Что такое рост биология

Рост и развитие живых организмов

Рост — это увеличение размеров организма за счет увеличения числа и массы клеток, а также различных неклеточных образований. Рост сопровождается специализацией клеток, формированием тканей, органов и систем органов.

Процесс развития организма с момента зарождения до конца жизни называется онтогенезом. Этому процессу свойственны количественные и качественные преобразования, интенсивность и характер которых связаны с определенными периодами развития.

Виды онтогенеза

У различных живых организмов онтогенез протекает по-разному. Для растений особенностью онтогенеза является постоянный рост организма, который продолжается в течение всей жизни. Ритмы роста зависят как от внешней среды, так и от внутренних факторов, закрепленных генетически в процессе эволюции.

У некоторых растений процесс роста прерывается периодами покоя, связанными с наступлением зимы. Для онтогенеза многих насекомых характерен период личиночного развития. У яйцекладущих животных часть онтогенеза проходит в яйце. Ряду животных и человеку свойственно внутриутробное развитие зародыша (эмбриона).

Эмбрион

Развитию многоклеточных животных предшествует образование гамет (яйцеклеток и сперматозоидов) в организмах родительских особей. После их слияния начинается удивительный процесс развития зиготы — эмбриогенез. Сначала оплодотворенная яйцеклетка дробится (многократно делится, не увеличиваясь в размерах), и образуется полый шарик (бластула). Затем часть стенки бластулы втягивается внутрь и образуется мешочек с двойными стенками (гаструла). Его полость становится в дальнейшем полостью пищеварительного тракта, а стенки гаструлы формируют зародышевые листки: наружный — эктодерму, внутренний — эндодерму.

Потом у зародышей всех животных, стоящих по своему развитию выше губок и кишечнополостных, разными способами между двумя зародышевыми листками закладывается третий — мезодерма. Теперь все готово для процесса образования органов. Из эктодермы разовьется эпителий кожи и его производные (кожные железы, чешуя, перья, волосы и т. д.), начало и конец пищеварительного тракта с железами, нервная система и органы чувств; из энтодермы — эпителий средней кишки, органы пищеварения, легкие, жабры; из мезодермы — скелет, мышцы, кровеносная и выделительная система, хорда.

У большинства многоклеточных животных развитие зародыша проходит одни и те же стадии. Многие важные процессы, из которых складывается зародышевое развитие, пока недостаточно изучены, а способы их регуляции неизвестны. Поэтому вопрос о том, как и почему в определенное время в определенном месте развивающегося организма происходит определенное событие, остается одним из центральных в биологии.

Карл Максимович Бэр (1792—1876) — профессор, основатель науки сравнительной эмбриологии. Ему принадлежит ряд выдающихся открытий. Он первым доказал наличие яйцеклеток у млекопитающих животных и человека, обосновал теорию зародышевых листков, которые являются зачатками будущих органов. Бэр одним из первых обратил внимание, что в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяется история происхождения вида (филогенез), и сформулировал биогенетический закон, одно из положений которого гласит: «На ранней стадии развития животные бывают сходны с аналогичными стадиями развития (но не взрослыми особями) более примитивных форм».

Дальнейшее развитие

После вылупления из яйца или родов начинается постэмбриональный период развития организма, продолжающийся всю жизнь и заканчивающийся смертью. Постэмбриональный онтогенез человека делится на возрастные периоды, каждый из которых характеризуется различными изменениями в организме. Наиболее уязвимые, критические периоды онтогенеза — период полового созревания и период угасания половой функции.

У некоторых групп животных новорожденные особи напоминают уменьшенные копии взрослых. Такое развитие называют прямым. У животных с личиночной стадией развития (многие виды насекомых, земноводные) личинки непохожи на взрослых, и их индивидуальное развитие включает метаморфоз (превращение), после которого они приобретают «взрослый» облик.

Источник

Что такое рост и почему организмы таких размеров

Что такое рост организма? Кажется, что это довольно простой вопрос, но на него очень сложно ответить сходу. Я попытаюсь в общих чертах описать сущность этого явления, не вдаваясь в специфику роста определенных видов.

Рост – это поступательное необратимое изменение массы и размеров организма, при этом масса и размеры не обязательно связаны линейной зависимостью: при постоянной массе размеры могут расти и наоборот.

За счет чего может происходить рост массы организма?

– за счет накопления неорганических веществ (рост скелета, набухание тканей);

– за счет синтеза органики (клеточной массы).

При этом оба процесса могут протекать как раздельно друг от друга, так и согласовано.

А) раздельно. Например,

– масса растений при прекращении митозов увеличивается за счет всасывания воды;

– скелетные иглы многих беспозвоночных растут без увеличения числа клеток-образовательниц;

– увеличение живой массы любых зародышей (не связано с накоплением неорганики).

В зависимости от наличия или отсутствия пролиферации (размножение клеток делением) выделяют:

– Ауксетичный рост (для ткани или органа – гипертрофия) – не связан с клеточным размножением, более редкий.

На уровне организма характерен для коловраток, круглых червей, личинок насекомых; на уровне тканей и органов – для мышечной и жировой тканей. Число клеток остается постоянным, их размер увеличивается за счет повышения плоидности (количества ядер).

– Пролиферационный рост (для ткани или органа – гиперплазия) – происходит за счет увеличения числа клеток вследствие деления.

Пролиферационный рост также делится на категории:

Мултипликативный, когда обе дочерние клетки снова вступают в деление.

Число клеток растет в геометрической прогрессии. Так происходит рост большинства организмов в эмбриональном и раннем постнатальном развитии. Дает наибольший вклад в увеличение размеров растущего организма. В чистом виде либо не встречается, либо быстро заканчивается.

Аккреционный, когда после каждого деления лишь одна из клеток делится.

Число клеток растет линейно. Этот рост связан с разделением органа на стволовую и дифференцированную зоны, клетки которой могут минерализоваться или погибнуть, выполнив свою функцию (рост раковин, рогов, зубов, волос – минерализация; слизистый эпителий кишечника, дыхательных путей, покровный эпителий, форменные элементы крови, клетки сперматогенного ряда – пройдя определенный путь – гибнут).

Рекуррентный, когда все дочерние клетки делятся снова, но с разрывом в одно поколение.

Число клеток растет согласно ряду Фибонначи (1,2,3,5,8,13,21…). Число клеток при каждом делении равно сумме двух предыдущих. Этот тип роста редок. Он характерен для апикальных меристем высших растений и определяется расположением целых зачатков (чешуй, листьев, лепестков и т.п).

Рост обладает свойством эквифинальности: то есть особь дорастает до типичных видовых размеров несмотря на разные возмущающие факторы (голодание, повышение плоидности, малые исходные размеры, например, у близнецов и т.п.). Это свойство не только массы, но и пропорций.

По продолжительности выделяют:

– Ограниченный рост (имаго насекомых, птицы, млекопитающие).

– Прерывистый рост (членистоногие – ракообразные, насекомые с неполным превращением, личинки насекомых с полным превращением из-за наружного скелета).

Теперь поговорим о том, какие существуют физические пределы роста любого организма.

Необходимость обмена веществ и энергии между клетками растущего организма и внешней средой накладывает строгие ограничения на характер роста.

1. Отношение площади поверхности к объему тела.

Площадь поверхности имеет большое значение для обмена веществ, потому что она связана с диффузией кислорода и питательных веществ. Известно, что при увеличении линейных размеров площадь поверхности возрастает в квадрате, а объем – в кубе.

Например, если линейные размеры увеличатся в два раза, то площадь возрастет в четыре раза, а объем (вес) – в восемь раз.

Отсюда следует фундаментальный закон сравнительной анатомии:

Если при сохранении формы размеры животного увеличиваются в два раза, то отношение площади к объему уменьшается в два раза. То есть при увеличении размеров объем растет быстрее, чем площадь. Возникает противоречие: обмен веществ со средой (в том числе обеспечение пищей и кислородом) зависит от площади диффузии.

В таком случае, каким способом организм может увеличить площадь при своем росте?

Возможны несколько стратегий:

• Уплощение формы. Стать широким и плоским означает увеличить площадь контакта со средой и сократить путь от поверхности тела в его глубину для кислорода и питательных веществ. По такому пути пошли плоские черви (например, широкий лентец при длине до 12-20 м имеет толщину тела несколько мм).

• Тело в виде полой трубки (кислород и питательные вещества попадают в тело не только с поверхности, но и изнутри, через внутреннюю полость, следовательно, увеличивается площадь контакта со средой). Этот вариант демонстрируют кишечнополостные.

Однако значительное увеличение размеров стало возможным лишь когда появились

• Инвагинации, разветвления транспортных (кровеносной, лимфатической) и обменных (пищеварительной, выделительной, дыхательной) систем органов. Оформление разветвляющихся систем внутренних органов – самый эффективный способ увеличения размеров тела.

Таким образом, если животное не имеет оформленных систем, оно может увеличиваться в размерах, становясь либо плоским, либо трубчатым. Если же такие системы у него есть, то его размеры ограничиваются законами гидравлики в случае обмена веществ в жидкой среде (кровь) и законами диффузии, если обмен веществ происходит в газообразной среде (воздух в дыхательной системе).

2.Ограничение в размерах у животных с развитой кровеносной системой.

Ведущий фактор – диаметр кровеносных сосудов. Известно, что наиболее эффективно транспорт жидкости осуществляется через трубки большего диаметра. Это следует из одного из законов гидравлики – закона Пуазейля. Одна из его формулировок (неполная): при уменьшении диаметра сосуда в n раз сопротивление току жидкости возрастает пропорционально n^4. Например, при уменьшении диаметра сосуда в два раза, сопротивление току жидкости возрастет в 16 раз.

Компромиссное решение – развитие кровообращения с иерархией кровеносных сосудов. Эта иерархия возникает еще в эмбриогенезе (у цыпленка на третьи сутки). Крупные сосуды осуществляют транспорт (там кровь течет с большой скоростью), мелкие –диффузию (здесь кровь задерживается дольше, успешно осуществляется газообмен). Разница в скорости кровотока очень велика: например, у собак кровь в аорте или полой вене течет в 100 раз быстрее, чем в капиллярах.

Разветвление кровеносных сосудов определяется также законом Муррея: если жидкость из трубки большего диаметра попадает под давлением в трубку меньшего диаметра, то ее скорость резко возрастает (вспомните, как ведет себя садовый шланг, если дать большой напор воды). Это чревато разрывом мелких сосудов в месте перехода.

Решение проблемы: крупный сосуд должен распадаться на мелкие так, чтобы суммарная площадь поперечного сечения этих мелких сосудов была больше площади крупного сосуда.

3. Ограничения в размерах у животных с трахейной системой

Ведущий фактор – разность парциальных давлений кислорода во внешней среде и внутри организма. Для успешной диффузии (способ поступления кислорода в ткани) она должна составлять не менее двух процентов.

4. Ограничения в размерах у животных с внутренним скелетом

Лимитирующий фактор – это способность костей служить опорой для тяжелой конструкции. Способность кости служить опорой прямо пропорциональна площади поперечного сечения, вес тела – прямо пропорционально объему. Таким образом, увеличение в 2 раза размеров тела требует костей, способных выдержать вес, возросший в 8 раз. Поэтому должна измениться форма костей, а именно, соотношение ее длины и толщины (толщина должна расти значительно быстрее). Например, при увеличении длины кости в 2,5 раза, толщина должна возрасти в 10 раз, то есть должны меняться пропорции тела.

5. Ограничения размеров у животных с наружным скелетом (подвижных)

Лимитирующий фактор – вес наружного скелета.

При возрастании линейных размеров вес увеличивается в кубе, а абсолютная сила мышц в квадрате (площадь поперечного сечения мышцы), т.е. вес растет намного быстрее. Поэтому, например, водные членистоногие (ракообразные) могут быть значительно больше наземных (лангусты до 1 м). У последних же и ограничения со стороны трахейной системы.

Кстати, именно поэтому, а не из-за физиологических или иных особенностей мышц мелкие организмы по абсолютной силе мышц превосходят крупные (жук легко тащит вес, превышающий собственный в 90 раз и т.п.)

Пока что на этом про рост все, хотя можно поговорить еще о том, что такое изометрический рост, аллометрический рост, конформный рост. Можно поговорить о факторах роста, градиентах роста, о роли роста в эволюции организмов. Тема широкая, а я привел только самую малость.
Есть вопросы? Пишите в комменты. =D

Лига биологов

4.5K постов 11.8K подписчика

Правила сообщества

‣ Будьте вежливы и сдержаны.

‣ Не разводите политоту, не тащите спам.

‣ Удаляются посты содержащие антинаучные и другие сомнительные идеи. Их авторы караются на месте.

‣ Так как в сообществе отключена премодерация, могут проходить посты по тем или иным причинам не подходящие под формат сообщества. Такие посты переносятся в общую ленту, имейте в виду.

‣ При желании ТС, можно перенести в сообщество недавно созданные посты подходящей тематики.

‣ Если в пост закралась ошибка, не удивляйтесь, если администратор попросит её исправить.

‣ Вбросы антинаучных идей и попросту различная глупость в комментариях расцениваются как развлечение для публики. Такие сообщения отдаются на растерзание толпе, как и их авторы, будь то тролли, адепты всех мастей или просто недальновидные личности.

‣ Политика сообщества не предусматривает раздачу банов направо и налево, однако, если вы нарушаете покой пользователей – не обижайтесь.

Со времён динозавров внешние факторы практически не изменились. Сила притяжения, освещённость, состав воздуха и т.п. Но динозавры как то больше не получаются.

Стало быть факторов больше.

Полез на яблоню за укропом, а его арбузом придавило. Бушрут хренов.

Банальщина. И почему отсутствует анализ ограничений размера мицелия грибов, скажем?

«грибница опенка темного (Armillaria ostoyae), которая развивается в лесном заповеднике Малур в американском штате Орегон. Грибница этого живого существа занимает площадь более 880 гектаров, а ее возраст оценивается в 2,4 тысячи лет.»

Или там, отдельного баньяна?

Добавлю к инвагинациям, а точнее к увеличению площади мембраны дрожжевых клеток с сохранением общего объема клетки. Это вынужденный процесс формирования складок в плазмалеме, связанный с увеличением экспортной секреции без возможности увеличить клеточную стенку. Есть ещё некоторые неочевидные причины, но эта самая распространённая.

Учёные обнаружили последовательности ДНК в почве водно-болотных угодий. Они не похожи на то, что исследователи находили ранее. Эти последовательности могут иметь важное и непредсказуемое влияние на глобальный климат.

Авторы нового исследования, направленного на рецензирование, назвали эти генетические элементы «борги» в честь псевдо-расы киборгов из вселенной «Звёздный Путь» из-за их способности ассимилировать гены других организмов.

«Борги» — внехромосомные элементы. Это значит, что фрагменты ДНК находятся за пределами хромосом, расположенных в ядре большинства клеток и содержащих большую часть генетического материала организма. Например, к таким внехромосомным элементам относятся плазмиды, способные размножаться вне хромосом носителя, а также некоторые вирусы.

«Я была очень удивлена, особенно когда стало ясно, что они несут гены, непосредственно участвующие в окислении метана», — сказала старший автор исследования Джиллиан Банфилд, биогеохимик и геомикробиолог Калифорнийского университета в Беркли.

Банфилд и её коллеги поняли, что имеют дело с чем-то особенным, когда секвенировали ДНК из образцов почвы калифорнийских болот.

Исследователи изучили огромное разнообразие микроорганизмов, например, бактерий, архей, эукариот, вирусов, фагов и плазмид, — населяющих водные среды обитания, такие, как подземные водоносные горизонты и заболоченные местности. «Борги» сильно отличались от всего, с чем встречались исследователи.

«При изучении образцов одного из болот мы обнаружили фрагменты загадочных геномов, которые совершенно точно принадлежали археям, но их нельзя было отнести к любому типу из известных генетических элементов», — сказала Банфилд.

«Затем мы искали их в других наших базах данных», — добавила Банфилд. Используя этот подход, исследователи собрали по крайней мере 19 вариантов «боргов» и секвенировали четыре полных генома. Тем самым они установили существование большой линии родственных организмов с чёткими общими (и несколько необычными) особенностями, что делает их новыми внехромосомными элементами.

Команда назначила каждой из 19 групп «боргов» цвет — например, оранжевый, фиолетовый и розовый — и описала некоторые их удивительные свойства, включая огромные размеры. «Борги» чаще встречались в глубоких бедных кислородом почвах. Иногда их популяции в восемь раз превышали популяции Methanoperedens. Тем не менее, исследователи не обнаружили заметной корреляции между концентрациями Methanoperedens и «боргов», что добавляет загадок к происхождению и поведению обнаруженных ДНК.

Тем не менее, «борги» явно содержат гены, способные повышать энергетический метаболизм Methanoperedens, которые тоже их содержат. Если это так, эти уникальные генетические элементы могут дать новое представление о сокращении выбросов метана, что является одной из главных целей большинства стратегий по смягчению климата.

«Мы ожидаем, что «борги» увеличивают общее количество метана, который окисляют methanoperedens, частично за счёт улучшения их адаптаций к меняющимся условиям, — сказала Бенфильд. — Таким образом, в ближайшем будущем необходимо выяснить, как стимулировать рост methanoperedens в сельскохозяйственных почвах, которые благодаря «боргам» становятся более устойчивыми».

Команда исследователей также планирует решить более базовый вопрос: что же такое эти «борги»? Они могут быть гигантскими линейными вирусами или плазмидами, не похожими ни на одни из уже обнаруженных, или, возможно, они – родственная линия methanoperedens, потерявшая гены и установившая симбиотическую ассоциацию внутри methanoperedens.

Чтобы разобраться во всех загадках, связанных с этими странными последовательностями ДНК, исследователи надеются обнаружить больше «боргов» в других наборах данных. Бенфилд сказала, что это исследование может привести к открытию новых механизмов для процессов, о существовании которых мы пока не подозреваем.

«Таким образом, можно провести аналогию с CRISPR — системой с лишь частично предсказанной функцией, связанной с защитой микробов от вирусов, но, в конечном счете, фантастическим новым набором инструментов», — добавила Бенфилд.

Ученые вырастили бактерию, которая питается сточными водами

Супербактерию, поедающие сточные воды, впервые “вырастили” на заводе в Квинсленде в Австралии. Ученые предложили более экологичный способ очистки сточных вод и сэкономили компании по управлению водными ресурсами полмиллиона австралийских долларов

Эти уникальные на вид бактерии называются клопами анаммокс, и они размножаются в сточных водах, в тех, которые смывают в унитаз.

Они буквально выедают сточные воды, избавляясь от азота и аммония и очищая их естественным путем. Их специально выращивают на небольших пластиковых дисках, которые затем перемещают в резервуары для сточных вод.

Более традиционный процесс очистки сточных вод требует использования большого количества химикатов и энергии, но теперь бактерии обеспечивают более устойчивый и эффективный путь.

Бактерии, выращенные в Брисбене, были внедрены компанией Queensland Urban Utilities для обслуживания быстро растущего населения.

Бактерии анаммокс растут очень медленно. Пять лет назад они помещались только в небольшую банку. Теперь они открыли десять бассейнов на заднем дворе.

Бактерии не могут быть импортированы из-за законов о биобезопасности, поэтому компании Urban Utilities пришлось выращивать их с нуля в резервуарах с контролируемой температурой.

Это первая и единственная ферма анаммокса в Австралии, но компания Urban Utilities заявляет, что скоро ее будет достаточно, чтобы поделиться бактериями с заинтересованными компаниями.

Венгерские ученые создали бактериальный коктейль, поглощающий пластик

Две юные венгерки создали уникальный бактериальный коктейль, способный разрушить любой одноразовый пластик за семь недель.

Основатели компании Poliloop Лиз Мадарас и Кристина Левай познакомились в магистратуре фармацевтической химии и инженерии Будапештского технологического университета. Совместные лабораторные исследования они начинали после занятий в университете и по выходным.

Молодые ученые стремились предложить актуальное решение для борьбы с неперерабатываемым пластиком. Спустя два года был найден уникальный состав бактериального коктейля, который мог разрушить одноразовый пластик за 6-8 недель. При разложении пластмассы получается органический компост, из которого снова можно производить биопластик.

С помощью своего изобретения Poliloop создали своего рода экономику замкнутого цикла, которая позволит компаниям повторно использовать одну и ту же пластиковую упаковку снова и снова. Новая разработка позволяет перерабатывать пластик без какой-либо предварительной химической обработки или серьезной очистки, и во время процесса не выделяются вредные вещества.

Следующим шагом компании станет промышленное тестирование, после которого они надеются начать сотрудничество с несколькими транснациональными компаниями.

Что на самом деле произошло у берегов Камчатки

Фото взято из инстаграма с указанием автора.

Большинство из вас слышало о недавней гибели морских животных на Камчатке, а единицы даже сейчас помнят о случившемся. Еще неделю назад новостные ленты пестрили заголовками о «тысячах трупов на побережье Тихого океана», а на федеральных каналах выходили сюжеты о расследованиях «экологической катастрофы» местными ответственными чиновниками. Которые в итоге во всем разобрались и вообще решили все проблемы граблями. Далее вы наверняка наслаждались конспирологическими теориями диванных специалистов из ютуба, и постоянно натыкались на истерики в комментариях о загубленном океане, да и вообще «власти всё скрывают», а человек – «это раковая опухоль на теле несчастной матушки Земли». Сразу появился идиотский хэштэг в инстаграме о том, что я и ты, и мы все – это Тихий океан. К лицемерию вокруг этой проблемы не постеснялись присоединиться и так называемые «звезды шоу бизнеса» и прочие ревнители своей угасающей популярности.

Для тех, кто не в курсе, я бакалавр химии и биологии, магистр биологии, специалист по водным организмам от бактерий до акул, ихтиопатолог (это тот, кто, в том числе, проводит вскрытия для установления причины смерти рыб и водных беспозвоночных), когда-то работал государственным инспектором в сфере рыбного хозяйства и неоднократно принимал участие в расследованиях массовой гибели гидробионтов (водных обитателей), а сейчас я руководитель биологической службы одного из московских океанариумов. Так что я немного в теме.

В итоге основная официальная версия случившегося на Камчатке, выдвинутая учеными РАН – «красный прилив» (бурное развитие токсичных микроводорослей). Ну конечно, скажут диванные специалисты, если государство будет выбирать виновного между военным и чиновником, то на кого падёт выбор с большей долей вероятности, правильно, на водоросли!

Я провел собственное научное расследование и пришел к выводу, что ученые РАН не ошибаются. Но они нигде не представили данных (или я их не нашел) о поэтапном развитии событий на Камчатке, механизмах возникновения красных приливов в этой местности, и не ответили на ряд вопросов, которые возникают у критиков этой версии:

1. Цветение воды (массовое развитие микроводорослей) происходит в середине лета – когда температура воды, продолжительность дня и интенсивность солнечного освещения достигают максимума, но ведь сейчас осень – пасмурно, холодно и дни короткие?

2. Цветение воды возникает в перенасыщенной питательными веществами среде – в воде должны присутствовать высокие концентрации нитратов и фосфатов. А в анализах проб только фосфаты и железо выше нормы, нитратов практически нет, чем же питаться водорослям?

3. Токсины, выделяемые микроводорослями опасны для млекопитающих, птиц и рыб, а вот беспозвоночные к этим токсинам устойчивы, более того, многие моллюски фильтраторы питаются этими водорослями и накапливают яды в себе, при этом не испытывая никаких проблем. А здесь 99% погибших – беспозвоночные, в том числе и моллюски-фильтраторы?

4. Развитие токсичной водоросли должно было окрасить воду в красный цвет – ведь это «красный прилив», а тут был какой-то зелено-желтый оттенок, который потом и вовсе пропал?

5. Красные приливы встречаются во многих теплых частях планеты, в Японском море, в Мексиканском заливе, но никогда не отмечались у побережья Камчатки, ведь тут холодно!

6. Как могли токсины микроводорослей влиять на людей, которые не пили морскую воду, не ели местных моллюсков, а некоторые даже пребывали только на берегу?

Далее я попытаюсь ответить на все поставленные вопросы и восстановлю развитие событий в Авачинском заливе, параллельно объясняя биологические механизмы их возникновения:

Первый этап – накопление фосфатов. Это происходит из-за многолетней деятельности человека – во впадающие в океан реки стекают удобрения, чистящие средства, бытовые отходы и прочие источники фосфатов. Уровень фосфата в чистой воде океанов не превышает 0,05 мг/л. Я изучил анализы воды, сделанные государственной лабораторией Камчатского края (они есть в открытом доступе) и обнаружил превышение по фосфату практически во всех впадающих в океан реках в районе Авачинского залива. В среднем концентрация фосфатов превышена в три раза и составляет 0,15 мг/л, что вовсе не критично для морской фауны. При этом уровень нитрата согласно анализам – минимальный (в среднем менее 1 мг/л). Присутствие фосфатов позволяет быстро набирать биомассу фитопланктону только в том случае, когда их соотношение с нитратом 1 к 16 (соотношение Редфилда), то есть при 0,15 мг/л фосфата должно быть 16*0,15 = 2,4 мг/л нитратов. Такого уровня нитратов в Авачинском заливе нет, поэтому возникает дефицит органического азота и обычные для фитопланктона диатомовые водоросли не развиваются в больших количествах.

Второй этап – накопление органического азота. В условиях дефицита органического азота и избытка фосфата массово размножаться могут только азотфиксирующие микроорганизмы, такие как синезеленые водоросли (цианобактерии). Они способны улавливать растворенный в воде азот, и превращать его в белки своей клетки. То есть получать органический азот из неорганического. Но для развития этих водорослей помимо фосфатов необходим еще один важный компонент – железо. Для процесса захвата молекулярного азота этим водорослям требуется в 10 раз больше железа, чем обычному фитопланктону для роста в условиях оптимального соотношения нитратов и фосфатов. Вернемся к результатам анализа воды гослабораторией и отметим, что все впадающие реки и сам залив имеют превышение по железу минимум в два, а максимум в семь раз! Интересные исследования о появлении железа в прибрежных водах, где наблюдаются красные приливы, провели американские ученые – они установили, что это пыль из пустынь! Её приносят с собой облака и морские течения. Пустынная пыль богата железом и кремнием. Откуда взялось железо у побережья Камчатки – мне доподлинно неизвестно, но факт, что оно там содержится в высокой концентрации. Я могу предположить, что это связано с деятельностью вулканов, от которых берут начало Камчатские реки. Поэтому в июле-августе в Авачинском заливе стали бурно размножаться азотфиксирующие цианобактерии, например из рода Trichodesmium. Скорее всего, на их бурное развитие обратил внимание Гринпис, на сайте организации можно найти снимки этого процесса из космоса.

Шестой этап. Токсин остается! Часть его присутствует в воде и приносится на берег в виде аэрозоли, другая часть выделяется из мертвых водорослей на берегу. Халактырский пляж становится местом паломничества различных экологов, журналистов, чиновников и прочих интересующихся. Серфингисты остаются в своем лагере. А нужно было всем покинуть этот пляж в середине сентября, чтобы не получить проблем со здоровьем.

Источник