шешімінен
кейін қарастырылатын жерде ұзақ мекендеген жануарлардың популяцисы
қалыпты ішкі жəне сыртқы сəулелену алған, яғни бақылау деңгейінен 50 – 100
рет жоғары аз мөлшерде дозасын алған.
Орташа саршұнақтың популяциясына сəулелендіру қанаушылық
əрекеттер көрсеткен, егер кейбір морологиялық əрекеттерімен қарастырсақ (
дене салмағының төмендеуі, көтерімділігі, өт жолдары мен бүйректерімен
жарамсыздығы ) жəне экологиялық көрсеткіштерімен ( популяцияның
төмендеуі, эмбрионды өнімінің көбеюі, паразиттермен жұқпалылығы ). Бірақта
ластанған территорияда мекендейтін саршұнақтың есейген еркегі мен
ұрғашының қабылдау мүмкіншілігі бақылаудан ерекшеленбеген ( кемірушілер
көбіне жылына екі рет ұрпақтарын əкеледі ).Радиациаға ұрғашының
тұрақтылығы еркегіне қарағанда жоғары болған ( критерия – дене салмағымен
паразиттермен жұқтыруы )
70
Радиацияның аз мөлшерде деңгейді саршұнақтан қарағанда егістік
тышқанның популяциясына ешқандай жағымсыз əсерлер тигізбеген.
Тəжірибелі топтардың барлық зерттеулері морфофизиологиялық жəне көбіне
экологиялық көрсеткіштер бақылау деңгейінде болған. Алғашқыда, көне
жерасты ядролық жарылыстан радиоактивті бұлттарда мекендейтін осы
кемірушілердің екі түрінің популяциясы экологиялық факторлар түрінде
ионизирленген
сəлеленуі
қозғалысына
адаптативті
реакцияларымен
тараған.Осы саршұнақтардың кейбір параметрлерінің өзгерісінде бақылағандай
көбіне адаптация құбылысымен жүргізілген.
Москвалық биофизика институты Денсаулық Министрлігі ( 1984 жылы )
қызметкерлерімен жүргізілген зерттеу шешімдері өз алдында ерекше болып
табылған, яғни полигонның жабылуына дейін экожйенің жағдайы туралы
ерекше жалғыз ғана құжаттар болып табылған.
Жоғарыда көосетілгендей, жұмыста орындалғаннан кейін 10 жылдан
кейін, яғни оның құпиялы тіршілігін бар екенін білмей тұра ғылымдар (
Рысқұлова с.т.б – 1994 жылы ) Семей облысында орналасқан аудандарында
мекендейтін
кемірушілерге
радиоэкологиялық
зерттеулер
жүргізген.
Морфометриялық параметрлер дене массасы, құйрығының өлшемі, артқы
табаны, бас сүйегі көзқарасындағы ендеріне зерттеулер енген.
Жануарлардың метоболиялық активтілігін бағалау үшін ішкі органдар,
жүрек, бауыр, бүйрек, организмге зат алмасумен энергияның функциларының
өлшемін қолдану енгізілген. Осы мақсатпен көрсетілген органдардың индексін
есептеген. Осы талаптарымен əсерлерді есептеу адаптациялық реакцияларды
экологиялық бағалауы қажет деп есептеген. Бұл кезде қалыпты мөлшерден кез
– келген ауытқулар популяцияның шарттары өзгеруіне қажет. Полигонда
кемірушілердің жүрегімен бауырларының индексі жоғарлауы олардың өмір
сүру шартына өзгерістер əкелген. Бұл кезде жануарлардың жалпы активтілігі
кезінде метаболизм күшейеді, яғни зат алмасу мен энергиясы.
Ашық қорек көздерінен ионизерлеуші радиациялардың қозғалысынан
кейінгі эффектілер яғни жерде микро – мезофаунада зерттеулерді ғалымдар
Усачаев. В. Л. Архиреев. А.И (эволюциялы морфология жəне жануарлар
экология институты, Москва 1993 жылы ) жүргізілген. Онда сəклеленудің
максималды дозасы 0 – 10 см қабатта тіркелген, яғни мезофаунамен
қондырылған. Сəлелендірудің тура бір жылдан кейін, жауын құртының
жоғалып кетуі байқалған ( бақылаумен бірге 6 рет салыстырғанда ) (12
бақылауда 63 м ² пен 12 рет салыстырғанда ). Тəжиребелі бөлімінде
сəулелендіруден кейін жəндіктердің басымдылығы байқалған. Жерқыртысты
мезофаунаның есебі кейін 2 рет орманды сəулелендіруден кейін қайталаған.
Онда жауын құрты – омыртқасыздардың негізгі тобы, екендігі жəне
сəулелендіруден жарақаттандар олардың көбйюіне себеп келтірілмеген
сəулеленген жерлерде жерқыртысы терең горизонтты жəне жырқыш
қырықаяқтылар көбейген. Тəжірибелі участокта омыртқасыз жануарлардың 15
жылы сəулеленуден кейін бастапқы қалыпқа тіпті саны көбейген. Өйткені,
температура мен ылғалдылыққа жағымды шарттар орындалған.
71
Европа үшін рекордты көрсеткіш-Хойниктегі көне теректінің біріндегі
құтандағы 14-ұяшығы. Бұл Мароккодағы 28 ұяшығы бар көне ағаштаен кейінгі
екінші орын алады.
80 жылдардың ортасында ғалымдардың жүргізген есептемелері бойынша
қара ақ құтандардың, ЧАЭС апатына дейін, Брагин ауданында-291 жұп,
Хайниксте -209 жұп жəне Наровлянскіде-137 жұп ұялаған. Бұл тек тіркеуге
алынғандары ғана. Шындығында, құтан саны одан да көп болған. Сонымен
қатар, көптеген құтандар ұя салмаған олар Днепр жайылмасында көшпендіоер
үйір болды. Басқа да құтан тəрізділер: бақалар, сарғыш құтандар.
ЧАЭС апатынан кейінгі бірінші жылдары, радиациялық ластанған
зоналарда құтандардың өлімі анықталған. 1986 жылы көптеген құтандар
балапан аша алмады, əсіресе зоналардың орталық бөлігінде. Топырақпен
салыстырғанда, құтан
ұяшықтарында
радионуклидтердің
жоғарғы
концентрациясының
болуы, ұяшықтың
құрылыс
материалдарымен
түсіндіріледі, олар топыраққа қарағанда көбірек жұқтырған жəне сақталған.
Егер ұяшықтары топырақтан болса, оларды сумен шаюға болар еді, ал олар
таяқша мен əртүрлі бұтақтардан жасалған, бұл оңай емес. Құтан жұмыртқасына
отырып алып, ұяшықтың жауынмен шайылыуына кедергі жасап, оның
белсенділігін тоқтатады. Ол кез-келген барометрден де жақсы жауынның
жауатынын сезеді жəне өзінің балапандарын немесе жұмыртқасын суық
жаңбырлы судан қорғауға асығады. Радионуклидтердің бір бөлігі балапандарға
арналған қоректермен ұяшыққа түсуі мүмкін.
Құтандар қоршаған ортамен салыстырғанда бірнеше жоғары радиациалық
ая (фон) құрады, мұның өзі жұмыртқаның жақсы дамуына кері əсерін тигізеді.
Себебі организмдердің жасы төменгі сатылы үлкендерге қарағанда сəулеленуге
сезімтал келеді. Мысалы, үлкен жəндіктер үшін сəулеленудің қауіпті мөлшері
800-2000 Грей, ал личинкалар үшін 1-250 Грей.
Сондықтан, “көбею жетістігі” , құтандар тобырының өлімі олармен бір
аймақта болатын радиацияға өте сезімтал жануарларға қауіптілік индикаторы
болады..
Бұл үлкен құтандарға да қатысты, себебі олар етқоректі құстар, олар
қоректенетін жануарлар жоғарғы радионуклидті құрайды: құрбақалар,
кесірткелер, кеміргіштер, жəндіктер, балықтар. Олардың ішкі сəулеленуі
сыртқы ортадан келеді, яғни құтандар өзінің əрекетімен ( көбеюді тоқтату жəне
жалғастыру, ауа –райы жақсы кезде көбеюдің жетістігі, белсенділігі немесе
енжарлығы), белгілі жерде тіршілік ететін адамдармен жануарларға көп жəне аз
қауыптілікті кепіл етеді.
Құтандардың сəулеленуінің өлімді дозасы бойынша барлық құстармен
салыстырмалы (14-20 Грей) , құрбақалар жəне балықтарға (5-14 Грей) тышқан
тəріздес кеміргіштерге 4-8 Грей, адамдер жəене иттерге 2,5-4 Грей.
Зонада тұрғындар пунктерін жоюға байланысты аққұтандар үшін көптеген
“шаруашылықтар” қоректі табу жəне ұя салу жағдайында оларжың
популяциялары
төмендейді. Мұндай
жағдайда
жабайы
құтандар
популяциясына көңіл бөлуі керек. Құтандарға радиация тек “қорек
72
биотоптарын өзгерту” арқылы ғана емес, тікелей де əсер етеді. 1990 жылғы
“Құтандар” ғылыми жинағында келтірілген көрсеткіштер төмендегідей:1989
жылы Белоруссия бойынша ұя салушы құтандар саны 10934 жұпқа дейін өскен
немесе 1984 -1985 жылдарымен салыстырғанда 5,7 % болған. Бірақ өте көп
радионуклидтермен ластанған Гомельск облысында олардың саны 2117-ден
1896-ға төмендеді, яғни 10%.
Ядролық зерттеулер салдарын пайымдау қоршаған орта сапасын, оның
адамдар тұру үшін тазалық дəрежесін бағалау болып табылады. Қазір
радиобиологтарға барлығы айқын болып келеді, мұндай бағалаудың критерийі
көптүрлі өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік ету күйін көрсетеді.
Негізгі əдебиеттер: 1[240-242],2 [279-288]
Қосымша əдебиеттер: 1[78-91], 3 [27-34], 4 [21-33]
Бақылау сұрақтары:
1. Радиациялық əсер ету биоиндикаторларынанегізгі талаптар.
2. Қандай топырақ омыртқасыздары радиация əсеріне сезімтал ?
3. Неліктен тышқан тəрізді кеміргіштер ежелден кез-келген антропогенді
əсердің тиімді биоиндикаторы деп есептелінеді?
4. Радиацалық сəулеленуге құтан тəрізді құстардың реакциясы.
Достарыңызбен бөлісу: |