生物过滤器是一个生物圈的重要组成部分


生物过滤器是一个生物圈的重要组成部分

S.A.Ostroumov

Filter-feeders are important part of the biosphere

摘要:生物体的生态研究导致了地球生物圈的运作复杂的过程更深刻的认识。人类仍然是从建立和谐的关系。然而,永久进展天然复合物的技术性文明的破坏,需要一些新的革命的保存方法。这就是为什么它是如此重要的研究生物体之间的关系和相互作用。在这个“乐队”的一个最重要的角色,发挥众多的无脊椎动物,其中过滤的水,改善水质。要什么程度的化学污染物修改自己的能力,做这一重要生态系统服务?
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本文发表在哪里?它被出版:科学,2009年在俄罗斯:

ostroumov SA的生物过滤器是一个生物圈的重要组成部分。 - 在俄罗斯的科学。 2009年。第2页。 30-36;
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http://www.scribd.com/doc/56828623

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让我们记得俄罗斯导演安德烈·塔可夫斯基(1932年至1986年)的基础上,斯坦尼斯拉夫·莱姆,波兰作家(1921至2006年)的名称相同的小说,著名的电影“Solyaris”。在轨道站的戏剧性事件的主要参与者之一,是一个神秘的海洋思维,涵盖了一个遥远的星球表面。在这个星球上的整个生命代表通过这种独特的巨大生物。书和电影是如此令人信服,使人相信存在着一个巨大的拥抱活的有机体,因为其独特的荒凉。突然不由自主的问题出现了:是不是有一些不知名的我们这个星球的生物圈,其破成无数的动物和假设Solyaris之间基本相似?这个问题似乎不再是幼稚的,当一个人学会如何众多,密切在地球上的各种生物之间的关系。

普利茅斯:贻贝

在20世纪90年代,我写了一系列外国科学家的来信,形成新的科学联系。谁回答的是博士,建议准备一个联合研究项目,在英格兰南部城市普利茅斯海洋生物实验室的彼得·唐金。与他的同事们一起,他们已经掌握了使用库尔特计数器测量贻贝贻贝,双壳软体动物,在北半球和南半球的温和水域流行,过滤活动的方法。该设备评估在水中的单细胞藻类的浓度,这取决于对软体动物放置在实验容器底部的过滤能力。

到那个时候,我积累经验某些biotesting化学品,特别是合成表面活性剂。他们包括广大的有机化合物类(合成洗涤剂等),降低水的表面张力,从而刺激其清洗特性。它们的分子与细胞反应时,选择为生物膜目标。进入水介质中,这些物质进行生物降解和化学降解,但其中的一些,高度稳定,通过标准的生物污水处理设备。合成表面活性剂的方式,产生了巨量的世界:高达1万公吨,每年仅在俄罗斯。我已经测试了这些物质的细菌,藻类,高等植物,水蛭,双壳类硬壳蛤幼虫多次。所有这些反应表面活性剂,和所有负面的反应。从这些结果,我推测,这些物质会抑制过滤活动的贻贝贻贝。这一假说是由我和彼得·唐金使用时,我们写了一个赠款提案,为了验证这一假说,共同努力。

该项目荣获欧洲环境研究组织的赠款,并在1995年的工作是如火如荼。黄色的单细胞藻类等鞭金藻生长在巨大的玻璃球,这些藻类,然后加入到与贻贝贻贝(彼得和我带进实验室后,他们从海边岩石贻贝druses)的烧杯。随着时间的推移细胞浓度减少提供水滤过率的信息。该进程的速度令人印象深刻。例如,一个小贻贝只是几个厘米大小的过滤器,在1小时内至少2升水。据一些学者估计,软体动物,居住在1平方米的底部区域,通过自己的(干净!)1至10立方米的水在24小时。很显然,他们在一些重要的进程,在生物圈中最活跃的参与者之一。和尊重这些生物体,并同意与俄罗斯诗人Afanasy FET(1820年至1892年),欣赏他们的人是有原因的,写

“装饰炮弹闪着

在美妙的色彩发挥。“

实验证实我们的假设,预测合成表面活性剂的能力,以抑制(抑制)双壳类软体动物活性筛选。

塞瓦斯托波尔:贻贝和牡蛎

一个新的想法是相同的假设验证地中海贻贝,贻贝,其中居住在黑海另一物种。可能对这些生物体的实验在南方海洋生物学研究所授予我从塞瓦斯托波尔的同事:格奥尔基·舒尔曼,乌克兰国家科学院,加林娜Finenko和亚历山大Soldatov,DRS通讯会员。 SC。 (Biol.)。另一种藻类物种,Monochrysis lutheri在测试中使用,其细胞的浓度,分光光度计评估。同样,在英国进行的实验中,我们观察到一些表面活性剂的作用下抑制贻贝过滤活动。此外,我验证了几个混合制剂(合成洗涤剂),作为公式的一部分,其中包括合成表面活性剂的软体动物的影响。他们都抑制黑海贻贝和牡蛎牡蛎的过滤活动。值得注意的是,这两个物种是重要的海水养殖的对象。世界各地的海水养殖迅速发展,重要的是要知道什么类型的环境污染是特别危险的耕地生物体。这些研究在1999-2006年进行了适当的塞瓦斯托波尔的科学家进行了富有成果的合作。

从柏林到Santa Fe:轮虫

在柏林,在那里,我被邀请在1998年读了演讲,从淡水生态研究所的诺伯特·沃尔兹教授告诉我萼花臂尾轮虫(这是动物浮游生物的代表,另一组的无脊椎动物滤波器的栽培方法馈线)的turbidistat(此设备维护一个稳定的水平放在那里的单细胞藻类的浓度)的条件下。由于这个原因,由轮虫的食物(绿藻)消费而恰恰登记。通过,我从莫斯科州立大学,娜塔莉亚Kartashova,C和同事在一起的时间。 SC。 (Biol.),我们曾在大学生物学院与另一个物种轮虫(角突臂)。表面活性剂的浓度在0.5毫克/升的水平对他们产生负面的,虽然没有明确的,效果:表面活性剂降低了小球藻的消费。藻类的轮虫。

铭记这一点,我建议教授N.沃尔兹开展对新的turbidistat轮虫实验。我们的联合研究,以验证阳离子表面活性剂的筛选活动可能抑制假说是否可以推断,以轮虫,软体动物。由于在2000年拨款从开放社会基金会的研究,我进行了在瓦尔茨实验室实验。萼花臂尾轮虫培养的turbidistat暂停单细胞藻类。进食时,轮虫去除水中的单细胞藻类(大小为1.5-6微米)对眼点limnetica(这一物种已被描述最近,虽然藻类,属于该Eustigmatophyceae,是相当普遍)。相同的阳离子表面活性剂,我们已经研究与博士Kartashova以前,镇压的轮虫活动。因此,我们的实验证实的假设上的表面活性剂的水过滤抑制剂的作用。我们在Doklady Akademii nauk(中科院报告)杂志在2003年公布的结果。

一个字,它已成为生态系统的生物结构的机制是不稳定的:他们是敏感的,即使在相当低浓度的污染物。水自洁的新概念,于2000年在一个科学会议组织的非常有用的,在城市圣达菲(美国),笔者设法团结,来自以色列,中国,荷兰,俄罗斯科学家的努力,美国,联邦德国,并于2001年在组织类似的研讨会在哥本哈根(丹麦)。我们的理论预测了其他类似的生物效应。

莫斯科地区:淡水UNIONIDE软体动物

海洋软体动物的研究结果表明,想必这表面活性剂的作用,可以观察以及与淡水生物。我们的实验中(其中许多我们的助理娜塔莉亚Kolotilova,C和SC。(Biol.)从莫斯科州立大学)蚌双壳类Unio pictorum,居住在莫斯科地区的河流,证实了这一假设。所有这三个类表面活性剂的主要代表的影响进行了测试:阴离子,阳离子和nonionogenic洗涤剂。我们还测试了在其过滤细菌从水中提取淡水软体动物的能力。为此,大肠埃希氏菌悬浮液(30毫升)加入两个3升水,我们研究的双壳类的船只。培养24 h后的细菌浓度测定。这是15万细胞/毫升,软体动物和控制船只48万细胞/毫升(不含双壳类)的船只。因此,由于在水中的细菌的存在和活动的unionids浓度降低了3倍。

因此,一个例子,证明了在生物滤食性水清洗的重要作用。尤其重要的是当代俄罗斯,作为人口饮用水源水库和溪流,质量并不总是符合卫生标准:超过20%的从他们收集到的样品不符合标准要求。

基希讷乌:斑马贻贝

在莫斯科州立大学的科学会议之一,我会见了叶莲娜Zubkova,博士钪。 (Biol.),摩尔多瓦科学院动物研究所。她与她的团队一起调查过程中的金属(铁,铜,锌,锰等),由软体动物的积累。重点Dreissena代谢的研究和我们共同的努力。这些小的软体动物,生活在淡水和微咸的水域,河流,水库,湖泊的特点是一个奇特的壳瓣奇特条(给予一定的想象力,可以找到类似斑马着色)着色。然而,他们是侵略者,他们迅速占领和填充新的水库和河流,其人口达到大量。让我们添加:斑马贻贝是典型的侵略者,他们在地球的迅速迁移是我们这个时代的紧迫的生态问题之一。这就是为什么这些物种的生活各方面的综合研究是实践的重要。

我们在2006年与摩尔多瓦几个同事一起研究斑马贻贝和其他软体动物的作用,在水生生态系统中的化学元素的生物迁移。生物,化学部院士,秘书长教授伊万Toderash,摩尔多瓦科学学院生态科学,在这项研究中的积极参与。

我们的团队,奥克萨娜Munzhiu博士SC的成员之一。 (Biol.),摩尔多瓦科学研究院,中国科学院动物研究所,这是我为软体动物的工作,在她的研究斑马贻贝,建议的方法。现在已经很清楚,一些重金属抑制其过滤活动。顺便说一下,结果是符合我刚才黑海贻贝(地中海贻贝)的一系列实验数据,在2001-2005年进行,在塞瓦斯托波尔。

与摩尔达维亚专家合作刺激软体动物在生物圈中的物质迁移的作用研究的兴趣。的概念提出来院士弗拉基米尔沃尔纳德斯基在他的开创性书籍地球生物圈及其环境(写于1935年至1943年,在1965年出版)生物圈保护区(1926年)和化学结构上的细节集中在这方面的研究趋势易位的问题,他呼吁在生物圈中的原子的生物迁移的生物体非常积极的作用。

生物圈“器具”的研究

本文作者在1986年,出版这本书介绍生化生态,我们的生态生化连续生物圈的概念被首次提及。 “生化”这个词有一个新的内涵,强调一种化学物质和生物有机体之间的相互作用。年已经过去了,因为证实生物圈的概念,这是足够的,特别是人为的影响,许多化学品的条件下,越来越经常地参与。

在这本书介绍了一些新的条款被杜撰的,例如,“的生态chemoregulators”和生态chemomediators“,表示了广泛的一类由一组有机体及其他生物体产生了显着的生物效应产生的物质,例如,毒素,费洛蒙,拒食(减少动物的营养活性),phytoecdisones(植物与动物激素样作用的物质)。这些物质(细胞毒性,抗菌等)的一些卓有成效的研究进行了在俄罗斯联邦的许多机构,例如,在太平洋有机生物化学研究所,俄罗斯科学院远东司(海参崴) 。

近日,社区生物体的不同物种之间的密切互动的想法已开发(群落生态学方法)。群落生态学合作的概念,强调不同物种之间的功能关联的各种形式的意义,已提出了作者。

证实这种方法是否足够,除其他事项外,越来越多的新共生物种协会在水biocenoses中的检测。因此,在2008年本书由奥列格·布哈林,俄罗斯科学院通讯院士,博士SC和娜塔莉亚Nemtseva天然水库Biocenoses微生物。 (Med.),(细胞和细胞内共生,RAS乌拉尔分公司研究所),发表于叶卡捷琳堡。它提出了几种类型,包括藻类细菌协会(例如,衣藻绿藻与数种细菌,其中包括terrae球菌,芽孢杆菌,微球菌),藻类,原生动物协会(例如,绿藻共生的例子很多寻常藻类和纤毛虫草履虫)等。

我们的生态理论的要素制定了科学院(Doklady Akademii nauk)在2000-2004年的报告和一些专着,发表了一系列文章:表面活性剂的生物效应与生物圈保护区,2000年的人为影响有关的生物效应表面活性剂对生物体,2001年的食水及海水自净的生物机制。理论与应用,2004年的元素污染,自净,水生生态系统的恢复,2005年(莫斯科:MAX-新闻);表面活性剂的生物效应(CRC出版社,泰勒&弗朗西斯,博卡拉顿,伦敦,纽约,2006年);水生生物的水域自净:从生物学机制的研究,以寻找为Ecotechnologies(“学术读物”系列,发行48;莫斯科石油公司我GAZ(石油和天然气)出版社,2007)。这个理论系统化的事实和概念,几乎所有的水生生物的主要群体,使水净化的一个重要的和多官能团贡献。软体动物在水过滤活动的过程中,他们的能源开支的努力是如此之大,我们可以谈论一种由他们支付给生态系统一个稳定的栖息地的税务生态税。水生生物的明确和互利合作,良好的平衡和协调他们的努力是如此之高,笔者建议长期“biomachinery”表示此功能的系统,该系统正由国际科学界所接受。

因此,这些研究的结果是什么?在谈到理论,我们可以说,一个基本结果如下。五沃尔纳德斯基院士在他的书中提到生物圈生物圈“器具”,形成多种生物体和它们的功能,概念。科学家提到这个词,但实际上他没有工作的细节。我们认为这里的数据来阐述这个概念作出贡献。似乎生物圈碎裂成无数个人创建了一个专业化的功能,用于一般生物圈的基础。存在大量的个人创建的罚款官能机制建设的基础上,或者,更精确,为维持生命的许多机制。其中之一是参与脊椎动物滤食性动物的净化水。多重机制,其中涉及生物多样性超级创建的平衡和调控这个复杂的管弦乐队的问题。协调努力的一部分,至少是介导的一些化学物质。他们的敏感性,进而创建一个特殊类型的生态危害与生物圈漏洞缔。这种危害包括人造合成化学污染物的负面影响。

上述实验证明,合成洗涤剂,滤食性贝类的影响的危害。严重的危险性在于一个事实,即他们的过滤能力下降,降低了水清洗的水平。另一个重要的事实是,软体动物无数颗粒释放从水中过滤有机物。因此,有机物质被转移由水柱底部,它是在大量积累。由于有机物质的水柱,在暂停期间光合作用从二氧化碳溶解于水形成,碳转移的整个产业链可以表示的顺序如下:后者大气中的二氧化碳溶解二氧化碳的光合作用,浮游植物搬迁由生物体是滤食性的颗粒有机物质的海底沉积物。

这条产业链是必要保持一定浓度的二氧化碳在大气中,其中有对地球气候系统的关键重要性。作为一个结果,在无脊椎动物水过滤的紊乱,最终可能创造新的危害到地球上的气候稳定。

鉴于新的知识,更好地看到今天的生物圈的化学品和生物体之间的大量相互作用的网络。许多天然化学物质众生之间的联系正在创造一个巨大的数目。现在我们看到更好的,一方面,生物圈仪器的详细信息,生物所代表,另一方面,整合成一个整体的有机体。和地球生物圈和虚Solyaris之间的差异似乎不再那么大。

这是对我们工作的一般理论成果。结果在实践方面,包括在创造一个更充分的系统评价和人为影响的危害,这些危害在寻找新的方面的标准。我们在这里的意思是其职能的职能,这是维护水的质量和纯度非常有用的生物体和disactivati​​on之间的联系中断。

我应添加叶连娜Solomonova,研究生最后一起,我们开始开发ecotechnologies减少化学污染危害。在我出差的佐治亚大学和美国环境保护(美国,2005年)机构获得的信息和经验,我们现在正在上的发展,一个phytotechnology处理受污染的水,利用水生植物(高等植物)。一些学生的生物学院,莫斯科国立大学在这项工作中表现出兴趣。我们的水生态系统的自我净化理论的基础上,我们提出了一个新概念的zooremediation污染动物(水无脊椎动物)的生态系统,以净化水使用。
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本文发表在哪里?它被出版:科学,2009年在俄罗斯:

ostroumov SA的生物过滤器是一个生物圈的重要组成部分。 - 在俄罗斯的科学。 2009年。第2页。 30-36;

参考:
ostroumov SA的生物过滤器是一个生物圈/俄罗斯/科学的重要组成部分。 2009年。第2位。体育30-36。该刊在俄罗斯科学出版,无论是在英语和俄语的俄罗斯科学院主席团; Nauka,莫斯科ISSN 0869-7078。 www.ras.ru,©俄罗斯科学主席团;编辑主编:院士教授雷姆·彼得罗夫;之间的编委会成员:俄罗斯科​​学院的现任主席,前总统奥斯卡;莫斯科国立大学的前总统;学院的副院长]

其他参考:

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爱的女神:环境,水和生态的链接

http://5bio5.blogspot.com/2012/07/goddess-of-love-links-to-environment.html
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在环境科学中的结果在莫斯科州立大学富布赖特奖得主:
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/fulbright-award-winner-at-moscow-state.html
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水和生态系统的价值。自强

http://5bio5.blogspot.com/2012/07/water-and-ecosystems-values​​-self.html
世界宽更超过600篇论文,机构援引发现,书籍,对环境的文章,富布赖特奖得主。 http://5bio5.blogspot.com/2012/07/world-wide-and-international-citing-of.html
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水的可持续性,安全性:发现水的可持续发展和安全的关键因素。
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/water-sustainability-safety-discovery.html
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23/7/2012
生态超,博客文章:环境科学的总和。 S.A.Ostroumov
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/eco-hypertext-sum-of-blog-posts.html
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创新:积极的评价。关键的创新(环境科学):看来,独​​立的国际科学家和专家的积极评价:在莫斯科大学博士S.Ostroumov,谁是作者和书的合著者的出版物和主要创新:
生化生态保护大自然的生活;表面活性剂的生物效应;
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/innovations-environmental-science.html
http://www.scribd.com/doc/58220528/~~V
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科学资料。环境科学。最近的博客帖子
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/scientific-materials-environmental.html
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被引用最多的作者SA的Ostroumov博士和共同作者,英文和俄文出版物名单:
http://5bio5.blogspot.com/2012/07/environment-science-most-cited.html
http://www.scribd.com/doc/58228788/;
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生态。在中国,丹麦,荷兰,英国,芬兰,法国,德国,意大利,日本,韩国,西班牙,瑞典,http://5bio5.blogspot.com/2012/07/ecology-in-arabic-armenian-azarbaijan。 HTML
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环境科学:信息在不同的语言:法语,西班牙语,德语,汉语,日语,阿拉伯语等。 http://5bio5.blogspot.com/2012/07/environmental-science-information-in.html~~V
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关键词:
水,可持续性,安全,质量,自我净化,供水,生态系统,淡水,海洋,河口,系统,新鲜,现代,分析,管理,水产,资源,可持续利用,环境的保护,养护,河流,湖泊,水库,污染控制,