Растения индикаторы

      Кладоискатели используют способность представителей флоры обнаруживать драгоценные металлы. Имеются растения, указывающие на присутствие в почве золота, серебра, платины. В шишках пихты (Abies alba L.) и сосны (Pinus silvestris L.), растущих на почвах с содержанием золота 0,00002%, его концентрация возрастает в пятьдесят раз. Еще более страстной любительницей золота оказалась кукуруза (Zea mais L.), не зря прозванная королевой полей. Из тонны золы кукурузных отходов можно извлечь до 60 г золота. Не менее активным накопителем золота оказался и неприметный хвощ (Equisetum sp.). Залежи серебряных руд в американском штате Монтана были открыты благодаря эриогонуму (Eriogonum ovalifolium L.).В наш атомный век открыта способность  растений указывать месторождения урана. У сосен и можжевельников, растущих над залежами урана, в надземных органах отмечается повышенная концентрация этого элемента. Если в золе листьев содержание урана составит 2 части на миллион, то данное месторождение можно считать пригодным для промышленной разработки. Астрагал  двухбороздчатый (Astragalus bisulcatus L.) и другие виды астрагала могут быть индикаторами селена, а так как селен часто сопутствует урановым рудам, то эти растения также полезны при поиске урановых месторождений. Селен сам по себе является редким химическим элементом, на который имеется повышенный спрос в разных отраслях промышленности. Благодаря астрагалам, накапливающим его в своих тканях, организовать добычу селена можно не путем строительства рудников, а сбором растений с последующим выделением ценного металла из зольного остатка после сжигания растительной массы. Там, где уран встречается вместе с серой, полезными индикаторами могут быть накапливающие серу представители семейств крестоцветных  (Brassicaceae) и лилейных (Liliaceae). У растений иван-чая (Chamaenerium angustifolium L.), растущих над урановыми месторождениями, розовые в норме лепестки становятся белыми.

       Под влиянием радиоактивного излучения  белеют и зеленеют синие плоды голубики  (Vaccinium aliginosum L.). Нефть называют кровью промышленности, и человечество неустанно ищет все новые и новые ее месторождения. Среди множества органических веществ, входящих в состав нефти, имеются соединения, стимулирующие рост растений. Поэтому в нефтеносных местообитаниях некоторые растения выделяются необычайно буйным ростом. Это взморник, или зостера малая  (Zostera nolti L.i), достигающая в нефтеносных районах каспийских вод метровой длины, при обычном размере 10-40 см, или петросимония  (Petrosimonia triandra), буйно разрастающаяся на битуминозных почвах

 1.4  Индикаторы грунтовых вод

       Ботаники  по нарастающей требовательности к водному режиму выделяют следующие группы растений: ксерофиты, мезофиты и гигрофиты. Первые встречаются в сухих местообитаниях, способны переживать продолжительные периоды сухости почвы и воздуха. Вторые приспособлены к жизни в условиях умеренного (достаточного) увлажения. Третьи растут во влажных местообитаниях, с большим количеством осадков и постоянно высокой влажностью воздуха. Ввиду многообразия природных условий выделяют также промежуточные (переходные) группы: ксеромезофиты и мезогигрофиты. Донник  белый (Melilotus albus L.), ковыль (Stipasp.), кошачья лапка  (Antennaria dioica L.), незабудка мелкоцветковая  (Myosotis micrantha L.), очиток едкий (Sedum acre L.), песчанка узколистная (Arenaria stenophylla L.), тимьян ползучий (Thymus serpyllum L.), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.), чистец пушистый (Stachys pubescens L.), ястребинка волосистая (Hieracium pilosella L.) указывают на сухость почв. Индикаторами  повышенной влажности являются белокрыльник  (Calla palustris L.), водяной перец (Polygonum hydropiper L.), дербенник, или плакун-трава (Lythrum salicaha L.), калужница (Caltha palustris L.), лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria L.), лютик ползучий (Ranunculus repens L.), незабудка болотная (Myosituspalustris L.), осоки береговая и топяная (Carexriparia L., Carexlimosa L.), рогоз узколистный (Typha angustifolia L.), сабельник (Comarum palustre L.), селезеночник (Chrysosplenium alternifolium L.), тростник обыкновенный (Phragmites communis L.), чистец болотный (Stachys palustris L.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды – биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды. Последствия загрязнения окружающей среды отражаются на внешнем виде растений. У растений под влиянием вредных веществ происходит увеличение числа устьиц, толщины кутикулы, густоты опушения, развивается хлороз и некроз листьев, раннее опадание листвы. Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. В настоящее время разработана концепция комплексного экологического мониторинга природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды. Обнаружив по состоянию растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ различными методами, например, испытанием растений в лабораторных условиях. На уровне вида и сообщества о состоянии природной среды можно судить по показателям продуктивности растений. Индикаторами присутствия сернистого газа являются лишайники и хвойные породы, наиболее сильно страдающие от загрязнений.

       Во многих промышленных городах вокруг заводов возникают зоны, где лишайники вообще отсутствуют – «лишайниковые пустыни». Хвоя сосны образует на своей поверхности тем более толстый слой воска, чем выше концентрация или продолжительнее действие на нее сернистого газа. Весь комплекс экологических факторов (температура воздуха и почвы, влагообеспеченность, рН среды, загрязнение почв и воздуха металлами) сказывается на биосинтезе пигментов, изменяя окраску различных частей растения. Этот биоиндикатор может оказаться наиболее информативным.

       Исследования, проведенные на древесных растениях показали, что тяжелые металлы могут накапливаться в растениях, и по их содержанию можно оценить экологическую обстановку территории. Загрязнение медью сказывается на росте растений, цинком – приводит к отмиранию листьев у растений, кобальтом – к ненормальному развитию и т.д. Индикаторами присутствия фтора являются чувствительные растения, накапливающие его и реагирующие на этот фитотоксикант некрозом листьев (гладиолусы, фрезия).Приведенные примеры свидетельствуют о том, что селекционеры могут сделать многое для создания биоиндикаторов различного рода загрязнений. Чувствительные растения могут заменить дорогостоящую установку для газовых анализов.   

      Такой «газоанализатор» окажется доступным каждому человеку.

ЛИТЕРАТУРА

1.Биологический  контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учебное пособие для студ. высш. учеб. Заведений/ О.П. Мелехова, Е.И. Сарапульцева, Т.И. Евсеева и др; под ред. О.П. Елеховой и Е.И. Сарапульцевой. – 2-е издание, испр. – М.:Издательский центр «Академия», 2008

2.Биологические  методы оценки природной среды/Под редакцией Н.Н. Смирнова – М.: издательство «Наука»,1978 г.

3.Биологическая  роль микроэлементов. – М.: Наука, 1983, 238с.

4.Каравосов  В.Т., Петришин В.И., Бавтуто Г.А. Хрестоматия по ботанике. Минск: «Беларуская энцыклапедыя», 2000.

5. Смирнов Ю.И. Энциклопедия растений. Санкт-Петербург «М и М –Экспресс», 1997.