Мезокосм - Mesocosm - Wikipedia

A мезокосм (мезо- немесе 'орташа' және -әлем 'әлем') - бұл қоршаған ортаны бақыланатын жағдайларда зерттейтін кез-келген ашық эксперименттік жүйе. Осылайша мезокосмалық зерттеулер далалық зерттеулер мен жоғары бақыланатын зертханалық тәжірибелер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.[1]

Месокосмалар сонымен қатар орташадан үлкенге бейім (мысалы, су мезокосмасының ауқымы: 1-ден> 10000 л) және өзара әрекеттесетін организмдердің бірнеше трофикалық деңгейлерін қамтиды.

Зертханалық эксперименттерден айырмашылығы, мезокосмалық зерттеулер табиғи ауытқуды (мысалы, диель циклдарын) ескеру мақсатында ашық ауада өткізіледі. Мезокосмалық зерттеулерді негізгі айнымалыларды бақылауға алатындай шағын қоршауда немесе одан әрі тәжірибе жүргізу үшін табиғи ортаның негізгі компоненттерін жинау арқылы жүргізуге болады.

Ағзалардың немесе қауымдастықтардың қоршаған ортаның өзгеруіне реакциясы қалай болатындығын бағалау үшін мезокосмамен кең көлемді зерттеулер жүргізілді, мысалы, температураның жоғарылауы, көмірқышқыл газының немесе рН деңгейінің жоғарылауы сияқты қоршаған ортаның айнымалыларын қасақана манипуляциялау арқылы.[2]

Артықшылықтары

Нидерландыдағы қызанақ жылыжайы.
Нидерландыдағы қызанақ жылыжайы.

Мезокосмосты зерттеудің артықшылығы - қызығушылық тудыратын қоршаған орта градиенттерін (мысалы, жылыну температурасын) бақылауға немесе біріктіруге болады, бұл түрлердің, популяциялардың немесе қызығушылық тудыратын қоғамдастықтардың өсуіне немесе тіршілігіне әсер ететін негізгі механизмдерді (механизмдерді) бөліп, түсіну үшін. Градиенттерді манипуляциялау арқылы (мысалы, климаттың өзгергіштері) мезокосмалық зерттеулер әртүрлі сценарийлердің тиімді модельдерін құруға көмектесетін қолда бар мәліметтерден тыс кеңейе алады. Месокосмалық эксперименттер сонымен қатар әр түрлі емдеу деңгейлерінің репликациясын қосады.

Бір нәрсені манипуляциялау бізге сол экожүйеде немесе қоршаған ортада бірдеңе орын алса, не күтуге болатыны туралы түсінік бере алады.[2] Жабық мезокосмалар үшін өсу камералары тәжірибені басқаруға мүмкіндік береді.[2] Сіз өсімдіктерді өсу камерасына орналастыра аласыз, ауаны, температураны, жылуды және жарықтың таралуын басқара аласыз және әр фактордың әр түрлі мөлшеріне ұшыраған кезде әсерін байқай аласыз.[2]

Жылыжайлар мезокосманы зерттеуге үлес қосады, бірақ кейде бұл климаттың өзгеруіне әкелуі мүмкін, экспериментке кедергі келтіреді және нәтижесіз мәліметтерге әкеледі.[3][4]

Кемшіліктері

Зертханалық эксперимент үшін өсу камераларын пайдалану кейде кеңістіктің шектеулі болуына байланысты кемшіліктер болып табылады. [5] Мезокосмаларды қолданудың тағы бір кемшілігі - қоршаған ортаға жеткілікті түрде еліктеу емес, бұл ағзаның өзінің табиғи ортадағы табиғи мінез-құлқына қарсы белгілі бір реакция беруден сақтайды.

Мысалдар

Hoplias Malabaricus балығы.
A Hoplias malabaricus балық.

[A] Маззео және оның әріптестері тамақтану әдеттерін тексерді Hoplias malabaricus әр түрлі мөлшерде болған кезде балық фитопланктон, зоопланктон және бәсекелестік.[6] Тәжірибе жүргізуден үш ай бұрын олар жауын-шашынның орташа мөлшерін, ауа температурасын және жалпы субтропикалық ортаны ұстап тұрды.[6] 12 қондырғыны қолдана отырып, олар сулы қабатқа, құмға және өсімдіктерге толтырып, қоршаған орта фитопланктон пайда болғанға дейін оқшаулап ұстады.[6] Мұқият дайындалғаннан кейін Маззео және т.б. осы бірліктерді басқару категорияларына (зоопланктон және фитопланктон) және 3 тәжірибені бөлу тәжірибесін бастады: (Jenynsia multidentata зоопланктонмен және фитопланктонмен), (ювеналды) Hoplias malabaricus зоопланктонмен және фитопланктонмен), және (Үлкен Hoplias malabaricus, Jenynsia multidentata, зоопланктон және фитопланктон) және әр түрлі жағдайдағы биомассаның айырмашылықтарын байқады.[6]

[B] Фланаган мен Макколей климаттың жылынуының көміртегі диоксиді концентрациясына таяз тоғандардағы әсерін сегіз цилиндрлі жердегі мезокосмалар құру арқылы сынап көрді.[7] Олар оны Калгари университетінің кампусындағы тоғандағы төрт бақылауға және төрт тәжірибеге бөлді.[7] Бұл мезокосмалардың астында саңылаулар болған және олар тоғанмен бірдей тереңдікте суға батқан.[7] Шөгінділер мен температураны кез-келген өзгерістен мұқият ұстап тұру арқылы зоопланктон мен балдырлар өндірісі сәтті болды.[7] Манипуляциядан кейін (жылуды суға айдау) олар тоған түбіндегі шөгінділерді көмірқышқыл газының концентрациясы үшін өлшеді. Деректер жинап, оны талдағаннан кейін Фланаган мен Макколи тоғандағы қоршаған ортаның жылынуына байланысты тоғаннан көмірқышқыл газы қоршаған ортаға көбейеді, өз кезегінде шөгінділердегі көмірқышқыл газының мөлшері азаяды, жанама түрде өзгереді деген қорытындыға келді. сол экожүйенің көміртегі айналымы.[7]

[C] Месокосмалар теңіз ортасындағы ластаушы заттардың тағдырын зерттеу үшін, сондай-ақ табиғи теңіз орталарында жасалынбайтын басқарылатын манипуляциялық эксперименттер жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін пайдалы. 1976 жылдан бастап теңіз экожүйелерін зерттеу зертханасы (MERL) Род-Айленд университеті жақын жерден су алатын мезокосм цистерналарын пайдаланып ластану және теңіз экологиялық эксперименттік зерттеулер жүргізді Наррагансетт шығанағы.[8][9]

Теңіз экожүйелерін зерттеу зертханасы (MERL) мезокосмасының тереңдігі 8 метр, көлемі 7 текше метр. Мезокосм цистерналары олардан суды сорып алатын Наррагансетт шығанағының іргелес Батыс өтуінің орташа тереңдігіне сәйкес келетін етіп жасалған. MERL орналасқан 41 ° 29′30 ″ Н. 71 ° 25′14 ″ В / 41.491764 ° N 71.420651 ° W / 41.491764; -71.420651 оңтүстік Ferry Rd. Род-Айлендтағы Наррагансеттте.

MERL мезокосмаларын қолданатын ғылыми зерттеулердің мысалдары:

  • Хинга, KR, ME.Q. Пилсон, Р.Ф. Ли, Дж. Фаррингтон, К.Тжессем және А.С.Дэвис. 1980 ж. Биогеохимия туралы бензантрацен жабық теңіз экожүйесінде. Қоршаған орта туралы ғылым және технологиялар 14: 1136-1143.
  • Хант, Калифорния және С.Л. Смит. 1982. Басқарылатын теңіз экожүйелері - тұрақты микроэлементтердің циклдарын зерттеуге арналған құрал: ұзақ мерзімді реакция және өзгергіштік. 123–135 бб. Ин: Г.Д. Грис және М.Р. Ривз, (ред.) Теңіз мезокосмалары: Эксперименттік экожүйелердегі биологиялық және химиялық зерттеулер. Springer Verlag, Нью-Йорк.
  • Донагай, П.Л. 1984. Теңіз ластануын бағалау үшін мезокосмалардың пайдалылығы. 589–620 бб. В: Х.Х. Уайт, (ред.) Теңіз ластануын өлшеу кезіндегі түсініктер. Мэриленд теңіз грант колледжі, колледж паркі, Мэриленд.
  • Doering, PH, C.A. Oviatt және J.R. Reilly 1986. Сүзгіні беру клемасының әсерлері Mercenaria mercenaria эксперименттік теңіз мезокосмаларында көміртегі циклі туралы. Теңіз зерттеу журналы 44:839-861.
  • Овиатт, Калифорния, Д.Т. Рудник, А.А. Келлер, П.А. Сампу және Г.Т. Альквист. 1986. Оттегінің және көмірқышқыл газының жүйесімен салыстыру және метаболизмнің С-14 өлшеуін эстуарий мезокосмасында. Теңіз экологиясының прогресі 28: 57-67.
  • Новицки, Б.Л. және C.A. Овиатт. 1990. Ануарлар антропогендік қоректік заттарға арналған тұзақ па? Эстаруар мезокосмасынан алынған дәлел. Теңіз экологиясының прогресі 66: 131-146.
  • Doering, PH, C.A. Овиатт, Б.Л. Новицки, Е.Г. Клос және Л.В. Қамыс. 1995. Модельденген эстуарин градиентіндегі алғашқы өндірістің фосфор және азотпен шектелуі. Лимнология және океанография. 124: 271-287.
  • Peitros, JM және MA Rays. 2003. Аквариумды устрицаның әсері, Crassostrea virginica (Гмелин, 1791) судың сапасы және шөгу туралы: мезокосмды зерттеу нәтижелері. Аквамәдениет 220: 407-422.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Мезокосма дегеніміз не?». Алынған 18 шілде 2011.
  2. ^ а б c г. Сала, Джексон, Муни, Хауарт, О.Е., Р.Б., Х.А., РВ (2000). Экожүйе ғылымындағы әдістер. Нью-Йорк: Спрингер-Верлаг. б. 353.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ Кеннеди, AD (1995a). «Жоғары ендік климатының өзгеру тәжірибесінде пассивті жылыжай аппараттарының температуралық әсері». Функция. Экол. 9 (2): 340–350. дои:10.2307/2390583. JSTOR  2390583.
  4. ^ Кеннеди, AD (1995b). «Климаттың имитациялық өзгеруі: пассивті жылыжайлар қоршаған ортаның биологиялық әсерін сынау үшін жарамды микрокосм ба?». Ғаламдық өзгерістер биологиясы. 1 (1): 29–42. Бибкод:1995GCBio ... 1 ... 29K. дои:10.1111 / j.1365-2486.1995.tb00004.x.
  5. ^ Дудзик, М .; Харт; Джассби; Лапан; Алым; Рис (1979). «Планктонды зерттеу үшін су микрокосмаларын жобалаудағы кейбір ойлар». Int. Дж. Энвирон Зерттеулер. 13 (2): 125–130. дои:10.1080/00207237908709813.
  6. ^ а б c г. Маззео, Нестор; Иглесиас, С .; Тейшейра-де-Мелло, Ф .; Бортагарай, А .; Фосалба, С .; Баллабио, Р .; Ларреа, Д .; Вильчес, Дж .; Гарсия, С .; Пачеко, Дж.П .; Джеппесен, Е. (мамыр 2010). «Трофикалық каскадтық әсерлері Hoplias malbaricus (Characiformes, Erythrinidae) субтропикалық көлдердегі тамақтану желілері: мезокосмалық тәсіл ». Гидробиология. 644 (1): 325. дои:10.1007 / s10750-010-0197-8.
  7. ^ а б c г. e Фланаган, Қыла; Макколи (2010). «Эдуард» (PDF). Су экологиясы. 44 (4): 749–759. дои:10.1007 / s10452-010-9313-0.
  8. ^ «Теңіз экожүйесін зерттеу зертханасы». Род-Айленд университеті. Алынған 12 шілде 2011.
  9. ^ Klos, E (1989). «Теңіз мезокосмасындағы сүңгу техникасы». In: Lang, MA; Jaap, WC (Ed). Ғылымға сүңгу ... 1989 ж. Американдық су асты ғылымдары академиясының жыл сайынғы сүңгуірлік ғылыми симпозиумының материалдары 1989 ж. 28 қыркүйегі - 1 қазаны Вуд-Хоул Океанографиялық Институты, Вудс-Хоул, Массачусетс, АҚШ. Алынған 2013-04-27.