В.В. Ермаков, С.Ф. Тютиков. «Геохимическая экология животных» /Отв. ред. В.Т. Самохин. М.: Наука, 2008, 315 с.

Монография В.В. Ермакова и С.Ф. Тютикова посвящена геохимической экологии — сравнительно новому системному научному направлению естествознания, сформированному выдающимся ученым В.В. Ковальским в 50-70-х годах прошлого столетия в развитие биогеохи-мических идей В.И. Вернадского. Оно возникло на стыке наук, будучи разделом биогеохимии и общей экологии. В настоящее время роль этого направления (как и биогеохимии) постоянно возрастает в связи с техногенным преобразованием биосферы и проникновением экологии во все области жизни и деятельности человека.

Предлагаемая вниманию читателей монография касается геохимической экологии как сельскохозяйственных, так и диких животных. В отличие от существующих работ в ней рассмотрены не только отдельные микроэлементы и их метаболизм, но и роль, которую играют животные в биогеохимических циклах.

Основная задача авторов — привлечь внимание ученых разных областей знания к актуальным вопросам, которые решаются в рамках геохимической экологии, к развитию и совершенствованию новых технологий биогеохимической индикации микроэлементозов, экологической оценки таксонов биосферы, а также к практическому применению знаний геохимической экологии при использовании существующих и внедрении новых препаратов, содержащих микроэлементы.

Книга состоит из введения, 7 глав и заключения. В первых двух главах подробно обсуждаются периоды становления и сущность предмета геохимической экологии, ее принципиальные основы, разнообразие задач и методов этой дисциплины, место геохимической экологии в системе экологических наук, а также ее роль в изучении процессов техногенного  преобразования таксонов биосферы и формировании ноосферы. Детально освещены вопросы критических (пороговых) концентраций микроэлементов, описаны биогеохимические пищевые цепи, биоритмы, рассмотрены проблемы адаптации организмов к геохимическим факторам среды и обоснована концепция гомеостаза. В ее формировании огромную роль сыграли известные исследования В.В. Ковальского по биологическим ритмам, обмену минеральных веществ, химическому составу биологических жидкостей и изучению барьерных функций организма. При этом ученый как эволюционист рассматривал гомеостаз на разных уровнях существования живой материи — от молекулярного и популяционного до биосферного. Проблема гомеостаза представляет собой центральную проблему геохимической экологии и отражает состояние относительного постоянства внутренних и внешних сред организма.

Значительный интерес представляет включенный в монографию оригинальный материал о геохимической роли животных в процессах биогенной миграции химических элементов, преобразования среды обитания, возможностях использования животных в биогеохимической индикации (3-я глава). Показана роль животных в регуляции потоков вещества и энергии в наземных экосистемах с учетом средообразующих, геохимических и физиологических факторов. Приведен оригинальный материал по содержанию микроэлементов в крови и шерстном покрове сельскохозяйственных животных. Выявлена географическая дифференциация микроэлементного состава органов, крови животных и шерстного покрова, что имеет решающее значение для разработки региональных стратегий коррекции микроэлементозов.

Большое теоретическое и практическое значение имеют представленные в книге новые данные по биологической роли макро- и микроэлементов (кальция, фосфора, магния, кремния, стронция, меди, цинка, марганца, молибдена, кадмия, кобальта, селена, йода, фтора, хрома, бора, мышьяка) (4-я глава). Здесь же рассмотрены генетические аспекты проявления микроэлементозов и взаимодействие химических элементов. Представленные в книге данные показывают, насколько существенно значение микроэлементов для состояния здоровья животных и человека.

В 5-й и 6-й главах авторы уделяют внимание вопросам нормирования геохимических факторов и биогеохимического районирования территорий, новому направлению геохимической экологии — биогеохимической индикации микроэлементозов животных, разрабатываемому с 1990-х годов известным биогеохимиком В.В. Ермаковым. Последнее позволяет оценить особенности миграции химических элементов в биогеохимических пищевых цепях, отражая как реакции организмов, так и изменения в среде обитания. Материал, посвященный биогеохимической индикации и использованию молекул-биомаркеров (металлотионеинов) при выявлении биогеохимических аномалий и экологической оценке территорий вызывает особый интерес. Как и восстановленный глутатион, эти низкомолекулярные белки, обогащенные -SH группами, способны блокировать ионы многих металлов, токсичных для животных и человека. Помимо физиологических функций (транспорт и метаболизм микроэлементов) и участия в детоксикации, эти белки оказались эффективными экологическими биомаркерами, позволяющими изучать гетерогенность состава, характер и интенсивность миграции микроэлементов в среде. Металлотионеины (наряду с другими металлопротеидами) играют исключительно важную биосферную роль: активирование их синтеза в организмах при увеличении содержания металлов в среде и организме — универсальный механизм молекулярного гомеостаза. В 7-й главе подробно изложен один из оригинальных методов биогеохимической индикации по элементному составу волос, разработанному в лаборатории биогеохимии и окружающей среды Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) совместно с другими учреждениями.

Авторы отмечают наличие естественной гетерогенности популяций животных (сельскохозяйственных и диких) по составу химических элемен-тов в органах и тканях, связанной с существованием в популяции особей, обладающих неодинаковой чувствительностью к геохимическим факторам. Дифференциация популяций животных в экстремальных геохимических условиях наиболее выражена, что свидетельствует о происходящих микро-эволюционных процессах. Выявление генетических трансформаций орга-низмов в экстремальных геохимических условиях — одна из важнейших задач экологии. От знания тенденций и закономерностей функционирова-ния биосистем, взаимоотношений организмов и природных процессов, обеспечивающих устойчивое поддержание жизни на нашей планете, зави-сит направленность путей эволюции экосистем и биосферы в целом. Именно эти вопросы находятся в центре проблем, рассматриваемых в ре-цензируемой монографии.

К сожалению, в монографии не нашли отражения особенности метаболизма таких ключевых в жизнедеятельности животных элементов, как азот, железо, натрий. Недостаточно четко сформулирована концепция техногенного преобразования агробиогеоценозов. Однако в целом следует отметить, что монография В.В. Ермакова и С.Ф. Тютикова «Геохимическая экология животных» носит фундаментальный характер, ориентирует читателя на глобальные и локальные проблемы геохимической экологии как развивающегося направления науки. Изложенные в книге принципы имеют также практическое значение в связи с разработкой и применением микроэлементных препаратов и технологий коррекции микроэлементозов.

Книга полезна для широкого круга специалистов в области сельского хозяйства и медицины, а также молодых ученых

Академик РАСХН Л.К. Эрнст

назад