Kirliliğin neden olduğu topluluk toleransı - Pollution-induced community tolerance - Wikipedia

Kirliliğin neden olduğu topluluk toleransı (RESİM) tepkisini ölçmek için bir yaklaşımdır kirlilik - bir topluluk üzerinde uyarılmış seçici baskılar. O bir eko-toksikolojik araç topluluğa yaklaşan hata payı bütünsel bir bakış açısından kirliliğe. Toplum Toleransı üç yoldan biriyle artabilir: fiziksel uyarlamalar veya fenotipik esneklik, uygun seçim genotipler ve hassas Türler toleranslı türler tarafından bir topluluk.

PICT, herhangi bir ekosisteme kolayca uygulanabilmesi ve popülasyon toleransı yaklaşımında olduğu gibi temsili bir test organizmasının kullanılması kritik olmaması açısından popülasyon toleransı yaklaşımından topluluk toleransına farklılık gösterir.

Toplum toleransı

Topluluk hoşgörüsü, aşağıdaki hususların belirlenmesi için bir gösterge olarak kullanılabilir: zehirli var rahatsızlık çeşitli türler için açık bir toplulukta organizmalar.[1] Bir toksik maddenin toleransı üç yolla artabilir: fizyolojik adaptasyon, aynı zamanda bir bireyin fenotipik plastisitesi olarak da bilinir; zaman içinde bir popülasyon içinde seçilen toleranslı genotipler; ve bir topluluk içindeki türlerin daha toleranslı olanlarla değiştirilmesi.[2] Fizyolojik adaptasyon veya fenotipik plastisite, bireysel bir organizmanın kendisini değiştirme yeteneğidir. fenotip ortamdaki değişikliklere yanıt olarak.[3] Bu, organizma türü ile yaşadıkları rahatsızlığın türü arasında büyük farklılıklar ile ortaya çıkabilir. Doğal seçilim Birkaç nesil boyunca meydana gelen bu durum, tüm popülasyonun spesifik genotip seçimi sergilemesine neden olur.[4] Zamanla, toleranslı genotipler toleranslı olmayanlar yerine seçilebilir ve bir popülasyonda bir kaymaya neden olabilir. genetik şifre.[5] Doğal seçilim, daha az toleranslı türlerin daha toleranslı türlerle yer değiştirmesine de neden olabilir.[4] Tüm bu yönler bir topluluğun yapısını büyük ölçüde değiştirebilir ve eğer bir zehirli suçlu olarak tanımlanabilirse, bu zehirleyicinin daha fazla birikmesini önlemek için eylem gerçekleştirilebilir.[1] PICT, olaydan kurtulan bir topluluğun yapısına bağlı olarak toksik maddelerin neden ve etkisi arasındaki bağlantı için kullanılabilir, ayrıca toksik madde indüklenmiş ardışık (TIS) olarak da bilinir.[5] Zehirli madde ile indüklenen ardıllık, çevreye bir kimyasal sokulduktan sonra daha toleranslı nesillerin gelişimi olacaktır.

Oluşabilecek iki tür tolerans vardır: çoklu ve ortak tolerans. Birden fazla tolerans, bir bireyin aynı anda bulunan birkaç toksik maddeyi tolere etme yeteneğini artırabilir.[2] Bu, çevrede bulunan kimyasalların türünün, konsantrasyon ve etkilenen organizmalar çevreyi birçok farklı şekilde değiştirebilir. Eş tolerans, bir organizmanın kısa vadeli testlerde belirli bir toksik maddeye tolerans geliştirme ve birincisine benzer diğer toksik maddeler için bu toleransı elde etme yeteneğidir.[2] Bir toplulukta birden fazla toksik madde türü varsa, aynı anda hareket edebildikleri için hangi tür toleransın ortaya çıktığını belirlemek zor olabilir. Temel olarak, bir toplulukta uzun ve kısa vadeli toksisite testleri ile birden fazla ekotoksikolojik araçla test etmeden tam olarak neler olup bittiğini anlamak zordur.

Alan çalışmaları

Kirliliğin neden olduğu topluluk toleransının değerlendirilmesi, yerinde Çoğu bilinen veya yaratılmış kimyasal maruziyet gradyanlarının kullanımını içeren teknikler. Bir örnek, bilinen bir konsantrasyon gradyanının kullanılmasıdır. Tri-n-butilin PICT'yi değerlendirmek için Periphyton.[6] Tolerans modelleri, toleransın en yüksek kontaminasyon kaynağı olan marinaya en yakın olduğunu gösterdi. Kontamine alanlara ek olarak referans alanların kullanımı da yaygın olarak PICT'nin translokasyon değerlendirmeleri için kullanılır. Almanya'da yapılan bir çalışmada, Almanya'nın Leipzig kentinin kuzeyindeki iki nehir sisteminde cam diskler üzerinde perifiton kültürü yapılmıştır. Bir sistem kontamine çalışma alanıydı ve diğeri 10 km yukarı akıntıya sahipti ve referans olarak kullanılması amaçlanan kirlenmemişti. Kolonizasyon döneminden sonra, 10 raf cam diskten 6'sı diğer nehir sistemine yerleştirildi. Deney sırasında, referans bölgeden cam disklerde bulunan topluluk yapısı, kontamine sahaya taşındığında kontamine alanlarda bırakılan kontrol disklerininkini yansıtacak şekilde değişti.[1] Danimarka'daki başka bir çalışmada, Bure Gölü'nden gelen göl suyunu temel olarak kullanarak PICT'nin değerlendirilmesine izin veren çevreleme deneyleri yapıldı. Gölden gelen bu suyu kullanarak, potansiyel olarak kafa karıştırıcı değişkenler, sonuçları kontrolle karşılaştırarak geçersiz kılınacaktır. Konsantrasyonları atrazin ve bakır bu muhafazalara değişen konsantrasyonlarda eklenmiştir. Daha önce tartışılan diğer deneylerde olduğu gibi perifiton toplulukları bu deneyde kullanılmış ve cam diskler kullanılarak kültürlenmiştir. Fotosentetik aktivite ölçüldü ve deney boyunca bir PICT ölçümü olarak kullanıldı. Deney, yüksek Cu seviyelerinin, fitoplankton topluluğunun topluluk toleransına ve çinkoya ko-toleransına yol açtığını gösterdi. Toplam Biyokütle yüksek Cu konsantrasyonlarını içeren denemelerin başında azaldı ve bu da hassas türlerin doğrudan ölümüne bağlı olarak Topluluk Toleransının arttığını gösterir.[7]

Yerinde bir şekilde PICT kullanımı, su sistemleri ile sınırlı değildir. İçeren bir çalışma 2,4,6-Trinitrotoluen kullanılmış respirometrik TNT varlığına yanıt olarak toprak mikrobiyal topluluklarında Kirliliğin Neden Olduğu Toplum Toleransını ölçmek için teknikler. Bu çalışmanın sonuçları, TNT'ye uzun süreli maruz kalma ile muamelelerde, düşük TNT seviyeli topraklara göre daha büyük oranda TNT dirençli bakteri oranına sahip olduğu için PICT Teorisini daha da desteklemektedir.[8] TNT'nin neden olduğu bu PICT başka bir çalışmada da mevcuttu.[9]

İdeal olarak, kirliliğin neden olduğu topluluk toleransı, çevresel kirliliğe yanıt olarak doğal topluluğun temsili bir örneği kullanılarak sahada değerlendirilebilir. Bununla birlikte, durum her zaman böyle değildir, bu nedenle PICT'yi doğru bir şekilde değerlendirmek için laboratuvar çalışmaları gerekli tamamlayıcılardır.

Laboratuvar çalışmaları

PICT'nin laboratuar araştırması, topluluk yapısını etkileyebilecek kirlilik dışındaki faktörleri ortadan kaldırmak için gereklidir.[2] Blanck ve Dahl'ın (1996) çalışmasında olduğu gibi saha çalışmasıyla bağlantılı olarak yürütülebilir. Bu çalışmada, perifiton üzerinde TBT'nin laboratuar akut toksisite testlerinden elde edilen sonuçlar, saha çalışmasından elde edilen sonuçları doğrulayarak, perifiton toksisitesinin, araştırma altındaki sahadaki TBT kirliliğinden kaynaklandığı sonucunu desteklemektedir.[6] Sonuçlar akut toksisite testler böylece belirlenen etkinin belirli bir kirletici maddeden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.

Laboratuvar testleri için çeşitli yöntemler vardır, ancak genel bir format şunları içerir: örnekleme, bir bioassay ve topluluk yapısının bir analizi.

Örnekler suni veya doğal substrat üzerinde toplanabilir. yerinde veya laboratuvarda.[10] Farklı kirletici konsantrasyonlarına maruz kalan bir dizi numune ve kontrol örneklem. Yerinde örnekleme, bir sucul ekosistemde bir örnekleme cihazı kurmayı ve bir süre kolonileşmesine izin vermeyi içerir (örneğin birkaç hafta). Bir örnek, suda kolonize hale gelen bir cihaz olan diatometredir. diyatomlar ve daha sonra analiz için kaldırılır.[11] Yerinde numune alma cihazları, kirlilik kaynağından artan mesafelerde kurulur. nokta kaynaklı kirlilik. Bu nedenle numuneler, kontaminantın nokta kaynağından uzaklaştıkça daha seyreltik hale geldiği varsayılarak kontaminant konsantrasyonunda bir gradyanı temsil eder. Schmitt-Jansen ve Altenburger (2005) tarafından yapılan bir çalışmada laboratuar örneklemesine bir örnek kullanılmıştır. 14 gün boyunca toplulukların, sürekli olarak karıştırılan ve aşılanan laboratuar akvaryumlarında kurulan diskler üzerine yerleşmesine izin verildi. yosun bir gölden. Akvaryumlara farklı konsantrasyonlarda doz verilmiştir. herbisit uzun vadeli (14 günlük) kirletici maruziyet gradyanı elde etmek için. Haftada bir akvaryum suyu tamamen değiştirildi ve herbisit ile yeniden dozlandı.[12]

Bir bioassay tolerans ve uzun süreli kontaminant maruziyeti arasındaki korelasyonu test etmek için numuneler üzerinde yürütülür. İlk olarak, numuneler farklı konsantrasyonlarda kirletici maddeye maruz bırakılır. Ardından, örnek organizmalar üzerindeki toksik etkiyi belirlemek için bir son nokta ölçülür. Bu ölçümlerden elde edilen sonuçlar, bir EC50.[12] Hem Blanck (1996) hem de Schmitt-Jansen ve Altenburger (2005) fotosentez uç noktaları olarak.[6][12]

Örneklerin topluluk yapısı, türlerin yaygınlığı ile uzun süreli kirletici madde maruziyeti arasındaki ilişkiyi kontrol etmek için analiz edilir. Örnekler taksonomik olarak kompozisyonu belirlemek için sınıflandırılmış ve türlerin çeşitliliği uzun vadeli riskler üzerinden kurulan toplulukların oranı. Çalışmada bir ilişki bulunup bulunmadığı sonucuna varmak için sonuçlar, uzun süreli maruziyetteki kirletici konsantrasyonu ile karşılaştırılır.[12]

Referanslar

  1. ^ a b c Entertainer, Stefanie; Sans-Piche, Frederic; Streck, Georg; Altenburger, Rolf; Schmitt-Jansen, Mechthild (2011). "Sucul Sistemlerde Kontaminasyonun Aktif Biyolojik İzlenmesi - PICT Kavramının Uygulandığı Yerinde Translokasyon Deneyi". Sucul Toksikoloji. 101 (1): 228–236. doi:10.1016 / j.aquatox.2010.10.001. PMID  21087798.
  2. ^ a b c d Blanck, Hans; Wangberg, S. A .; Molander, S. (1988). "Kirliliğin Neden Olduğu Toplum Toleransı - Yeni Bir Ekotoksikolojik Araç." Kimyasalların Tehlikelerini Tahmin Etmek İçin Sucul Biyotanın İşlevsel Testi ". Amerikan Test ve Malzeme Kurumu. STP. 988: 219–230.
  3. ^ Madenci, Benjamin G., Sonia E. Sultan, Steven G. Morgan, Dianna K. Padilla ve Rick A. Relyea. 12 Aralık 2005. "Fenotipik Plastisitenin Ekolojik Sonuçları." Elsevier. Ekoloji ve Evrimdeki Eğilimler. 20 (12): 685–692). http://bama.ua.edu/~rlearley/Miner_2005.pdf.
  4. ^ a b Darwin, Charles. 1859. "Doğal Seleksiyon Yoluyla Türlerin Kökeni veya Yaşam Mücadelesinde Kayırılan Irkların Korunması." Londra: John Murray. 1. Baskı. http://graphics8.nytimes.com/packages/images/nytint/docs/charles-darwin-on-the-origin-of-species/original.pdf
  5. ^ a b Blanck, Hans. 22 Eylül 2010. "Biyotik Topluluklarda Kirliliğin Neden Olduğu Toplum Toleransını (PICT), İnsan ve Ekolojik Risk Değerlendirmesini Değerlendirmek İçin Kullanılan Prosedür ve Yaklaşımların Eleştirel Bir İncelemesi." İnsan ve Ekolojik Risk Değerlendirmesi. 8 (5): 1003–1034. http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/1080-700291905792.
  6. ^ a b c Blanck, Hans; Dahl Bjorn (1996). "Tri-n-butiltin (TBT) Kontaminasyonunun Agradyentinde Marineperiphyton'da Kirliliğin neden olduğu Toplum Toleransı (PICT)". Sucul Toksikoloji. 35 (1): 59–77. doi:10.1016 / 0166-445X (96) 00007-0.
  7. ^ Gustavson, Kim; Wangberg, Sten-Ake (1995). "Bakır ve Atrazine Maruz Kalan Mikroalg Topluluklarında Tolerans İndüksiyonu ve Ardıllık". Sucul Toksikoloji. 32 (4): 283–302. doi:10.1016 / 0166-445X (95) 00002-L.
  8. ^ Gong, Ping; Gasparrini, Pietro; Rho, Denis; Hawari, Jalal; Thiboutot, Sonia; Ampleman, Guy; Sunahara, Geofrrey I. (2000). "2,4,6-Trinitrotoluen ile Kirlenmiş Topraklarda Kirliliğin Neden Olduğu Mikrobiyal Topluluk Toleransını Ölçmek İçin Bir Yerinde Respirometrik Teknik". Ekotoksikoloji ve Çevre Güvenliği. 47 (1): 96–103. doi:10.1006 / eesa.2000.1934. PMID  10993709.
  9. ^ Siciliano, Steven D .; Gong, Ping; Sunahara, Geoffrey I .; Greer, Charles W. (2000). "Kirliliğe Bağlı Topluluk Toleransı, Denatüre Gradyan Jel Elektroforezi ve Tohum Çimlenme Deneyi ile Tarla Topraklarında 2,4,6-Trinitrotoluen Toksisitesinin Değerlendirilmesi". Çevresel Toksikoloji ve Kimya. 19 (8): 2154–160. doi:10.1002 / vb. 5620190827.
  10. ^ Blanck, Hans. 1985. "Perifiton örnekleri kullanan basit, topluluk düzeyinde, ekotoksikolojik bir test sistemi". Hidrobiyoloji. 124: 251–261.
  11. ^ "Bir Bilim Adamının Araçları". Kentsel Nehirler Bilinci. 2004.
  12. ^ a b c d Schmitt-Jansen, M .; Altenburger, R. (2005). "Kirliliğin neden olduğu topluluk toleransı ve türlere duyarlılık dağılımlarını kullanarak alg topluluklarının fotosistem II-herbisit maruziyetine tepkilerini tahmin etmek ve gözlemlemek". Çevresel Toksikoloji ve Kimya. 24 (2): 304–312. doi:10.1897/03-647.1. PMID  15719989.