Ekologická smrt - Ecological death - Wikipedia

Ekologická smrt je neschopnost organismus fungovat v ekologický kontext, vedoucí k smrt.[1] Tento termín lze použít v mnoha oblastech biologie popsat jakýkoli druh. V kontextu vodní toxikologie, toxická chemická látka nebo toxický, přímo ovlivňuje vodní organismus, ale okamžitě ho nezabije; místo toho narušuje normální ekologické funkce organismu, které pak vedou ke smrti nebo nedostatku potomek. Toxikant způsobuje, že organismus není schopen nějakým způsobem fungovat ekologicky, i když zjevně toxikantem netrpí. Ekologická smrt může být způsobena subletálními toxikologickými účinky, které mohou být behaviorální, fyziologický, biochemické nebo histologické.[2]

Typy subletálních účinků způsobujících ekologickou smrt

Subletální účinky zahrnují jakékoli účinky organismu způsobené a toxický které nezahrnují smrt. U kratších nejsou tyto účinky obecně dobře pozorovány akutní toxicita test.[2] Delší, chronická toxicita test umožní dostatek času na to, aby se tyto účinky objevily v organismu a vedly k ekologické smrti.[2]

Účinky na chování

Toxické látky může ovlivnit chování organismu, které u vodních organismů může ovlivnit jejich schopnost plavat, krmit nebo se vyhýbat predátorům.[2] Ovlivněné chování může vést ke smrti organismu, protože může hladovět nebo sežrat dravci.[2] Toxické látky mohou ovlivnit chování ovlivněním smyslových systémů, na kterých jsou organismy závislé při shromažďování informací o svém prostředí, nebo ovlivňováním motivace organismu správně reagovat na senzorické podněty.[1] Pokud organismus není schopen efektivně využívat senzorické podněty, nemusí být schopen reagovat na včasné varovné příznaky rizika predace.[1] Toxické látky mohou také ovlivnit pozdější stadia predace tím, že ovlivní schopnost organismu reagovat na predátory nebo pokračovat v únikových strategiích.[1]

Fyziologické účinky

Toxické látky může ovlivnit organismus fyziologie které mohou ovlivnit jeho růst, reprodukci a / nebo vývoj.[2] Pokud organismus neroste správně a je poddimenzovaný nebo má růstové vady, bude pravděpodobnější, že ho snědou predátoři. Je-li narušena reprodukce organismu, nemusí přímo zemřít, ale nebude schopen předat své geny populaci. Organismus již nebude v populaci reprezentativní genofond.

Biochemické účinky

Toxické látky může změnit enzymy nebo ionty přítomné v organismu.[2] Pokud tato změna přímo nezpůsobí smrt, ale ovlivní chování nebo fyziologii organismu, může také vést k ekologické smrti.

Histologické účinky

Toxické látky může změnit organismus papírové kapesníky.[2] Pokud tato změna přímo nezpůsobí smrt, ale ovlivní chování nebo fyziologii organismu, může také vést k ekologické smrti.

Příklady toxických látek vedoucí k ekologické smrti

DDT

Efekt způsobený DDT je ztenčování skořápky ve ptačích vejcích, což vede ke smrti kuřat. Jakmile je DDT nahromaděn dospělým ptákem, je metabolizován do formy DDE který je stabilní i toxický.[3] Chemická látka, která má formu DDE, ovlivňuje metabolismus vápníku ve skořápkách dospělých samic ptáků, což nakonec způsobí snížení tloušťky skořápky.[3] Při vysokých koncentracích DDT již nebudou vaječné skořápky schopny unést váhu inkubujících rodičů a povedou ke smrti nenarozeného mláďat.[3] Toto je příklad fyziologických a biochemických subletálních účinků vedoucích k ekologické smrti kuřat.

Diazinon

Efekt způsobený diazinon je pokles reakce na narážky predátorů v Chinook losos (Oncorhynchus tshawytscha). Diazinon, organopesticid, byl vystaven mladistvému ​​lososu Chinook po dobu dvou hodin při koncentraci 1 a 10 μg / l a tyto koncentrace stačily k eliminaci behaviorálních reakcí ryb na chemické podněty predátorů.[4] Pokud ryba nedokáže rozpoznat, že je poblíž dravec, je pravděpodobné, že bude sežrán. Toto je příklad behaviorálního subletálního účinku vedoucího k ekologické smrti.

Pentachlorfenol

Efekt způsobený pentachlorfenol je pokles v reakci na útoky predátorů v guppies (Poecilia reticula). Pentachlorfenol byl vystaven juvenilním guppies v dávce 500 a 700 μg / l a obě koncentrace snížily reakce guppies na predátory.[5] Predátoři nemuseli tak často udeřit, nemuseli tak často pronásledovat nebo museli pronásledovat guppies, pokud guppies, kteří nebyli vystaveni těmto úrovním pentachlorfenolu.[5] Guppies, které byly vystaveny této chemikálii, byly pravděpodobně konzumovány kvůli jejich pomalejší reakci. Toto je další příklad subletálního účinku na chování, který vede k ekologické smrti.

Měď

Efekt způsobený měď má dopad na losos čichový systém. Čichový systém se používá ke shromažďování důležitých informací o prostředí člověka. V případě lososa mohou čichová vodítka shromažďovat informace o kvalitě stanoviště, predátorech, kamarádech a dalších.[6] Losos dokáže pomocí svého čichového systému detekovat výrazné přechody mědi a pomocí těchto informací se jim vyhne kontaminovaný vody.[6] Pokud je však losos ovlivněn mědí, může být čichový systém zasažen během několika minut.[6] Pokud ryba již není schopna shromažďovat informace o životním prostředí, může být vystavena riziku predace nebo nemůže najít zdroje pro přežití. Toto je příklad fyziologického subletálního účinku vedoucího k ekologické smrti.

Reference

  1. ^ A b C d Scott, G.R. a K.A. Sloman. 2004. Účinky látek znečišťujících životní prostředí na komplexní chování ryb: integrace behaviorálních a fyziologických ukazatelů toxicity. Aquatic Toxicology 68: 369-392.
  2. ^ A b C d E F G h Rand, G.M. (Ed). Základy vodní toxikologie: účinky, osud v životním prostředí a hodnocení rizik. 2. vyd. Florida: CRC Press, 1995.
  3. ^ A b C Americké ministerstvo vnitra, Národní biologická služba. „Kontaminanty životního prostředí“. Stav a trendy biologických zdrojů národa. Ministerstvo vnitra, Národní biologická služba: Washington, DC. 1998. <http://www.nwrc.usgs.gov/sandt/ > 15. května 2013.
  4. ^ Scholz, N.L., Truelove, N.K., French, B.L., Berejikian, B.A., Quinn, T.P., Casillas, E., Collier, T.K. 2000. Diazinon narušuje antipredátorské a naváděcí chování lososa chinookského (Oncorhynchus tshawytschaI). Umět. J. Fish. Aquat. Sci. 57: 1911-1918.
  5. ^ A b Brown, J.A., Johansen, P.H., Colgan, P.W., Mathers, R.A. 1985. Změny v chování při vyhýbání se predátorům u mladistvých guppies (Poecilia reticulata) vystavených pentachlorfenolu. Umět. J. Zool. 63: 2001-2005.
  6. ^ A b C Baldwin, D.H., Sandahl, J.F., Labenia, J.S., Scholz, N.L. 2003. Subletální účinky mědi na Coho Salmon: Dopady na nepřekrývající se receptorové dráhy v periferním čichovém nervovém systému. Environ. Tox. a Chem. 22 (10): 2266-2274.

Viz také