Новости


Зачем в РГСУ "жарят" дождевых червей?

| 383

Вы никогда не задумывались, почему дождевые черви такие разные? Разные по цвету, размеру, весу? Спорим, что нет! Ну, черви и черви. Если только на рыбалку сходить. А вот ученые с факультета экологии и техносферной безопасности считают дождевого червя чуть ли не экспертом по загрязнению окружающей среды. Или уж как минимум – отличным индикатором для настоящих экспертов. Об исследованиях в рамках научной школы биоиндикации, о разработке биологически активных препаратов и том, как правильно жарить червей в научных целях – наш материал.

Биоиндикация – наука относительно молодая. Общий смысл исследований заключается в том, чтобы оценить состояние окружающей нас среды не с помощью сложных и дорогостоящих лабораторных исследований, а привлекая к этому делу живые организмы, обитающие в этой среде.

Вот, например, те самые дождевые черви. Не так давно европейские ученые показали, что их цвет зависит от состава элементов, загрязняющих почву. Например, если в почве много мышьяка – черви желтеют, свинца – чернеют, а цинка – белеют. И это понятно. Мы – то, что мы едим, а дождевые черви перерабатывают почву, аккумулируя в себе почвенные элементы пропорционально их содержанию. Если в почве много цинка – его много и в дождевых червях, и побелевшие черви всем своим видом сигналят – загрязнение!

Однако исследования аспиранта ФЭиТБ Олега Дрябжинского показывают, что не все так просто. Во-первых, все зависит от самого элемента. Если одни тяжелые металлы черви буквально впитывают, как губка, то другие при высокой концентрации в почве начинают активно отторгать. Например, цинк они поглощают пропорционально его содержанию в почве, а вот содержание свинца в дождевых червях тем меньше, чем больше его в окружающей среде.

Причем черви реагируют на загрязнение изменением не только цвета, но и численности, и массы. Но тут тоже не все просто, и зависит от конкретного фактора загрязнения. В некоторых случаях черви реагируют на токсичные элементы увеличением массы. А вот реакция на кадмий, например, у червей прямо противоположная. В исследовании Олега на тех точках, где кадмия было мало, черви оказывались достаточно крупными – и наоборот. В местах же где кадмия было много, черви были мелкими.

Вот как Олег рассказывает про сам процесс «добычи информации»:

«Мы выбираем площадь 10 на 10 метров. Отмеряем колышками, натягиваем веревку. Лопатой отодвигаем листья, остальное смахиваем руками. Делаем несколько лунок, методом «конверта»: четыре точки и пятая в центре. Забираем только поверхностный слой, примерно 20 сантиметров – тут червей больше. Поднимаем этот ком, выкладываем на клеенку. Руками всё разрыхляем и вытаскиваем червей, беспозвоночных и т.д. Укладываем их в стерильные баночки. Червей желательно оставить живыми, но тут уж как получится. Лучше брать уже половозрелых.  Нет, мы не проверяем их на половозрелость, просто берем тех, что покрупнее. Помещаем в печь на 80 минут при температуре 450 градусов – и вуаля, вместо дождевых червей получаем золу, Этот процесс называется озолением. Дальше к золе добавляется азотная кислота, и состав полученной вытяжки оцениваем при помощи атомно-абсорбционного спектрометра. Ну а вес и размеры оцениваются гораздо проще – с помощью обычных весов и линейки».

Работы Олега Дрябжинского показывают, что дождевые черви – прекрасный индикатор состояния почвы. Однако, чтобы использовать такой индикатор на практике, необходимо рассчитывать шкалы соответствия для каждого конкретного элемента и типа местности.

Кстати, Олег – не единственный, кто занимается у нас проблемами биоиндикации. На факультете складывается серьезная научная школа под руководством доктора биологических наук, профессора кафедры техносферной безопасности и экологии Валентины Зубковой. Основная сфера ее научных интересов – биоиндикация и биомониторинг.

«Раньше существовала точка зрения, что чем больше загрязнителей, тем больше их содержится в живых организмах, - рассказывает Валентина Михайловна. – Но наши исследования показывают, что прямой зависимости здесь нет. Растения, например, могут реагировать на повышенное содержание загрязняющих веществ увеличением массы. Корнеплоды очень сильно увеличивают свою массу от повышения концентрации свинца. Это так называемый «эффект стимулирующей интоксикации», когда растение разрастается и как бы разбавляет эти загрязнители до определенного уровня. В этом случае концентрация загрязнителя в продукции все равно повышается, но не настолько сильно, как в окружающей среде. Прежде чем давать рекомендации практиком по биомониторингу, нужно очень тщательно изучать специфику реакции разных биологических объектов на разные загрязнители».

Такие работы ведут ученики и аспиранты Валентины Михайловны. Например, Наталья Белозубова изучает накопление свинца, скандия, кадмия в растениях, молоке и волосяном покрове коров, Тамара Пугачева – влияние нефтных загрязнений на количество в почве педобионтов (дождевых червей, мокриц, многоножек), Владимир Болотов – содержанием тяжелых металлов в тканях и органах рыб. И это только маленькая часть проводимых научных исследований.

Нужны ли такие исследования на практике? Безусловно нужны, и нужны очень остро. И не только в целях мониторинга загрязнений, но и для точного прогноза экологической обстановки. Динамика накопления вредных веществ в древесине деревьев позволяет, например, предсказать срок жизни наших парковых насаждений. 

Есть и еще одна область, где исследования учеников Валентины Михайловны имеют большое значение – медицина. Например, Владимир Болотов установил, что повышенная концентрация железа и марганца в воде вызывает повышение содержания этих элементах в тканях рыб. Соответственно, мы получаем возможность после содержания рыб в богатой теми или иными препаратами среде, производить из них биопрепараты – например, с повышенным содержанием железа для лечения анемии.

Или, например, есть такой элемент – селен. Его используют при лечении злокачественных заболеваний. Мы можем заведомо получать продукцию с регулируемым содержанием селена.  Предположим мы выращиваем не просто салат, а выращиваем его при внесении в почву селенита натрия. В результате мы можем получать биологические лекарственные препараты с определенным содержанием селена. Причем не просто как неорганическое вещество, а в биологически активной, легко усваиваемой форме.

Мы рассказали только о некоторых исследованиях, которыми занимается Валентина Зубкова со своими учениками и последователями.  Исследованиях безумно интересных и реально важных для жизни.

Когда-нибудь мы обязательно вернемся к этой теме и расскажем обо всем остальном.