Определение и содержание термина «техногенная биологическая инвазия»
В экологии под инвазией (от лат. invasio – нашествие, нападение) понимают проникновение и последующее развитие в каком-то регионе (территории, акватории) нового, ранее не обитавшего здесь биологического вида. Техногенная биологическая инвазия – это инвазия, непосредственно связанная с человеческой деятельностью (перевозкой грузов и др.). Этот процесс, в отличие от интродукции, осуществляется не как сознательное расселение полезного вида, а как побочный, в большинстве случаев, нежелательный эффект. Распространяющийся вид обычно обозначается как «вселенец» или «вид-вселенец». Вхождение вида-вселенца в экосистему может идти двумя основными путями, которые обозначаются: внедрение и замещение. В первом случае вид-вселенец занимает свободную экологическую нишу, во втором случае вытесняет вид, ранее занимавший ее. Но практически во всех случаях инвазия рассматривается как негативное явление. Инвазии могут произойти в силу естественных причин. Но это событие – относительно редкое. Техногенные инвазии происходят несравненно чаще. Их результатом является особый вид техногенеза окружающей среды – «биотический техногенез». Пути техногенных инвазий весьма разнообразны. Их описанию посвящено множество научных работ. Но, в контексте рассматриваемой общей проблемы формирования природно-технических систем (ПТС), необходимо обратить внимание на другую сторону инвазионного процессы – на особенности среды, в которой он происходит. Техногенная инвазия в природной среде и техногенная инвазия в ПТС имеют ряд важных различий. В природной среде техногенная инвазия происходит, как преодоление вселенцем с помощью человека физико-географических барьеров, названных Л.А. Зенкевичем «импедитные преграды» (букв. – непроходимые), которые ранее не позволяли им освоить свой «потенциальный ареал расселения». Результатом является разрушение естественных экосистем. Техногенная инвазия в ПТС – это внедрение нового вида в уже преобразованную человеком среду. Биота этой среды сложилась и существует в условиях техногенеза. Иными словами, это «техногенный процесс, происходящий на фоне техногенеза». Его результат можно обозначить как «вторичный биотический техногенез», т.е. вселение нового вида в сообщества, которые сами являются продуктом «первичного биотического техногенеза». Несмотря на то, что эти события происходят не в природных экосистемах, их последствия часто носят более катастрофичный характер. Так, колорадский жук распространялся не в природных экосистемах, а в агробиоценозах, которые являются разновидностью ПТС. В данном случае нельзя говорить о распространении вида-вселенца путем «внедрения» или «замещения». Скорее это процесс формирования специфической биоты различных ПТС – агросистем, урбосистем. Для ее обозначения можно предложить термин «технобиота», которая включает животные, растения и микроорганизмы, формирующие сообщества на участках, подвергшихся техногенезу. Примерами являются организмы сообществ рудеральной растительности, городская орнитофауна и т.п. В качестве отдельных разновидностей технобиоты можно выделить «урбобиоту» – биоту урбосистем, «агробиоту» – биоту агросистем и «культуробитоту» – биоту, искусственно создаваемых природно-антропогенных объектов, предназначенных для удовлетворения потребностей населения в общении с «живой природой» – биота различных резортов от крупных национальных парков до небольших городских водоемов. В этой связи следует обратить внимание на тот печальный факт, что происходящее превращение биосферы в биотехносферу неминуемо повлечет хотя и постепенное, но повсеместное превращение природной биоты в технобиоту. Следует особо подчеркнуть, что данный процесс не следует рассматривать исключительно как деградацию природной биоты. В условиях управляемого техногенеза – это биота, условия существования которой поддерживаются с помощью целенаправленных мер технического характера. Цель подобных действий – сохранение биоразнообразия в условиях глобального техногенеза. Иллюстрацией может служить тот факт, что уже сейчас благополучное состояния многих особо охраняемых природных объектов (ООПТ) поддерживается специальными инженерно-техническими системами и защитными сооружениями. Очевидно, что неконтролируемые изменение технобиоты, путем включения в нее новых видов, представляют собой не меньшую опасность, чем техногенные инвазии в природной среде. Обобщая высказанные суждения, можно дать следующее определение понятию «техногенная биологическая инвазия (далее – техногенная инвазия)» – это неконтролируемый процесс внедрения новых видов в природные экосистемы и природно-технические системы, представляющий собой побочный эффект различных видов человеческой деятельности.
Основные виды техногенных инвазий
По характеру экологического механизма среди техногенных инвазий можно выделить:
- Трансимпедитные техногенные инвазии, заключающиеся в транспортировке видов-вселенцев с помощью технических средств через непреодолимые (импедитные) преграды. Примером может служить расселение в ХХ веке двустворчатого моллюска дрейссены. Не обладая естественным механизмом, позволяющим расселяться вверх по течению рек, данный вид реализовал такую возможность с развитием судоходства, развиваясь на подводных частях плавсредств. Дрейссена смогла даже пересечь Атлантику, вероятно, сохраняясь в скоплениях вод в технических узлах перевозимого оборудования. Распространение этого вида обусловило развитие серьезных биопомех в эксплуатации систем водоснабжения многих стран и привело к огромным финансовым потерям.
- Базисно-трофические техногенные инвазии имеют двухступенчатый экологический механизм. Сначала искусственно создается кормовая база для будущего вселенца (обычно, выращивание какой-то новой сельскохозяйственной культуры). На втором этапе происходит распространение в этой местности собственно вида-вселенца. Причем, не обязательно это требует преодоления импедитных преград, как в случае с колорадским жуком – вредителем картофеля. Иногда вид не распространялся по причине ограниченности пищевых ресурсов. Примером являются периодические инвазии саранчи, далеко выходящие за пределы первичного ареала данного вида, связанные с ирригационным выращиванием зерновых культур.
- Креативно-биотопические техногенные инвазии. Их механизм носит еще более сложный характер. В результате человеческой деятельности создаются условия, в которых может успешно развиться какой-то биологический вид, впоследствии вселяющийся в техногенную среду. В отличие от предшествующего вида инвазий, пищевые ресурсы играют второстепенную роль. На первое место выходят иные факторы, например, тепловое загрязнение среды (калефакция) или наличие убежищ. Результаты данного вида техногенной инвазии в экологии рассматриваются как процесс «синантропизации» животных и растений. Примером, являются голуби и крысы, обитающие в городах, расположенных далеко за пределами их естественного видового ареала. Это также один из путей неконтролируемого формирования технобиоты. Еще одним примером является вселение в конце ХХ в. и массовое развитие африканского вида кровососущего комара из рода анофелес в г. Москве в подтапливаемых подвалах домов.
- Техноклиматические биологические инвазии связаны с искусственным изменением климата, делающим возможным расширение ареалов некоторых видов. Очевидно, что техногенными инвазиями подобные явления можно считать только в случае принятия точки зрения о техногенной природе наблюдающихся глобальных климатических явлений (парникового эффекта), природа которых до сих пор остается предметом дискуссии.
Профилактика техногенных инвазий
Профилактика инвазии определяется ее видом, точнее, экологическим механизмом самого процесса. Так, при трансимпедитных инвазиях инвазиях – это карантинные мероприятия. Нежелательные базисно-трофические и креативно-биотопические инвазии можно предотвратить, внося соответствующие коррективы в планирование деятельности, создающей их базу.
Техногенная стимуляция патогенных организмов заключается в создании при осуществлении различных видов технологической деятельности условий для массового развития и распространения биологических форм, вызывающих заболевания человека, животных и растений или их переносчиков. Образование людских поселений и накопление в окружающей среде продуктов их жизнедеятельности всегда являлось фактором ухудшения санитарно-эпидемиологической обстановки. Следует еще раз подчеркнуть, что рассматривается влияние именно технологической деятельности.
Примером может служить явление «вторичного роста патогенных микроорганизмов»при тепловом загрязнении среды. В этих условиях некоторые виды болезнетворных бактерий, которые в водоемах умеренной зоны способны лишь какое-то время сохраняться в жизнеспособном состоянии, начинают размножаться. В разделе Водоемы-охладители описано явление биотехнопульверизации, заключающееся в распространении микроорганизмов, интенсивно развивающихся на поверхности теплообменного оборудования АЭС и ТЭС, с потоком сбросных подогретых вод. Некоторые материалы свидетельствуют о том, что таким образом может происходить размножение и распространение представителей патогенной микрофлоры. Аналогичные явление наблюдались и при эксплуатации градирен, когда с потоками теплого влажного воздуха из них в атмосферу городов поступали аэрозоли, содержащие болезнетворные организмы. Еще большую опасность в этом плане представляют собой объекты микробиологического производства, сбросы и выбросы которых недостаточно контролируются.
Очевидно, что описанные выше явления не следует рассматривать как форму техногенной инвазии. Но их экологические механизмы во многом схожи – это искусственное создание в ПТС условий, пригодных для массового развития нежелательных организмов.
Более подробно данные вопросы рассматриваются в наших публикациях, которые можно скачать бесплатно и без регистрации на нашем сайте:
| 1. | Суздалева А.Л., Безносов В.Н., Горюнова С.В. Биологические инвазии в природно-технических системах – Вестник Российского университета дружбы народов. Серия экология и безопасность жизнедеятельности. 2005. № 3. С. 67-78.
Аннотация. Показано, что в настоящее время основной причиной увеличения количества биологических инвазий является техногенез окружающей среды. Для обозначения этих явлений предложен термин «техногенная инвазия». Описаны экологические механизмы основных видов техногенных инвазий. Ключевые слова: техногенная инвазия, природно-техническая система, биотический техногенез, биотехносфера, инвайдер, технобиота. |
файл 22p1.doc |
| 2. | Безносов В.Н., Суздалева А.Л. Экзотические виды фитобентоса и зообентоса водоемов-охладителей АЭС как биоиндикаторы теплового загрязнения – Вестник МГУ. Серия 16 Биология. 2001. №3. С.27-31.
Аннотация. На основании изучения биоты водоемов-охладителей атомных и тепловых электростанций России выделен ряд теплолюбивых видов-вселенцев, которые могут быть использованы для определения границ зон теплового загрязнения. Ключевые слова: тепловодные вселенцы, водоем-охладитель, валлиснерия, физелла. Beznosov V.N., Suzdaleva A.L. Exotic species of the phytobenthos and the zoobenthos living into cooling-ponds of NPS as a bioindicators of the thermal pollution – Moscow University Bulletin. Series 16 Biology. 2001. №3. P.27-31. Summary. Basing on the study of the organisms living into cooling-ponds of NPS located in the temperate belt of Russia offered using some exotic species of the phytobenthos and the zoobenthos as a bioindicators of thermal pollution. Keywords: thermophilic introducents, cooling-pond, vallisneria, physella. |
файл 22p2.doc |
| 3. | Суздалева А.Л. Развитие условно-патогенных микроорганизмов в районах сброса подогретых вод атомных электростанций – Гигиена и санитария. 2001. № 4. С. 15-17.
Аннотация. Тепловое загрязнение водных объектов может стимулировать размножение в водоемах представителей условно-патогенной и патогенной микрофлоры. Развитие нежелательных микроорганизмов возможно не только в местах сброса подогретых вод, но и во внутренних узлах систем оборотного техводоснабжения, примером которых являются системы охлаждения АЭС и ТЭС. Ключевые слова: вторичный рост патогенных бактерий, тепловое загрязнение, биотехнопульверизация, водоем-охладитель. |
файл 22p3.doc |