14. Біоіндикація на клітинному і субклітинному рівнях.

Біоіндикація на цих рівнях заснована на вузьких межах протікання біотичних і фізіологічних реакцій. Її переваги полягають у високій чутливості до порушень, що дозволяє дуже швидко виявити навіть незначні концентрації полютантів. Саме на цих рівнях можливо найбільш раннє виявлення порушень середовища. До числа недоліків відноситься те, що біоіндикатори-клітини і молекули вимагають складної апаратури. Результати дії полютантів наступні:

- порушення біомембран (особливо їх проникності);

- зміна концентрації та активності макромолекул (ферменти, білки, амінокислоти, жири, вуглеводи, АТФ);

- акумуляція шкідливих речовин;

- порушення фізіологічних процесів в клітині;

- зміна розмірів клітин.

Щоб розробити той чи інший спосіб біоіндикації на цьому рівні, необхідно з'ясувати механізми дії полютантів.

15. Біоіндикація на організмовому рівні.

Морфологічні зміни рослин, які використовуються в біоіндикації:

- Зміни фарбування листя (неспецифічна, рідше специфічна, реакція на різні полютантів):

- Хлороз – бліде забарвлення листя між жилками. Відзначали при надлишку в грунті важких металів і при газодимовому забрудненні повітря.

- Пожовтіння ділянок листя. Характерно для листяних дерев при засоленні грунту хлоридами.

- Почервоніння, пов'язане з накопиченням антоціану. Виникає під дією сірчистого газу.

- Побуріння або побронзовіння. Часто означає початкову стадію некротичних ушкоджень.

- Листя немов просякнуті водою (як при морозних пошкодженнях). Виникає під дією ряду окислювачів, наприклад, пероксиацетилнітрату.

- Срібляста забарвлення листя. Виникає під дією озону на листі тютюну.

- Некрози - відмирання ділянок тканини аркуша, їх форма іноді специфічна. - - -- Міжжилковий некроз – це некроз тканин між бічними жилками 1 порядку. Часто відзначаються при впливі сірчистого газну.

- Передчасне в'янення. Під дією етилену в теплицях не розкриваються квітки у гвоздики, в'януть пелюстки орхідей. Сірчистий газ викликає оборотне в'янення листя малини.

- Дефоліація - опадання листя. Зазвичай спостерігається після некрозів і хлорозів. Наприклад, осипання хвої у ялини і сосни при газодимових забрудненні повітря, листя лип та кінських каштанів - від солі для танення льоду, аґрусу та смородини - під дією сірчистого газу.

- Зміни розмірів органів зазвичай неспецифічні. Наприклад, хвоя сосни поблизу заводів добрив подовжується від нітратів і коротшає від сірчистого газу. У ягідних кущів дим викликає зменшення розмірів листків.

- Зміни форми, кількості та положення органів. Аномальну форму листя відзначали після радіоактивного опромінення. В результаті локальних некрозів виникає роздування або викривлення листя, зрощення або розщеплення окремих органів, збільшення або зменшення частин квітки.

- Зміна життєвої форми рослини. Кущувата або для подушки форма зростання властива деревам, особливо липі, при сильному стійкому забрудненні повітря (HCl, SO2).

- Зміна життєвості. У присутності багатьох полютантів бонітет дерев знижується від 1-2 класу до 4-5. Зазвичай це супроводжується «ржавінням» крони і зменшенням приросту. Зміни приросту неспецифічні, але широко застосовуються. Вимірюють радіальний приріст стовбурів, приріст у довжину пагонів і листя, коріння, діаметр таллома лишайника.

- Зміна плодючості. Виявлено у багатьох рослин. Наприклад, при дії полютантів зменшується утворення плодових тіл у грибів, знижується продуктивність у чорниці та ялина. Деякі види лишайників не утворюють плодових тіл в сильно забрудненому повітрі, але здатні розмножуватися вегетативно.