6 Типы анализа растительного и животного материала. Общие основы методов
К основным типам анализа растительного и животного материала:
1) визуальный (морфологический);
2) гистологический;
3) химический.
Морфологический анализ. Морфология растений как фундаментальная ботаническая дисциплина абсолютно необходима для решения разнообразных практических задач: медицинских, лесохозяйственных, природоохранных и многих других. Морфологические признаки составляют основу классификации растений, так как без знания структуры невозможно изучать жизненные процессы, происходящие в растениях. Изучение структурных особенностей растений необходимо для развития других ботанических дисциплин. Решение как частных ботанических, так и общебиологических проблем, в том числе экологических, возможно благодаря специфическим методам, используемым в морфологии растений:
1. Сравнительно-морфологический (описательный) – изучение топографических закономерностей в строении растений.
2. Онтогенетический – изучение закономерностей морфогенеза в процессе индивидуального развития растения (онтогенеза) от зиготы до смерти. При этом важное значение имеет анализ всех проявлений морфогенеза: особенностей роста, морфологической и анатомической дифференциации тела растения, возникающих в процессе его развития, полярности, симметрии, корреляции.
3. Эволюционная морфология (изучение морфогенетических изменений в процессе эволюции) основана на синтезе данных онтогенетической морфологии и сравнительной морфологии ныне живущих и вымерших растений. Задача эволюционной морфологии – изучение общих закономерностей преобразования структуры растений в процессе эволюции, без знания которых невозможно решение вопросов, связанных с филогенией растений, отражающей не только родственные отношения между разными таксонами, но и основные направления их эволюции. Сходство морфологических признаков может быть следствием родства, либо параллельного развития нескольких групп растений от какихто общих предков, либо следствием конвергенции – появлением сходных особенностей строения под влиянием одинаковых условий существования.
4 Функциональная морфология (изучение взаимодействия структуры и функции). Соединение морфологического и физиологического методов исследования дает представление о растении как целостной структурнофункциональной и динамичной системе, которая приспособлена к жизни в определенной экологической обстановке и реагирует на любые изменения внешних условий.
Гистологический анализ. Гистопатология – микроскопическое исследование и изучение больных тканей.
Загрязняющие вещества поражают определенные ткани, клетки и органоиды. Иногда специфические микроскопические повреждение достаточно четко варьируют в зависимости от вещества. В таком случае гистопатология может помочь поставить диагноз. Так как эта процедура трудоемкая, она применяется только тогда, когда другие методы не дают результата. Гистологический анализ используется для диагностики чаще у хвойных, чем у широколиственных деревьев.
Химический анализ. Когда изучены все предпосылки диагностики и их взаимосвязи, а причина возникшего состояния не установлена, хотя прогнозируется действие загрязняющих веществ – проводится химический анализ.
Обычно берут листья растений, так как они поглощают наибольшее количество загрязняющих веществ. Можно использовать для анализа стебли, корни, семена растений.
Анализ проводится в химической лаборатории, отбор образцов требует особой тщательности. В зависимости от серьезности проблемы образцы отбираются через интервал 0,5 – 1 километр, начиная от источника и отходя на несколько километров, чтобы выйти из пораженной местности.
В точке отбора следует брать полную пробу листьев одного возраста, одного или двух наиболее представительных видов со следами повреждений. Условия роста образцов должны быть как можно более однородными.
Не все вещества аккумулируются растениями и не всегда накапливаются в концентрациях, в достаточной степени превышающих фоновый уровень, т.е. уровень, достаточный для анализа.
Использование дистанционных методов. В качестве дистанционных методов можно использовать аэрофотосъемку с инфракрасной и другой специальной техникой для выявления областей, растительность которых находится в стрессовом состоянии. В случае заболевания растения дышат более интенсивно, у них повышается температура, это обнаруживается на теплочувствительной инфракрасной пленке.
Когда часть растения гибнет, дыхание снижается, что тоже фиксируется инфракрасной пленкой. Сказанное выше относится и к изображениям, полученным с помощью спутников.
Крупномасштабные съемки оказывают помощь в обнаружении районов стресса, но поставить диагноз с их помощью нельзя, для этого требуются наземные исследования.