Морфологический подход

В условиях техногенного воздействия на природные экосисте­мы снижение численности популяций происходит в значитель­ной мере за счет эмбриональной и личиночной смертности. Эм­брионы и личинки — наиболее чувствительные к повреждаю­щим факторам фазы жизненного цикла гидробионтов. Воздей­ствие на организм стрессирующих факторов приводит к откло­нениям от нормального строения различных морфологических признаков. В московских и подмосковных водоемах за последние 20 лет катастрофически возрос процент уродливых личинок ля­гушек и жаб. Отмечено появление рыб с нарушениями эмбрио­нального морфогенеза, т.е. с различными аномалиями (асиммет­рия тела и т.д.).

В пригородных водоемах и малых реках, по данным гидробио­логического мониторинга, исчезли многие виды гидробионтов. Процессы воспроизведения организмов — это сложная цепь взаи­мообусловленных событий, любое из звеньев которой может быть нарушено воздействием токсичной среды.

Для диагностики воздействия загрязнений на морфологические характеристики применяются методы оценки флуктуирующей асим­метрии.

Симметрия как вид согласованности отдельных частей живых организмов имеет общебиологическое значение. При работе с био­логическими объектами в настоящее время используется класси­фикация асимметрий (нарушения симметрии) по Л. Ван Валену (Van Valen, 1962), согласно которой они подразделяются на три типа: 1) направленная асимметрия, когда какая-то структура раз­вита на одной стороне больше, чем на другой (сердце млекопита­ющих); 2) антиасимметрия — большее развитие структуры на од­ной из сторон (правша и левша в популяции человека); 3) флуктуирующая асимметрия — незначительные ненаправленные от­клонения от строгой билатеральной симметрии.

Флуктуирующая асимметрия является результатом неспособ­ности организмов развиваться по точно определенному плану. Раз­личия между сторонами не являются генетически детерминиро­ванными и не имеют адаптивного значения. Выступая в качестве меры стабильности развития, флуктуирующая асимметрия харак­теризует состояние морфогенетического гомеостаза — способно­сти организма к формированию генетически детерминированно­го фенотипа при минимальном уровне онтогенетических наруше­ний. Таким образом, флуктуирующая асимметрия может быть оха­рактеризована как одно из наиболее обычных и доступных для анализа проявлений случайной изменчивости развития.

Возможность использования асимметрии в биоиндикации по­казана многими авторами, которые убедительно доказали на при­мере различных видов растений и животных, что вели­чина асимметрии реагирует на различные стрессоры антропоген­ного характера и может являться мерой нарушения развития орга­низма. Флуктуирующая асимметрия — это один из общих онтоге­нетических показателей, характеризующий стабильность индиви­дуального развития, дающий оценку состояния природных попу­ляций и зависящий от состояния среды. Величина флуктуирую­щей асимметрии и ее зависимость от определенных факторов мо­жет быть определена лишь на популяционном уровне. Кроме того, В. М.Захаровым показано, что флуктуирующая асимметрия явля­ется практически единственной формой фенотипической измен­чивости с известной причиной обусловленности.