Совокупность свободно плавающих млекопитающих, рыб и крупных беспозвоночных. Для оценки экологического состояния важное значение имеет биогеохимический анализ накопления тяжѐлых металлов и других загрязняющих веществ в рыбах в зависимости от способа питания и органа, содержания элементов в водах, физико-химических параметров вод и донных осадков. Считается, что в хищных рыбах микроэлементы накапливаются меньше, чем в планктофагах и бентофагах. Исключение составляет ртуть, которая на порядок и более накапливается в крупных хищниках. Органы рыб, контактирующие с водой и служащие своеобразными барьерами или фильтрами (кожа, чешуя, жабры, плавники), а также некоторые внутренние органы, особенно печень, избирательно накапливают многие микроэлементы. Содержание химических элементов в рыбах претерпевает сезонные колебания и изменяется на протяжении жизненного цикла.

Воды имеют pH от 6,5 до 8,5. Их реакция часто определяется отношением бикарбоната Ca к его карбонату или же бикарбоната Ca к CO2. Эти воды менее благоприятны для миграции большинства металлов, которые осаждаются в форме нерастворимых гидроксидов, карбонатов и других солей. Анионогенные элементы, напротив, мигрируют сравнительно легко (Si, Ge, Ag, V, U, Mo, Se и др.). Такие почвы особенно характерны для аридных ландшафтов, вод известняков и изверженных
пород, морей и океанов. При разложении органических веществ в них тоже образуются CО2 и органические кислоты, которые полностью нейтрализуются CaCO3 и другими минералами Ca, а также Mg, Na, K, которыми богаты почвы и породы.

Водные организмы зоны 0 – 5 см и поверхностной плѐнки на границе воздух – вода. Это зона сгущения жизни, в первую очередь бактерий, количество которых в плѐнке в 500 раз больше, чем на глубине (М.В. Горленко и др.). На контакте воздух – вода действуют силы поверхностного натяжения, на него поступают атмосферные аэрозоли, несущие тяжѐлые металлы, пестициды и другие поллютанты. Широко известно поверхностное загрязнение водоѐмов нефтью даже при попадании в них незначительных количеств нефтепродуктов. Приповерхностная плѐнка – комплексный двусторонний геохимический барьер: кислородный, термодинамический, биогеохимический и др., на котором осаждаются химический элементы из воздушной и водной сред.

Система, в которой колебания концентрации и баланс форм нахождения техногенных веществ не нарушают газовые, концентрационные и окислительно-восстановительные функции живого вещества, не вызывают нарушения биогеохимических пищевых цепей, количества и качества биологической продукции, не снижают еѐ генетическое разнообразие. Нарушение названных условий означает техногенную трансформацию или разрушение природной системы (М.А. Глазовская).

Частицы – песок, пыль и глина, переносимые водой и постепенно из неѐ оседающие. Из-за различных скоростей осаждения частиц разной плотности и размеров наносы, как правило, состоят из песка, пыли и глины в чистом виде (механическая дифференциация).

Вирусы относятся к царству Vira. Это мельчайшие микроорганизмы, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Они отличаются особым разобщенным (дисъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки и затем происходит их сборка в вирусные частицы. Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Сформированная вирусная частица называется вирионом.

Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронного микроскопа, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий.

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги) (рис. 8).





1 вирус оспы; 2 вирус герпеса; 3 аденовирус; 4 паповавирус; 5 гепаднавирус; 6 парамиксовирус; 7 вирус гриппа; 8 коронавирус; 9 аренавирус; 10 ретровирус;

В цитоплазме прокариот обнаруживаются различные включения. Одни из них следует рассматривать как активно функционирующие структуры, другие как продукты клеточного метаболизма, не выделяющиеся наружу, но откладывающиеся внутри клетки. Некоторые цитоплазматические включения имеют явно приспособительное значение. И наконец, многие из них являются запасными веществами, отложение которых клеткой происходит в условиях избытка питательных веществ в окружающей среде, а потребление наблюдается, когда организм попадает в условия голодания.

К числу внутрицитоплазматических включений, выполняющих определенную функцию в фотосинтезе, относят хлоросомы зеленых бактерий и фикобилисомы цианобактерий. В этих структурах локализованы пигмен ты, поглощающие кванты света и передающие их в реакционные центры, то есть выполняющие роль антенны. Хлоросомы имеют форму продолго ватых пузырьков длиной 90 150 и шириной 25 70 нм, окруженных однослойной электронноплотной мембраной толщиной 2 3 нм, построен ной только из белка. Они располагаются в непосредственной близости от ЦПМ, плотно к ней примыкая. В хлоросомах локализованы бактериохло рофиллы с, d или е. Водорастворимые пигменты белковой природы (фико билипротеины) цианобактерий содержатся в особых структурах фикоби лисомах, расположенных правильными рядами на внешних поверхностях фотосинтетических мембран и под электронным микроскопом имеющих вид гранул диаметром 28-55 нм.

Образование эндоспор процесс, имеющий место только в мире прокариот. Бактериальные эндоспоры это особый тип покоящихся клеток грамположительных эубактерий, формирующихся эндогенно, то есть внутри цитоплазмы «материнской» клетки (спорангия). Эндоспоры обла дают специфическими структурами (многослойными белковыми покрова ми, наружной и внутренней мембранами, кортексом) и устойчивостью к высоким температурам и дозам радиации, летальным в норме для вегета тивных клеток (рис. 6, г). Эндоспорам свойственно также и особое физическое состояние протопласта.

К спорообразующим относится большое число бактерий приблизи тельно из 15 родов, характеризующихся морфологическим и физиологиче ским разнообразием.

Спорообразование, форма и расположение спор в клетке (вегетатив ной) являются видовым свойством бактерий, что позволяет отличать их друг от друга. Форма спор может быть овальной, шаровидной; расположе ние в клетке: терминальное на конце палочки (возбудитель столбняка), субтерминальное ближе к концу палочки (возбудитель ботулизма, газовой гангрены) и центральное (сибиреязвенная бацилла).

Покоящимися клетками некоторых цианобактерий, обладающими повышенной устойчивостью к ряду неблагоприятных факторов (высуши ванию, пониженным температурам), являются акинеты. Они, как правило, заметно крупнее вегетативных клеток, имеют продолговатую или сферическую форму, гранулированное содержимое и толстую оболочку. Образова ние акинет происходит в период замедления роста и начинается с увеличе ния клеточных размеров, при этом в цитоплазме накапливаются гранулы запасных веществ (гликогеновых, полифосфатных и особенно крупных цианофициновых), а также карбоксисом. Одновременно происходит утол щение пептидогликанового слоя клеточной стенки и уплотнение слизисто го чехла за счет отложения в нем электронноплотного фибриллярного ма териала полисахаридной природы (рис. 6, в). Оболочки акинет содержат больше липидов и полисахаридов, а цитоплазма меньше воды, чем веге тативные клетки. В цитоплазме при формировании акинет отмечается уве личение содержания ДНК, рибосом, но уменьшение количества хлорофил ла и фикобилиновых пигментов. Тилакоиды образуют сложную сетчатую структуру. Скорость фотосинтеза в акинетах ниже, а дыхание выше, чем в вегетативных клетках. Прорастание акинет происходит иногда вскоре по сле их образования или только после перенесения в свежую питательную среду и может осуществляться двумя путями: иногда в акинете на одном из полюсов формируется пора, через которую выходит проросток, или же прорастание происходит в результате разрыва оболочки акинеты.

Цисты образуют бактерии рода Azotobacter, группы Спирохеты, рода Myxococcus, рода Rickettsia и др. У большинства миксобактерий образова ние цист, называемых также миксоспорами, закономерная стадия их жиз ненного цикла (рис. 5, а). После окончания стадии активного размножения клетки миксобактерий собираются вместе и образуют структуры наподо бие плодовых тел, представляющие собой массу слизи, в которую погру жены клетки, или дифференцированные структуры, поднимающиеся над поверхностью субстрата на простых или разветвленных стебельках (рис. 5, б).



Рис. 5. Цикл развития и плодовые тела некоторых миксобактерий: а цикл развития Myxococcus: 1 активно размножающиеся вегетативные клетки; 2 скопление клеток, предшествующее образованию плодового тела; 3 пл одовое тел о; 4 миксоспоры; б пл одовые тел а: 1 Myxococcus ; 2 Choпdromyces (по Schlegel, 1972 г.)

Соединение переменного состава – это преимущественно гели и неустойчивые коллоидные минералы, образующие ряд промежуточных стадий от исходного геля до относительно более устойчивой формы, обладающей кристаллической структурой (А.Е. Ферсман). Наиболее важные составные части ландшафта, определяющие его своеобразие, или находятся в коллоидном состоянии, или в процессе своего образования прошли через коллоидное состояние. Накопление коллоидов (мутабильных соединений) пропорционально интенсивности и длительности протекания в геохимических ландшафтах биологического круговорота элементов. Это правило было сформулировано А.И. Перельманом и имеет большое значение при изучении развития ландшафтов и миграции химических элементов.

Расстояние от верхней границы элементарного ландшафта до нижней. Верхняя граница находится в тропосфере и определяется зоной распространения пыли (из данного или соседнего ландшафта), обитания организмов. Нижней границей в ряде случаев является горизонт грунтовых вод (включительно). Чем разнообразнее элементарный ландшафт, т.е. чем больше в нѐм информации и чем она сложнее, тем больше и мощность элементарного ландшафта.