Другое: Животные–биоиндикаторы окружающей среды

.5 Птицы и насекомые - индикаторы биологического разнообразия

Исследователи полагают, что исчезновение популяций насекомых и птиц это реальные признаки потери биологического разнообразия. Кроме того, они считают, что их популяции являются отличными индикаторами общего благополучия природной среды. Насекомые представляют собой важную составную часть фауны и являются отражением сложности среды и биологического разнообразия в целом. Они принимают участие в огромном количестве экологических процессов, гарантирующих защиту экосистем. Защита насекомых может проявляться через охрану среды их существования, так как они играют очень значительную роль в защите окружающей среды.Среди насекомых очень известными и выделяющимися считаются такие разновидности, как пчелы, бабочки и божьи коровки. Пчелы, садясь на цветы, обеспечивают их опыление, божьи коровки освобождают поля от тли, а бабочки являются украшением природы. К несчастью, многие виды находятся на грани исчезновения, согласно исследованиям, опубликованным CORDIS, показатель угасания бабочек изменяется в зависимости от зоны их обитания, в общем он оценивается в 11 % за последние 25 лет. Несколько лет назад ученые сообщили, что один из каждых восьми видов птиц в мире находится под угрозой. В числе районов с самым большим количеством исчезающих видов находятся: атлантическое побережье Бразилии, Гималаи, остров Мадагаскар, а также архипелаги Юго-Восточной Азии.

2.6 Животные - живые барометры окружающей среды

.6.1 Живые сейсмологи природы

Поведение животных часто показывает на изменения, которые происходят в окружающей среде. Например, скальные ящерицы и желтопузики, как правило, греются на солнышке на удалении 20-25 метров друг от друга, вблизи своих жилищ. Но иногда, что-то заставляет рептилий покинуть свои убежища, и тогда желтопузики встречаются чуть ли не на каждом шагу... С древности у жителей сейсмически активных регионов планеты есть свои приметы, предупреждающие о приближении землетрясения. Одной из самых загадочных, но безошибочных считается поведение рептилий. В 1975 году из провинции Ляонин (Китай) стали поступать сообщения о массовых случаях замерзания змей и ящериц на снегу. Якобы, узнав об этом, Мао Цзэдун заметил: "Мой дед говорил: если увидишь на снегу замерзшую змею, то скоро случится землетрясение". В течение суток миллионный город был эвакуирован, а спустя еще некоторое время произошло знаменитое хайчэнское землетрясение. Крымским сейсмологам также удавалось предсказывать землетрясения по поведению ящериц. 5 октября 1984 года ящерицы выползли из своих нор, несмотря на темное время суток и низкую температуру. Через час после этого были зафиксированы подземные толчки в районе ялтинского побережья.

Еще один случай: 26 июня 1986 года удалось предсказать слабые колебания земной коры. В этот день шел дождь, тем не менее ящерицы были активны и не прятались, как обычно, в укрытия. Еще одной удачей биосейсмологов было спрогнозированное в 1984 году в ночь с 4 на 5 июля четырехбалльное землетрясение в акватории Черного моря. В течение трех часов жители Ялты почувствовали 15 подземных толчков, к которым были готовы благодаря вовремя сделанному биопрогнозу. Ученые из Никитского ботанического сада, расположенного в Ялте, выяснили, что же лежит в основе "змеиного инстинкта". В результате исследований были найдены биологические механизмы, которые позволяют рептилиям предчувствовать землетрясения. "Ящерицы как наиболее древние представители фауны обладают сильной реакцией на воздействие геомагнитных и электромагнитных полей, это объясняется тем, что у ящериц нервная система отличается от нервной системы других животных" (С. Шарыгин, 2001г). По словам ученого, у рептилий есть так называемый париетальный орган, или "третий глаз". Этот орган располагается на конце промежуточного мозга, рядом с эпифизом, который регулирует нервную систему. Интересно то, что у ящериц он выходит наружу через специальное отверстие, в отличие от змей, у которых данный орган располагается внутри черепа.

Длительные наблюдения позволили ученым сделать вывод о том, что "третий глаз" способен "видеть" низкочастотные магнитные поля, предвещающие сейсмическую активность. На биополигоне был проведен эксперимент, подтвердивший выводы ученых. Нескольких ящериц подвергли воздействию высокочастотных электромагнитных полей большой интенсивности, спустя несколько дней подопытные животные погибли. Тогда на ящериц стали воздействовать низкочастотными полями. Это вызвало у рептилий повышенную активность. Ящерицы вели себя так, как обычно ведут себя в природе перед подземными толчками: они пытались выбраться из вольера, быстро перебегали с места на место и проявляли явное беспокойство.

Однако результаты опытов поставили биологов перед сложной задачей - как суметь отделить помехи, возникающие при сильных магнитных бурях, от сигналов - предвестников землетрясений. Тогда на территории полигона установили магнитометры, которые определяли силу геомагнитного возмущения, так называемый планетарный магнитный индекс. Нормальному состоянию магнитного поля Земли соответствует индекс 0,5. Если же его значение превышает единицу, то рептилии это чувствуют и активность их повышается, но не настолько, чтобы делать выводы о надвигающейся угрозе. "Часто я вижу, как мои питомцы вылезают из нор и объединяются в группы. Например, появление желтопузиков на поверхности в дождливую погоду нехарактерно - они предпочитают греться на солнышке. Такое отклонение может быть вызвано магнитной бурей", - рассказывает ученый Никитского ботанического сада Сергей Шарыгин,- А вот когда стрелки приборов приближаются к отметке

"два" и обитатели полигона покидают свои убежища, тогда жди беды». По мнению биологов, рептилии в отличие от приборов никогда не ошибаются в своих прогнозах. За счет строения нервной системы, которая досталась им от древних сородичей, ящерицы - наиболее чувствительные биологические индикаторы. Они могут определять приближающееся землетрясение в радиусе до ста километров от его эпицентра. Когда в 1990 году в Судаке было шестибалльное землетрясение, ученые наблюдали аномальное поведение ящериц на расстоянии 40 километров от эпицентра. По словам очевидцев, рептилии буквально ковром застилали поверхность земли и располагались на вертикальных поверхностях скал и камней. Вертикальное положение помогает им справиться с напряженностью и направленностью геомагнитного поля. Таким образом, они пытаются снизить воздействие поступающего перед толчками сигнала. Сотрудники Карадагской геостанции говорят, что после того как собрана вся информация по всем признакам - и электромагнитным, и геофизическим, и сейсмологическим, и биологическим, - можно объявлять тревогу. На их памяти были случаи, когда поведение желтопузиков предвещало социальные и политические катаклизмы. Вообще накануне любых важных мероприятий в Крыму там собирается экспертный совет по оценке сейсмической опасности и прогнозу землетрясений, на котором присутствует и директор ялтинского полигона С. Шарыгин. Он дает рекомендации по результатам наблюдений за "живыми индикаторами". С помощью своих питомцев биосейсмологи научились прогнозировать силу подземных толчков, масштабы и район сейсмической активности, но теперь им предстоит предсказать время землетрясения. Известно только то, что биологические индикаторы могут срабатывать как за несколько часов, так и за несколько дней до начала бедствия. Чем продолжительнее срок активности животных, тем сильнее и разрушительнее будут колебания земной поверхности. Зимой рептилии засыпают и их сейсмочувствительность притупляется. Но если в период холодов ящерицы выползают на снег, то это предвестник самого грозного бедствия.

Успехи в прогнозировании землетрясений пока сравнительно невелики. Но люди давно замечали, что подземным толчкам нередко предшествовало необычное поведение домашних и диких животных: дикие утрачивали обычный страх перед человеком и появлялись близ селений или даже прямо в них, а домашние становились беспокойными, непослушными, стремились покинуть помещения. Да и организм человека тоже "замечает" какие-то изменения во внешней среде: статистика вызовов "скорой помощи" отразила рост числа сердечно-сосудистых заболеваний среди жителей Ташкента и Спитака перед сейсмической катастрофой. Теория биологического предсказания землетрясений пока не создана, но некоторые подходы уже обозначены. Возможно, животные реагируют на повышение выделения из земной коры газов (углекислого газа, метана и других углеводородов, радона, водорода, сернистых соединений и т. д.), на инфразвуки, усиление напряженности электромагнитных полей и другие изменения во внешней среде, которые человек если и чувствует, то не осознает. Эти изменения, нарастающие перед землетрясением, могут восприниматься живыми системами как сигналы об опасности.

2.6.2 Уникальные способности синантропных животных

В номерах журнала "Наука и жизнь" за 1998 год А. Горбовский описывает ситуации, в которых животные проявили необычные способности в период Второй мировой войны, предупреждая о налетах вражеской авиации раньше, чем это могли сделать люди с помощью радаров; называет множество интригующих случаев, когда поведение животных могло служить предвестником разрушительных землетрясений. О способности крыс предвидеть заранее будущие несчастья знали еще древние".Если не отрываться от реальных фактов, то они таковы: крысы (серая и черная) - давние спутники человека в обживании Земли, типичные синантропные животные, которые следовали за человеком почти всюду, расселяясь с ним и выживая за его счет. Крысы поселялись на судах, особенно в этом преуспела черная крыса. Они всегда занимали самые укромные, труднодоступные места. Обитая в трюме, эти зверьки нередко раньше, чем моряки, обнаруживали аварийные ситуации, угрожавшие их благополучию. Для них гибель судна столь же опасна, как и для людей. Если в трюме появлялась вода или начинал самовозгораться груз, крысы бежали, оповещая этим моряков об опасности. И в этом нет ничего неестественного. Однако профессия моряка - одна из самых рискованных, поэтому моряки очень суеверны. В утверждении о способности крыс предвидеть будущие несчастья людей велика доля домысла. Ученые предпочитают высказывать мнение, что крысы способны достаточно верно оценивать степень опасности (именно для себя, для крыс!) в любой ситуации: на тонущем судне, во время весеннего половодья или на продовольствен- ном складе, где люди затеяли дератизацию. Обычно жизнь крыс (не только на судах) бывает скрытой от человека, а потому она таинственна и непонятна. Неудивительно, что она порождает суеверия. В эпизоде, описанном в воспоминаниях подводника в том же восьмом номере журнала, как раз ничего таинственного нет: крысы, обитавшие на атомной подводной лодке, первыми ощутили опасность, исходящую от аварии (утекло почти 200 л фреона). Их беспокойство помогло людям обнаружить аварию и принять своевременные меры. Но легко представить себе, что не будь в данном случае все столь "прозрачным" и хорошо объяснимым, как возникла бы почва для догадок и вымысла. В старину шахтеры брали в шахту клетку с канарейкой. Опасность в шахте исходит, в основном, от рудничного газа. При повышении его концентрации первой пострадает канарейка, что дает шахтерам шанс принять меры к собственному спасению. Современный инженер по технике безопасности или эколог вряд ли скажет, что канарейка "предвидит" беды шахтеров. Более правильно отнести такую ситуацию к области биологической индикации состояния среды. И канарейка в шахте, и крысы на атомоходе - это биоиндикаторы.

.6.3 Живые системы как биологические индикаторы

Под биологическими индикаторами в экологии понимаются живые системы (клетки, многоклеточные организмы, популяции, виды, сообщества организмов), которые позволяют судить о состоянии среды обитания. Суть в том, что биологический индикатор - это часть системы, состоянием которой озабочен человек. Правильно подобранные индикаторы позволяют решать задачу мониторинга (слежения) дешевле, проще и оперативней, чем при полном и всестороннем изучении этой системы с помощью приборов. У людей есть давний опыт использования биоиндикаторов. После длительного плавания моряки узнавали о близости земли по наличию птиц, свойственных морским побережьям. Собака чуяла и слышала хищного, опасного зверя лучше, чем древний человек, и тем была ему полезной. В наше время загрязнение атмосферы замечают по обеднению флоры лишайников. Повышение частоты особей с аномальными признаками (уродства конечностей у лягушек и тритонов, повышенное количество лепестков у цветков, многочисленные "ведьмины метлы" в кронах деревьев и т. д.) свидетельствуют о присутствии здесь каких-то тератогенных и мутагенных (вызывающих уродства и мутации) факторов. Форель - прекрасный индикатор чистоты воды, возвращаемой промышленным предприятием в естественный водоем. Некоторые бактерии используются как высокочувствительные индикаторы присутствия различных веществ: радионуклеидов, ядов, наркотиков и т. д. Историк Иордан (VI век) описал эпизод времен гуннских завоеваний: в 371 году гуннские всадники, продвигаясь по Таманскому полуострову, увидели самку оленя и стали ее преследовать. Олениха вошла в воду и, осторожно ступая, перешла в Крым. Так она указала охотникам брод, по которому гунны перешли в Крым, зайдя в тыл готам и скифам. Это обеспечило гуннам победу. При соответствующей склонности к ненаучным объяснениям этот эпизод дал бы повод для "привлечения" к людским делам потусторонних сил или для суждения о том, что олениха хотела помочь гуннам. А ученый мог бы сказать, что животное послужило "биоиндикатором" глубины воды.

В отличие от многих животных человек плохо видит ночью, не воспринимает зрительно поляризованный свет и ультрафиолетовые лучи. Мы глухи к ультразвукам и инфразвукам, а между тем их воздействие на человека может быть значительным и даже опасным. В сравнении с летучими мышами человек туг на ухо, в сравнении с легавой собакой - почти лишен обоняния, в отличие от термитов не способен ощущать электромагнитные поля. Впрочем, и у человека, и у животных нервная система имеет фильтры, которые пропускают в чувствующие системы организма лишь часть сигнальных воздействий. И это полезная черта организации нервной системы. В последние годы по всему земному шару отмечено увеличение частоты уродств конечностей у лягушек и других амфибий. Причина, скорее всего, - повсеместное загрязнение среды.

III. Краткая физико-географическая характеристика района исследования

.1 Географическая характеристика

Калининский район расположен в северо-западной части Краснодарского края и лежит между 45 00 и 45 42 северной широты и 38 00 и 38 16 восточной долготы. С севера и с запада его территория граничит с Приморско-Ахтарским районом, с востока- с Тимашевским и Динским районами, с юга -со Славянским и Красноармейским районами.

Станица Калининская находится в семидесяти км. от краевого центра- города Краснодара, в тридцати пяти километрах от города Тимашевска и в одном километре от ближайшей железнодорожной станции «Величковка».

.2 Климат

Климат ст. Калининской умеренно-континентальный.

Средняя годовая температура воздуха составляет 9,6С, средняя температура января -4,0С, июля +19,9С,абсолютный минимум -35С, максимум температуры воздуха +41С. Средняя продолжительность безморозного периода 191 день, наименьшая 152, наибольшая 217дней, средняя дата наступления заморозков 13 октября, ранняя 17 сентября, поздняя 17 ноября., поздняя 17 ноября. Средняя дата последнего заморозка 14 апреля, ранняя 24 марта, поздняя 10 мая, а в прошедшем 2000 году 14 мая.

Зима умеренная. За зиму средняя из наибольших высот снежного покрова не превышает 15 см. сход снежного покрова происходит в середине марта, средняя глубина промерзания почвы соответствует 32 см, наименьшая 9см, наибольшая 52см.

Для вегетации растений и возможностей начала полевых работ значение имеет переход средней суточной температуры к положительным значениям. Переход средней суточной температуры через 5С происходит в конце марта-начале апреля. В середине апреля устанавливается жаркая погода с наличием засух, в отдельные годы дневные температуры могут повышаться до 360С и выше. Лето наступает в первой декаде мая. Лето жаркое, сухое. При наличии высоких температур количество осадков за вегетационный период недостаточно. Сумма осадков за период с температурой выше 10С составляет 335мм, а за год 532мм. В течение всего года на территории станицы преобладают восточные (28%) и северо-восточные ветры (17%). Средняя скорость ветра составляет 3,8 м/сек; в течение вегетационного периода часто повторяют суховеи (35-90 дней), поэтому необходима посадка лесополос и социальная обработка почвы. Большая влияние на микроклимат станицы оказывает река Понура. Большая водная поверхность, особенно в период затопления пойманной части рек и выхода грунтовых вод на поверхность увеличивает влажность воздуха и количество туманных дней, повышает зимнюю температуру и понижает ее летом.

.3 Рельеф

Территория исследуемой нами станицы характеризуется пологоволнистым рельефом с наличием довольно многочисленных замкнутых депрессий (блюдец, впадин) разнообразной формы и величины.

Общий уклон местности имеет направление с юго-востока на северо-запад и на основной части территории имеет уклон до 1%. Волнистость поверхности обусловлена наличием реки и балок с сетью многочисленных ответвлений-балочных понижений. С юго-востока на северо-запад территорию станицы пересекает река Понура. Равнинность рельефа Калининской благоприятно влияет на развитие сельского хозяйствам частности растениеводства. Обширные равнинные территории способствуют механизированной обработке почвы.