b23.ru/nf5k; www.scribd.com/doc/57165758/;
scipeople.ru/uploads/materials/4389/%D0%AD%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87.%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%86.(Water_Chem&Ec_12%2709_pp_29-34.pdf;
comment: scipeople.ru/publication/70289/
С.А.Остроумов. Связь процессов самоочищения воды и экологической репарации. // Вода: химия и экология. 2009.№12, (декабрь). с. 29-34. Аннотация: Впервые выявлена возможная ошибочность представлений Нобелевских лауреатов Э.Шредингера (Schrödinger) и И.Пригожина о потоках энтропии, создаваемых организмом, в случае водных экосистем. Автор статьи сформулировал принципиально новую концепцию экологической репарации, которая дает совершенно новое освещение поведения энтропии в биологических и экологических системах. В работе получены экспериментальные результаты, доказывающие, что один из важнейших процессов репарации на экологическом уровне (восстановление качества воды в ходе процесса изъятия гидробионтами взвеси из воды) ингибируется загрязняющим веществом (ксенобиотиком). Это указывает на элемент аналогии с процессами репарации на генетическом уровне, которые также могут нарушаться ксенобиотиками и характеризуются некоторыми другими свойствами, аналогичными особенностям экологической репарации. Ксенобиотики, оказывающие негативное воздействие на процессы важные для экологической репарации качества воды, включали различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), детергенты, тяжелые металлы и др. Приводятся экспериментальные данные о воздействии ксенобиотика — катионного ПАВ (поверхностно-активного вещества) тетрадецилтриметиламмонийбромида на фильтрационную активность мидии природной гибридной популяции двустворчатых моллюсков (мидий) Mytilus edulis × M. galloprovincialis. Работа указывает на снижение энтропии в водной экосистеме, связанное с самоочищением воды и самоорганизацией системы. Тем самым выявляется несостоятельность и неприложимость тезиса Шредингера (о том, что организм питается отрицательной энтропией и тем самым генерирует поток положительной энтропии в окружающую среду) в случае водных экосистем. Выявляется также несостоятельность представлений И.Пригожина, который использовал представления Шредингера как отправную точку в своих работах.
A comment on understanding of the phenomenon of life: It is widely accepted that the repair of DNA is a fundamental attribute of life. It is vital that a similar attribute of life is found at another level of living systems — at the level of ecosystem. It is a step towards better insight into fundamental understanding of the phenomenon of life
** Начало текста статьи:
В пресноводных и морских экосистемах
происходят процессы самоочищения
[1-7], благодаря которым система под-
держивает качество воды [3, 5]. Биоти чес кие
процессы самоочищения являются природ-
ной биоремедиацией экосистемы [6 – 10]. В
водные экосистемы ежегодно поступает
аллохтонное органическое вещество в виде
частиц размером более 0,5 мкм (particulate
organic matter, POM). Поступ ление аллох-
тонного POM может составлять 89 кг на 1 га
поверхности водоема в год, например, в озеро
Лоренс (Lawrence Lake, Мичиган, США [3]).
В реке поступление POM может достигать
около 5900 т обеззоленного сухого вещества
на участке реки (New River, США) протя-
женностью 135 км (с учетом вещества, пос-
тупающего с притоками) [3]. К этому добав-
ляется поступление аутохтонного POM,
которое достигает величины около 5000 т
обеззоленного сухого вещества на том же
участке реки протяженностью 135 км [3].
Вклад фитопланктона в поступление POM в
Связь ПРОЦЕССОВ
САМООЧИЩЕНИЯ ВОДЫ и
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕПАРАЦИИ
воду может составлять 43 г углерода на 1 м2
площади водоема в год, например, в озере
Лоренс [3]. Это вещество должно удаляться
из столба воды в ходе природных процессов
самоочищения. На экосистемном уровне
организации жизни происходят процессы
ремедиации, восстановления и, в широком
смысле слова, экологической репарации
(«ремонта») системы [3 – 6], что порождает
целесообразность поиска аналогий при
сопоставлении этих процессов с процессами
репарации на других уровнях организации
жизни. Цель данного сообщения – анализ
некоторых особенностей экологической
репарации (деятельности биотического
блока системы самоочищения) на примере
процесса изъятия из воды взвеси при филь-
трации воды моллюсками с использованием
результатов опытов, в которых применялся
ингибиторный анализ экологических взаи-
модействий организмов [8]).
Получены новые результаты, показывающие,
что один из процессов экологической репа-
рации качества воды (процесс изъятия гид-
робионтами взвеси из воды) ингибируется
загрязняющими веществами (ксенобиотика-
ми), что указывает на некоторый элемент
аналогии с процессами репарации на генети-
ческом уровне, которые также могут нару-
шаться ксенобиотиками. Возможность и пра-
вомерность такой аналогии была отмечена и
обоснована нами ранее.
Материалы и методы исследования [далее см. текст статьи]…
**
Литература / References:
1. А. Ф. Алимов, Функциональная экология
пресноводных двустворчатых моллюсков, Л.,
Наука, 1981, 248 с.
2. Л.М. Сущеня, Количественные закономер-
ности питания ракообразных, Минск, Наука
и техника, 1975, 208 с.
3. R. Wetzel, Limnology, 3rd edition, San Diego
et al., Academic Press, 2001, 1006 p.
4. R.F. Dame, Ecology of Marine Bivalves: an
Ecosystem Approach. Boca Raton, CRC Press,
1996, 277 p.
5. Остроумов С.А. Биологические эффекты
при воздействии поверхностно-активных
веществ на организмы, М., МАКС-Пресс,
2001, 334 с.
6. Остроумов С.А. Водная экосистема: крупно-
размерный диверсифицированный биореак тор
с функцией самоочищения воды. ДАН (Докла-
ды РАН), 2000, Т. 374, № 3, С. 427 – 429.
7. Остроумов С.А. Концепция водной биоты
как лабильного и уязвимого звена системы
самоочищения воды. ДАН, 2000, Т. 372, № 2,
С. 279 – 282.
8. Остроумов С.А. Ингибиторный анализ
регуляторных взаимодействий в трофических
сетях. ДАН, 2000, Т. 375, № 6, С. 847 – 849.
9 Остроумов С.А. Синэкологические основы
решения проблемы эвтрофирования ДАН,
2001, Т. 381, № 5, С. 709 – 712.
10. Остроумов С.А. Сохранение биоразнооб-
разия и качество воды: роль обратных связей
в экосистемах // ДАН, 2002, Т. 382, № 1, С.
138 – 141.
11. А. Ф. Алимов, Элементы теории функци-
онирования водных экосистем, Санкт-
Петербург, Наука, 2000, 147 с.
12. Э. Шредингер (E.Schrödinger), Что такое
жизнь с точки зрения физики. М., ИЛ, 1947,
146 c.
13. О.Г. Газенко, В.Б. Малкин, Космическая
биология. В кн.: История биологии (с начала
ХХ века до наших дней), М., Наука, 1975, С.
560 – 578.
14. Э.М. Галимов, Феномен жизни: между
равновесием и нелинейностью. происхожде-
ние и принципы эволюции, М., Едиториал
УРСС, 2001. 256 с.
15. Г.С. Розенберг, Д.П. Мозговой, Д.Б.
Гелашвили, Экология: элементы теоретичес-
ких конструкций современной экологии,
Самара, Самарский научный центр РАН,
1999, 396 с.
16. Остроумов С.А. О биотическом очище-
нии воды и экологической репарации. //
Сиб. экол. журнал. 2006. № 3. C. 339 – 343.
17. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of topdown
control: new keys to studying eutro phication,
algal blooms, and water self-purification.
Hydrobiologia. 2002. 469, Р. 117 – 129.
18. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of
biodiversity in processes leading to water
purification: current conceptualizations and
concluding remarks. Hydrobiologia. 2002. V.
469 (1-3)Р. 203 – 204.
19. Ostroumov S.A. Aquatic ecosystem as a
bioreactor: water purification and some other
functions //Rivista di Biologia /Biology
Forum. 2004. V. 97. Р. 39 – 50.
20. Остроумов С.А. О биотическом самоочи-
щении водных экосистем. Элементы теории
// ДАН. 2004. Т.396. № 1. С. 136 – 141.
21. Остроумов С.А. Биологический механизм
самоочищения в природных водоемах и водо-
токах: теория и практика //Успехи современ-
ной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429 – 442.
22. Остроумов С.А. Роль биотических фак-
торов в формировании качества воды и само-
очищении водных экосистем // Экологи-
ческая химия. 2004. Т. 13(3) С. 186 – 194.
Êëþ÷åâûå ñëîâà:
качество воды,
поллютанты,
ксенобиотики,
репарация,
поверхностно-
активные вещества
(ПАВ),
детергенты,
металлы,
тетрадецилтримети-
ламмонийбромид,
морские мидии,
Mytilus edulis,
Mytilus
galloprovincialis
34
С.А. Остроумов // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №12, декабрь 2009 г. с. 29-34.
Some aspects of water filtering activity of filterfeeders
// Hydrobiologia. 2005. Vol. 542, No. 1.
P. 275 – 286.
23. Остроумов С.А. О некоторых вопросах
поддержания качества воды и ее самоочище-
ния // Водные ресурсы. 2005. Т.32. № 3. С.
337 – 347.
24. Остроумов С.А. О полифункциональной
роли биоты в самоочищении водных экосис-
тем //Экология. 2005. № 6. С. 452 – 459.
25. Ostroumov S.A. Biological Effects of
Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca
Raton, London, New York. 2006. 279 p.
26. Ostroumov S.A. Biomachinery for
maintaining water quality and natural water selfpurification
in marine and estuarine systems:
elements of a qualitative theory // International
Journal of Oceans and Oceanography. 2006.
Volume 1, №.1. Р. 111 – 118.
27. Остроумов С.А. Элементы теории био-
контроля качества воды: фактор экологичес-
кой безопасности источников водоснабже-
ния //Химическая и биологическая
безопас ность. 2008. № 5-6. С. 36 – 39.
28. Остроумов. С.А. Гидробионты в самоочи-
щении вод и биогенной миграции элементов.
М.: МАКС-Пресс. 2008, 200 с.
29. Ермаков В.В. О книге С.А.Остроумова
«Гидробионты в самоочищении вод и био-
генной миграции элементов» //Вода: химия
и экология. 2009. №8. С. 25 – 29.
30. Brooks, B.W.,Riley, T.M., Taylor, R.D. Water
quality of effluent-dominated ecosystems:
Ecotoxicological, hydrological, and management
considerations //Hydrobiologia. 2006. 556 (1),
Р. 365 – 379.
31. Fisenko A.I. A New Long-Term On Site
Clean-Up Approach Applied to Non-Point
Sources of Pollution //Water, Air, & Soil
Pollution. 2004, V. 156, № 1-4. Р. 1-27.
32. Neofitou, C., Dimitriadis, A., Pantazis, P.,
Psilovikos, A., Neofitou, N., Paleokostas, A. Selfpurification
of a long-stretched gully affects the
restoration of an alpine-type lake in northern
Greece// Fresenius Environmental Bulletin.
2005. 14 (12 A), Р. 1141 – 1149.
33. Stabili, L., Licciano, M., Giangrande, A.,
Longo, C., Mercurio, M., Marzano, C.N. Corriero
Filtering activity of Spongia officinalis var.
adriatica (Schmidt) (Porifera, Demospongiae)
on bacterioplankton: Implications for
bioremediation of polluted seawater //Water
Research 2006, 40 (16), Р. 3083 – 3090.
34. Добровольский Г.В., Розенберг Г.С.,
Тодераш И.К. (ред.) Открытие нового вида
опасных антропогенных воздействий в эко-
логии животных и биосфере: ингибирование
фильтрационной активности моллюсков
поверхностно-активными веществами. М.:
МАКС-Пресс. 2008. 104 с.
35. Wang X., Y. An, J. Zhang, X. Shi, C. Zhu, R.
Li, M. Zhu and S. Chen. Contribution of
biological processes to self-purification of
water with respect to petroleum hydrocarbon
associated with No. 0 diesel in Changjiang
Estuary and Jiaozhou Bay, China //
Hydrobiologia, 2002. V… 469, Numbers 1-3, Р.
179 – 191.
Metals, rehabilitation, pollutants, Xenobiotics, water quality, detergents, с.а.остроумов, организмы, экосистемы, качество воды, энтропия, шредингер, пригожин, экологическая репарация, surfaceactive agents (surfactants), tetradecyltrimethylammonium, sea mussels, mytilus edulis, mytilus galloprovincialis