Физиологический подход

Одна из наиболее важных характеристик, высокочувствительная к стрессовому воздействию среды, — энергетика физиологических процессов. Наиболее экономичный энергетический обмен имеет место лишь при строго определенных условиях среды, которые могут быть охарактеризованы как оптимальные.

Интенсивность энергетического обмена аэробного организма может быть определена посредством измерения скорости потребления кислорода. При оптимальных условиях организм находится на самом низком энергетическом уровне, при любых негативных изменениях среды обитания потребность в кислороде будет увеличиваться.
Для характеристики энергетического обмена две величины являются фундаментальными: основной обмен и максимальный обмен. Основной обмен отражает минимальный уровень потребления энергии, необходимый для обеспечения нормального функционирования организма при отсутствии каких-либо внешних воздействий. Максимальный обмен соответствует предельному количеству энергии, которое организм способен выработать в случае необходимости. Разность между этими величинами представляет энергетический ресурс адаптации конкретного вида животных, поскольку основной и максимальный уровни обмена являются видоспецифическими величинами.
Другая базовая характеристика, перспективная для оценки стрессовых воздействий, — темп и ритмика ростовых процессов (см. гл. 4).
Важной характеристикой физиологических процессов является поведенческая активность живых организмов (см. гл. 4).
В качестве тест-функций применяются физиологические параметры пресноводных беспозвоночных гидробионтов разных уровней филогенеза.
Свойства внешней среды, и в частности гидросферы, проявляются в интенсивности воздействия на организм или популяцию отдельных факторов или их комбинаций. Вещества, поступающие в водоем антропогенным путем, могут оказывать регулирующее, трофическое, токсическое и информативное воздействие на гид- робионты. При незначительных концентрациях в водоеме эти вещества можно выявить, оценивая физиологический статус гомеостатических показателей организма, которые могут изменяться при сдвигах в окружающей среде.
Вопрос о роли поведения в иерархии индикационных показателей состояния окружающей среды поднимали в своих работах такие ученые, как Н. С. Строганов, А.Д.Слоним, Б.А. Флёров, Л. П. Брагинский, Н.А.Тушмалова. Степень отклонения от стандартных поведенческих реакций животных служит одним из первичных, регистрируемых на визуальном уровне сигналов изменений в окружающей среде и, несомненно, может быть отнесена к реакциям «первого ранга».

Наибольший интерес представляют типы поведения, относящиеся к эволюционно-универсальным реакциям, свойственным всем эукариотам, включая человека. К таким феноменам относятся спонтанная двигательная активность как врожденная форма поведения и память — приобретенная форма поведения.
В опытах на инфузориях показателями исходного функционального состояния служили объективно регистрируемые реакции: спонтанная двигательная активность, уровень спонтанных сокращений, уровень пищевой возбудимости, состояние ядерного аппарата. Была продемонстрирована применимость основных физиологических показателей, используемых в опытах на позвоночных животных, для определения функционального состояния организмов, лишенных нервной системы. Исследования поведенческих реакций в ответ на внешнее воздействие проводились на пресноводной гидре Hydra attenuate, имеющей примитивную нервную систему. Оценивались реакции привыкания к раздражителю, при этом критерием выработки привыкания служило сокращение щупалец гидры. В экспериментах на плоских червях планариях Polycelis nigra, Euplanaria gonocephala, Dugesia tigrina (примитивный мозг — зачатки цефализации) были изучены основные реакции гидробионтов на экологически значимые раздражители. В дальнейшем для оценки качества водной среды стал успешно применяться метод выработки условных рефлексов у планарий.
Целостное поведение животных рассматривается как лабильное взаимодействие врожденных и приобретенных элементарных реакций, необходимое для быстрой и эффективной адаптации к условиям среды. Изучение поведения сложно и требует тщательных наблюдений в природе, подкрепленных лабораторными экспериментами. Возникшие на заре эволюции закономерности поведения у простейших сохраняются и у более развитых животных.
Таким образом, поведение является эволюционно обусловленным показателем физиологического состояния животного. На основании изменений в поведенческих феноменах одного вида животных можно прогнозировать нарушения поведения и других видов. Выбор форм поведения для биотестирования определяется их чувствительностью к изменениям, происходящим в окружающей среде. 

Еще по теме Физиологический подход:

1. Необходимость комплексного подхода к изучению эволюции
2. ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ПОДХОД
3. СУКЦЕССИОННЫЙ подход
4. 3.4. Примеры априорного подхода
5. б.              КОЛЕБАНИЯ ГРАНИЦ И ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД К БИОТОПУ
6. Методологические подходы к изучениюструктурно-функциональной организации микробныхсообществ в наземных экосистемах
7. Меланизм у бабочек — подход a posteriori
8. Подход классического физика к предмету
9. Подход к предмету у наивного физика
10. 5-9. Экспериментальная эволюция. Подходы иных биологов
11. Свойства агрогенных почв и подходы к их классификации
12. 5-11* Физиологический стресс (эвстресс)
13. Физиологическое состояние.
14. Глава 4. Инженерный подход в природопользовании. Надорганизменная бионика
15. 9.6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ К НЫРЯНИЮ
16. Использование разработанных подходов и методовдля экологической оценки микробныхсообществ наземных экосистем