BIOINDIKATORIAI: CHARAKTERISTIKOS IR TIPAI - APLINKA - 2025

Į biologiniai žymenys yra biologiniai procesai, bendruomenės ar rūšių, įvertinti aplinkos kokybę ir jos dinamiką laike. Jie naudojami vertinant žmogaus veiklos poveikį ekosistemoms, tiriant biotos reakciją į sukeltą stresą.

Turime atsižvelgti į tai, kad kiekviena veikla daro poveikį aplinkai, kuris gali būti teigiamas arba neigiamas. Tačiau žmogaus veikla beveik vien iššaukė neigiamą poveikį aplinkai, turintį įtakos ekosistemoms ir jų biotai.

1 paveikslas. Kanarinis paukštis, naudojamas kasyklose kaip toksiškų dujų bioindikatorius. Šaltinis: pixabay.com

Tarp žmonių veiklos daromos žalos aplinkai yra tarša išmetamaisiais teršalais ir kietos pramoninės ar miesto atliekos, gamtos išteklių išeikvojimas, be kita ko, dėl per didelio eksploatavimo.

Dėl visų šių poveikių esama biota sukelia stresą, todėl jie yra vadinami antropogeniniais streso veiksniais, siekiant juos atskirti nuo natūralių stresorių, tokių kaip intensyvaus sausros laikotarpiai ar temperatūros pokyčiai dėl klimato sąlygų.

Bioindikatorių kūrimas ir taikymas atsirado septintajame dešimtmetyje ir nuo to laiko jų repertuaras išsiplėtė tiriant vandens ir sausumos aplinką, veikiant antropogeniniams stresoriams.

Bioindikatoriai leidžia stebėti cheminius ir fizinius aplinkos pokyčius, stebėti ekologinius procesus, tiesiogiai ar netiesiogiai nustatyti teršalų buvimą ir apskritai nustatyti aplinkos pokyčius.

Bendrosios bioindikatorių charakteristikos

Bioindikatorius, nesvarbu, ar tai biologinis procesas, bendruomenė ar rūšis, neatsižvelgiant į tai, kokį aplinkos pakeitimą jis matuoja, ir aptariamas geografinis regionas turi atitikti tam tikras savybes:

-Turi būti jautrus trikdymui ar stresui, bet ne mirti ar dingti dėl jo. Bioindikatoriaus rūšis ar bendruomenė turi būti vidutiniškai tolerantiška aplinkos kintamumui.

-Turėtų būti įmanoma įvertinti jūsų reakciją į stresą. Biologiniai procesai individe taip pat gali veikti kaip bioindikatoriai.

-Jūsų atsakymas turi atitikti visos ekosistemos, populiacijos ar rūšies atsakymą.

-Turi reaguoti atsižvelgiant į taršos ar aplinkos blogėjimo laipsnį.

-Jis turi būti gausus ir įprastas, parodant pakankamą gyventojų tankį konkrečioje tiriamoje srityje. Be to, jis turi būti gana stabilus, įveikdamas vidutinius klimato ir aplinkos pokyčius.

- Turi būti informacijos apie bioindikatorių, geras jo ekologijos ir gyvenimo istorijos supratimas bei gerai dokumentuota ir stabili taksonomija. Be to, jo atranka turi būti paprasta ir nebrangi.

- Jis turi turėti visuomeninę, ekonominę ir komercinę reikšmę kitiems tikslams.

Jei asmenys naudojami kaip bioindikatoriai, reikia atsižvelgti į jų amžių ir genotipinius pokyčius. Taip pat reikėtų įsitikinti, kad kiti aplinkos veiksniai netrukdo tyrimui, ir papildyti informaciją aplinkos toksikologiniais tyrimais.

Bioindikatorių tipai

Bioindikatorių klasifikacija skiriasi priklausomai nuo savybių, kurios turi būti pabrėžtos klasifikavimo sistemoje. Pavyzdžiui, mes galime klasifikuoti bioindikatorius pagal jų sudėtingumą pagal bioindikatorių rūšis, bendrijas ar ekosistemas. Bet mes taip pat galime juos klasifikuoti pagal aplinką, kurią jie stebi.

Bioindikatorių rūšys

Visos esamos rūšys (ar rūšių grupės) gali toleruoti ribotą fizinių, cheminių ir biologinių aplinkos sąlygų diapazoną. Ši savybė gali būti naudojama aplinkos kokybei įvertinti.

Pavyzdžiui, upėtakiai, gyvenantys šalto vandens srovėse vakarinėse JAV dalyse, toleruoja 20–25 ° C temperatūrą, todėl šį šiluminį jautrumą galima naudoti kaip vandens temperatūros bioindikatorių.

Tie patys upėtakiai ląstelių lygiu reaguoja į vandens temperatūros padidėjimą (deginant ir kertant aplinkinius miškus). Tokiais atvejais jie sintetina šilumos smūgio baltymą, kuris apsaugo jų ląsteles nuo padidėjusios temperatūros poveikio.

Šių rūšių šilumos šoko baltymų kiekybinis įvertinimas leidžia išmatuoti upėtakių šiluminį stresą ir netiesiogiai įvertinti aplinkos pokyčius, susijusius su miškų, supančių vandens telkinį, kirtimu ir deginimu.

Bioindikatorių bendruomenės

Visos bendruomenės, apimančios įvairius tolerancijos diapazonus įvairiems aplinkos veiksniams, gali būti naudojamos kaip bioindikatoriai, vertinant aplinkos būklę, atsižvelgiant į sudėtingą ir holistinį požiūrį. Šie tyrimai apima kelių aplinkos kintamųjų analizę.

Bioindikatorių ekosistemos

Ekosistemų teikiamų paslaugų, tokių kaip švarus vanduo ir oras, augalų apdulkintojai, praradimas, be kita ko, laikomas ekosistemos sveikatos būklės rodikliu.

Pavyzdžiui, bičių rūšių, kurios yra apdulkintojai, nykimas laikomas aplinkos sveikatos praradimo rodikliu, nes jos yra jautrios sunkiųjų metalų, pesticidų ir radioaktyviųjų medžiagų buvimui.

Bioindikatoriai atsižvelgiant į aplinką, kurią jie stebi

Kaip minėta pirmiau, bioindikatoriai taip pat gali būti klasifikuojami pagal aplinką, iš kurios jie teikia informaciją. Pagal šią klasifikaciją turime oro, vandens ir dirvožemio bioindikatorius.

Oro kokybės bioindikatoriai

Tarp oro kokybės biologinių rodiklių yra tie organizmai, kurie yra jautrūs tam tikrų dujų koncentracijos pokyčiams.

Pavyzdžiui, kerpės (simbiotinės asociacijos tarp grybelio, mikrodumblių ir (arba) melsvadumblių) ir bryofitai yra labai jautrios atmosferos dujoms, nes jos absorbuoja jas per savo kūną.

Šie organizmai neturi odelių ar šaknų, o didelis paviršiaus ir tūrio santykis skatina atmosferos teršalų, tokių kaip sieros dioksidas, absorbciją ir kaupimąsi. Todėl jo išnykimas tam tikrose vietose yra prastos oro kokybės rodiklis.

Kita vertus, yra ir kerpių (tokių kaip Lecanora conizaeoides), kurių buvimas rodo prastą oro kokybę.

2 pav. Kerpės Lecanora conizaeoides. Šaltinis: Jerzy Opioła, iš „Wikimedia Commons“. Kitas pavyzdys - kanarų kanalai, naudojami kaip nesaugių sąlygų bioindikatoriai požeminėse anglies kasyklose JK dėl savo ūmaus mažo anglies monoksido (CO ₂ ) ir metano dujų koncentracijos. (CH ₄ ).

Šis jautrumas atsiranda dėl to, kad kanarėlės turi mažai plaučių ir turi vienkryptę vėdinimo sistemą. Dėl šios priežasties kanarėlės yra daug jautresnės kenksmingoms dujoms nei žmonės.

Vandens kokybės bioindikatoriai

Tarp vandens kokybės biologinių rodiklių yra bakteriniai mikroorganizmai, pirmuonys, makro bestuburiai, dumbliai ir samanos; jautrus toksiškų teršalų buvimui.

Pvz., Tai, kad upėje yra skirtingų vandens makro bestuburių taksonų bendruomenės, yra ekologinis ir biologinės įvairovės rodiklis. Kuo daugiau taksonų, tuo didesnė vandens telkinio sveikata.

Kiti upių būklės bioindikatoriai yra ūdros, nes jos greitai palieka vandens telkinius, kuriuose yra mažai teršalų. Jų buvimas rodo gerą upės būklę.

Jūrų kempinės, be kita ko, taip pat buvo naudojamos kaip sunkiųjų metalų, tokių kaip gyvsidabris ir kadmis, išmatų medžiagos, indikatoriai. Kempinių dingimas jūrų vandenyse yra vandens kokybės praradimo rodiklis.

Didelio tankio dumblių buvimas vandens telkinyje rodo didelį ištirpusio fosforo ir azoto kiekį, kuris gali būti iš vandenyje esančių trąšų. Išleidžiamos trąšos skatina jų maistinių medžiagų kaupimąsi ir vandeninės terpės eutrofikaciją.

Dirvožemio kokybės bioindikatoriai

Kaip dirvožemio kokybės rodiklius galime paminėti dalį šios buveinės biotos, tai yra, kai kuriuos augalus, grybus ir bakterinius mikroorganizmus.

Jei jie pateiktų konkrečius išgyvenimo reikalavimus, šie organizmai būtų šių sąlygų buvimo rodikliai.

Pavyzdžiui, sliekai yra biologiniai dirvožemio kokybės rodikliai, nes kai kurios rūšys, tokios kaip Eisenia fetida ir E. andrei, yra jautrios pesticidams, naftos dariniams ir sunkiesiems metalams. Šie bioindikatoriai naudojami atliekant toksiškumo dirvožemiui tyrimus.

Nuorodos

1. Celli, G. ir Maccagnani, B. (2003). Medaus bitės kaip aplinkos taršos biologiniai rodikliai. Insektologijos biuletenis 56 (1): 137–139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). poveikio aplinkai vertinimo metodinis vadovas. Ketvirtasis leidimas. Leidiniai „Mundi-Prensa“. p. 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. ir Buszewski, B. (2004). Keletas aplinkybių dėl bioindikatorių vykdant aplinkos stebėseną. Lenkijos leidinys apie aplinkos tyrimus, 13 tomas, Nr. 5, 453-462.
4. „Market“, BA, „Breure“, AM ir „Zechmeister“, HG (2003). Apibrėžtys, strategijos ir principai, skirti biologinei indikacijai / biologiniam aplinkos stebėjimui. In: Bioindikatoriai ir biomonitoriai. Market, BA, Breure, AM ir Zechmeister, HG redaktoriai. „Elsevier Science Ltd.“
5. Markert, B. (2007). Aplinkosauginių metalų mikroindikacijos ir biologinio stebėjimo apibrėžimai ir principai. Žurnalas apie mikroelementus medicinoje ir biologijoje, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015