Влияние светового загрязнения на экосистемы
Искусственное освещение ночью нарушает баланс жизни в разных экосистемах. Свет играет важную роль для многих организмов, но даже низкий уровень светового загрязнения может иметь серьезные последствия.
Что такое световое загрязнение
Световое загрязнение происходит, когда искусственный свет проникает в атмосферу в ночное время, создавая световой фон, который мешает нормальному функционированию живых систем. Согласно оценкам, световое загрязнение увеличивается на 10% каждый год, что приводит к потере естественной ночной темноты на планете.
В городских зонах свет от уличных фонарей, рекламных щитов, окон зданий и других источников создает постоянный световой шум.
Важность проблемы
Помимо улучшения видимости и безопасности для людей, свет может иметь негативное влияние на многие виды живых организмов. Он влияет на биологические ритмы, активность, питание, размножение и другие процессы жизни.
Птицы начинают петь и заканчивают в больших городах из-за света, что может привести к энергетическим затратам и нарушению взаимодействия в пищевой цепи.
Примеры воздействия на экосистемы
- Птицы: ночное освещение приводит к изменениям в поведении и биологических ритмах птиц, что влияет на их питание и способность защититься от хищников.
- Зоопланктон: искусственный свет приводит к нарушению ежедневной миграции зоопланктона, что может уменьшить доступность к пище и изменить взаимодействие с другими видами в морской пищевой цепи.
Эти и другие примеры свидетельствуют о том, что световое загрязнение ночью оказывает негативное воздействие не только на отдельных организмов, но и на целые экосистемы. Важно сохранять естественную ночную темноту для поддержания баланса и устойчивости в природе.
Снижение светового загрязнения: как помочь экосистемам
Что же мы можем сделать, чтобы снизить световое загрязнение и защитить экосистемы от его негативных последствий? Существуют разные способы, как мы можем уменьшить наш световой след на планете.
- Используйте эффективные источники света, такие как светодиодные лампы.
- Устанавливайте светильники, направляющие свет только туда, где он нужен.
- Сократите время работы света или используйте датчики движения и таймеры для управления светом.
- Поддерживайте инициативы по созданию темных небесных парков или зон.
- Просто выключайте свет, когда он вам не нужен.
Пищевые цепи и экосистемы
Структура пищевой цепи
Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями пища — потребитель. Первое звено цепи обычно состоит из продуцентов, таких как растения, грибы, или водоросли, которые не являются пищей для других организмов. Организмы последнего звена не выступают в роли пищи.
Потери энергии и длина цепи
При каждом переносе от звена к звену теряется бо́льшая часть потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. Поэтому длина цепи питания обычно не превышает 4—5 звеньев.
Трофическая сеть
Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением пища — потребитель. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть. Например, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 апреля 2022 года; проверки требуют 4 правки.
Трофический уровень
Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.
В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.
Типы пищевых цепей
Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.
Пастбищные цепи
В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.
Детритные цепи
В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, бо́льшая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.
Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ, запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.
Учёными Лаборатории морской микробиоты Национального научного центра морской биологии им. А. В. Жирмунского ДВО РАН продолжаются фундаментальные и прикладные исследования по проблеме вредоносного цветения планктонных водорослей. В последнее десятилетие интерес к водорослям сильно возрос в связи с проблемой токсичного цветения воды, главным образом, в прибрежной зоне морей. Проблема вредоносного цветения водорослей – одна из крупных глобальных проблем, создающей трудности при производстве (культивировании) морепродуктов, использовании пляжей и т. д. В прибрежной зоне дальневосточных морей этот вопрос стоит довольно остро. В практическом отношении особый интерес к этой группе водорослей связан с использованием их в качестве индикаторов экологической обстановки.
Морские диатомовые водоросли Pseudo-nitzschia и их влияние на экосистему
Морские диатомовые водоросли Pseudo-nitzschia привлекают внимание исследователей вследствие их способности вызывать нейротоксическое отравление домоевой кислотой (ДК). Эта кислота, продуцируемая некоторыми видами рода, является агонистом глутаматных-ионотропных рецепторов в центральной нервной системе млекопитающих.
Вред для экосистемы
Микроводоросли – включая токсичные Pseudo-nitzschia – являются начальным звеном пищевой цепи. Перенос ДК от диатомовых водорослей к съедобным моллюскам может вызвать амнестическое отравление моллюсками у людей и привести к случаям отравления птиц и морских млекопитающих.
Ежегодно в мире регистрируются десятки тысяч случаев отравления вследствие употребления в пищу моллюсков и других морепродуктов, содержащих токсины микроводорослей. Помимо массового отравления морских животных, нанося серьезный ущерб морской фауне, ДК может привести к значительным экономическим потерям для аквакультурных хозяйств.
Исследования в Уссурийском заливе
Исследования временной динамики видов Pseudo-nitzschia проводятся в высокопродуктивных водах или районах, прилегающих к фермам аквакультуры и рекреационным зонам по всему миру. Такие исследования имеют решающее значение для понимания токсических событий и их последствий.
В Уссурийском заливе, близ города Владивосток, высокое видовое разнообразие диатомовых водорослей Pseudo-nitzschia объясняется совместным влиянием течений и присутствием различных видов фитопланктона.
Цели исследования
Цели текущего исследования включают:
- Оценку долгосрочных изменений в составе и плотности видов Pseudo-nitzschia в Уссурийском заливе в период с 2017 по 2022 год.
- Связь изменения видового состава Pseudo-nitzschia с факторами окружающей среды.
Исследования этого вида водорослей являются важными для сохранения экосистемы и обеспечения безопасности пищевых продуктов.
Автор: [Your Name] Дата: [Current Date]
«Мы выявили изменения в составе видов Pseudo-nitzschia, вызывающих цветения в Уссурийском заливе: в период с 2017 по 2020 случаи цветения были вызваны Pseudo-nitzschia calliantha, а в 2021–2022 гг. – P. multistriata. Последний вид широко распространен в тепловодных районах Азии. Предполагаем, что одним из факторов, благоприятствовавших развитию цветений P. multistriata, может быть аномальное потепление вод осенью 2021 г. в районе исследования», – прокомментировала итоги исследования ст.н.с. Лаборатории морской микробиоты ННЦМБ ДВО РАН Инна Стоник.
За последние несколько десятилетий была зафиксирована тенденция к повышению температуры в поверхностном слое Японского моря и в верхнем слое промежуточных вод. Кроме того, ослабление муссонных ветров было указано как непосредственный фактор, определяющий современный масштаб климатических изменений у северо-западного побережья Японского моря.
Pseudo-nitzschia сalliantha Lundholm, Moestrup et Hasle (1 – колония из двух клеток; 2 – общий вид клетки; 3 – конец створки; 4, 5 – фрагменты двух створок; 6 – структура пороидов; 7 – структура вальвокопулы (vc), второго (II) и третьего (III) поясковых ободков. 1, 2 – световая микроскопия, 3–7 – трансмиссионная электронная микроскопия. Масштабная линейка: 1–3 – 10 мкм, 4–7 – 1 мкм).
Pseudo-nitzschia multistriata Takano (1 – колония из двух клеток; 2 – общий вид клетки; 3, 4 – части двух створок, структура пороидов; 5 –структура штрихов вальвокопулы (vc) и второго пояскового ободка (II). 1 – световая микроскопия, 2–5 –трансмиссионная электронная микроскопия. Масштабная линейка: 1–2 – 10 мкм, 3–5 – 1 мкм).
Прогнозируется, что влияние вредоносного цветения водорослей на морские экосистемы и организмы возрастет в соответствии с нынешним сценарием изменения климата, что может привести к значительным экономическим и экологическим последствиям.
Базы данных, зарегистрированные специалистами нашего Центра, отражают современные сведения по водорослям, содержащиеся во многих публикациях, широко используются и могут быть применены в научно-исследовательских институтах в России при работе с морским фитопланктоном и использованы и для любого региона России, где имеются подобные экологические проблемы, но особенно актуальны для жителей Камчатки, у восточных берегов которой наблюдаются токсичные «красные приливы», нередко приводящие к массовой гибели морских животных, отравлению и смерти людей.
ТАСС, 13 сентября. Исследователи из США выявили высокие концентрации ртути в телах пауков, живущих на берегах водоемов. Это говорит об их участии в распространении ртутного загрязнения из гидросферы в сухопутные экосистемы. Об этом в среду сообщила пресс-служба Американского химического общества (ACS). Выводы ученых опубликованы в журнале Environmental Science & Technology Letters.
"Проведенный нами химический и изотопный анализ показывает, что прибрежные пауки являются важным передаточным звеном в распространении ртутного загрязнения из водных экосистем в сухопутные цепи питания. Это позволяет использовать пауков в качестве живых индикаторов ртутного загрязнения суши", – говорится в исследовании.
К такому выводу пришла группа американских ученых под руководством Сары Янссен, научного сотрудника Гидрологического центра Верхнего Среднего Запада Геологической службы США. Исследователи измерили концентрацию ртути в образцах грунта и тканях окуней, пауков и стрекоз из более 40 участков водосборного бассейна озера Верхнее – самого глубокого в системе Великих озер. Авторы работы сравнивали в пробах количество двух изотопов (типов атомов) металла: ртути-202 и ртути-199.
Так, концентрация ртути-202 отражает водное происхождение источников загрязнения. Она была примерно одинаковой в образцах грунта и в организмах животных: пауки и желтые окуни питаются личинками стрекоз и в исследовании служили примером водной пищевой цепи. Чем больше было ртути-202 в биообразцах, тем выше была концентрация металла в пробах почвы, и наоборот.
Это говорит о том, что ртуть преимущественно попадает в тело пауков из водных экосистем, а не из каких-то других потенциальных источников этого металла, расположенных на суше. В пользу этого также говорит и то, что концентрации ртути были самыми высокими в организме пауков-тетрагнатидов, которые питаются преимущественно водными насекомыми. Это позволяет использовать членистоногих для наблюдений за проникновением соединений ртути из гидросферы в сухопутные экосистемы, предположили исследователи.
В последние годы экологи начали фиксировать увеличение количества опасных соединений ртути в водах рек и Мирового океана. Их источником, как предполагают ученые, являются атмосферные осадки с отходами промышленного производства и газообразные выбросы вулканов. В пользу этого, в частности, свидетельствует то, что таяние снега и летние дожди повышают концентрацию ртути в водах северных рек примерно в два-три раза.