BIOINDIKATORI: RAKSTURLIELUMI UN VEIDI - VIDE - 2025

Par biomarķieri ir bioloģiskie procesi, kopienas vai sugām, lai novērtētu vides kvalitāti un tās dinamiku laikā. Tos izmanto, lai novērtētu cilvēku darbību ietekmi uz ekosistēmām, izpētot biotas reakciju uz radīto stresu.

Mums jāņem vērā, ka katra darbība rada pozitīvu vai negatīvu ietekmi uz vidi. Tomēr cilvēka darbība gandrīz tikai ir radījusi negatīvu ietekmi uz vidi, kas ietekmē ekosistēmas un to biotu.

1. attēls. Kanārijputniņš, putns, ko izmanto kā mīnu toksisko gāzu bioindikatoru. Avots: pixabay.com

Starp cilvēku darbības radītajiem kaitējumiem videi ir piesārņojums ar emisijām un cietajiem rūpniecības vai sadzīves atkritumiem, dabas resursu noplicināšana pārmērīgas izmantošanas dēļ.

Visas šīs ietekmes rada stresu esošajā biotā, un tāpēc tos sauc par antropogēniem stresa faktoriem, lai tos atšķirtu no dabiskajiem stresoriem, piemēram, intensīva sausuma periodiem vai temperatūras svārstībām klimatiskās ietekmes dēļ.

Bioindikatoru izstrāde un pielietošana parādījās 60. gados, un kopš tā laika to repertuārs ir paplašinājies, pētot ūdens un sauszemes vidi antropogēno stresoru ietekmē.

Bioindikatori ļauj uzraudzīt ķīmiski fizikālās vides izmaiņas, uzraudzīt ekoloģiskos procesus, tieši vai netieši noteikt piesārņotāju esamību un kopumā noteikt vides izmaiņas.

Bioindikatoru vispārīgais raksturojums

Bioindikatoram, neatkarīgi no tā, vai tas ir bioloģisks process, kopiena vai suga, neatkarīgi no tā, kādus vides pārmaiņas tā mēra, un konkrētajam ģeogrāfiskajam reģionam ir jāatbilst šādām īpašībām:

- Tam jābūt jutīgam pret traucējumiem vai stresu, bet tā dēļ nedrīkst nomirt un nepazust. Bioindikatoru sugai vai kopienai jābūt mērenai toleranci pret vides mainīgumu.

-Jābūt iespējai izmērīt jūsu reakciju uz stresu. Bioloģiskie procesi indivīdā var darboties arī kā bioindikatori.

-Jūsu atbildei jābūt reprezentatīvai visas ekosistēmas, populācijas vai sugas atbildei.

- Tam jāreaģē atbilstoši piesārņojuma vai vides pasliktināšanās pakāpei.

- Tam jābūt bagātīgam un izplatītam, nodrošinot piemērotu iedzīvotāju blīvumu konkrētajā pētāmajā apgabalā. Turklāt tam jābūt samērā stabilam, pārvarot mērenas klimatiskās un vides atšķirības.

-Jābūt informācijai par bioindikatoru, labai izpratnei par tā ekoloģiju un dzīves vēsturi, kā arī labi dokumentētai un stabilai taksonomijai. Turklāt tās paraugu ņemšanai jābūt vienkāršai un lētai.

- Citiem mērķiem tai jābūt sabiedriski, ekonomiski un komerciāli nozīmīgai.

Ja indivīdus izmanto kā bioindikatorus, jāņem vērā viņu vecums un genotipiskās variācijas. Jāpārbauda arī tas, vai citi vides faktori netraucē pētījumu un papildina informāciju ar vides toksikoloģiskajiem testiem.

Bioindikatoru veidi

Bioindikatoru klasifikācija mainās atkarībā no īpašībām, kuras ir jāizceļ klasifikācijas sistēmā. Piemēram, mēs varam klasificēt bioindikatorus pēc to sarežģītības bioindikatoru sugās, kopienās vai ekosistēmās. Bet mēs tos varam arī klasificēt atbilstoši videi, kuru viņi uzrauga.

Bioindikatoru sugas

Visas esošās sugas (vai sugu kopas) var paciest ierobežotu fizisko, ķīmisko un bioloģisko vides apstākļu klāstu. Šo funkciju var izmantot, lai novērtētu vides kvalitāti.

Piemēram, foreles, kas dzīvo aukstā ūdens straumēs Amerikas Savienoto Valstu rietumos, pacieš temperatūru no 20 līdz 25 ° C, tāpēc šo termisko jutību var izmantot kā ūdens temperatūras bioindikatoru.

Šīs pašas foreles šūnu līmenī reaģē uz ūdens temperatūras paaugstināšanos (sadedzinot un izcērtot apkārtējos mežus). Šajos gadījumos viņi sintezē karstuma šoka olbaltumvielas, kas aizsargā viņu šūnas no paaugstinātas temperatūras ietekmes.

Šīs sugas šo karstuma šoka olbaltumvielu kvantitatīvā noteikšana ļauj izmērīt foreles termisko spriegumu un netieši novērtēt apkārtējās vides izmaiņas, kas radušās, sagriežot un sadedzinot mežus, kas ieskauj ūdenstilpi.

Bioindikatoru kopienas

Veselas kopienas, kas aptver plašu tolerances diapazonu pret vairākiem vides faktoriem, var kalpot par bioindikatoriem, lai novērtētu vides stāvokli no sarežģītas un holistiskas pieejas. Šajos pētījumos izmanto vairāku vides mainīgo analīzi.

Bioindikatora ekosistēmas

Pakalpojumu zaudēšana, ko sniedz ekosistēmas, piemēram, tīrs ūdens un gaiss, augu apputeksnētāji, cita starpā, tiek uzskatīta par ekosistēmas veselības stāvokļa indikatoru.

Piemēram, bišu sugu, kas ir apputeksnētāji, zaudēšana tiek uzskatīta par vides veselības zaudēšanas indikatoru, jo tās ir jutīgas pret smago metālu, pesticīdu un radioaktīvo vielu klātbūtni.

Bioindikatori atbilstoši videi, kuru viņi uzrauga

Kā norādīts iepriekš, bioindikatorus var klasificēt arī atbilstoši videi, no kuras tie sniedz informāciju. Pēc šīs klasifikācijas mums ir gaisa, ūdens un augsnes kvalitātes bioindikatori.

Gaisa kvalitātes bioindikatori

Starp gaisa kvalitātes bioindikatoriem ir tie organismi, kas ir jutīgi pret dažu gāzu koncentrācijas izmaiņām.

Piemēram, ķērpji (simbiotiskas asociācijas starp sēnīti, mikroaļģēm un / vai zilaļģēm) un bryophytes ir ļoti jutīgi pret atmosfēras gāzēm, jo ​​tie absorbē tos caur ķermeni.

Šiem organismiem nav kutikulu vai sakņu, un to augstā virsmas un tilpuma attiecība veicina atmosfēras piesārņotāju, piemēram, sēra dioksīdu, absorbciju un uzkrāšanos. Tāpēc tā izzušana noteiktos apgabalos ir sliktas gaisa kvalitātes rādītājs.

No otras puses, ir arī ķērpji (piemēram, Lecanora conizaeoides), kuru klātbūtne liecina par sliktu gaisa kvalitāti.

2. attēls. Ķērpju Lecanora conizaeoides. Avots: Jerzy Opioła, no Wikimedia Commons. Vēl viens piemērs ir ilgstoša kanāriju izmantošana nedrošu apstākļu bioindikatoros pazemes ogļraktuvēs Apvienotajā Karalistē, pateicoties to akūtajai jutībai pret nelielām oglekļa monoksīda (CO ₂ ) un metāna gāzes koncentrācijām. (CH ₄ ).

Šī jutība ir saistīta ar faktu, ka kanārijputniņiem ir maza plaušu ietilpība un vienvirziena ventilācijas sistēma. Šī iemesla dēļ kanārijputniņi ir daudz jutīgāki nekā cilvēki pret kaitīgajām gāzēm.

Ūdens kvalitātes bioindikatori

Starp ūdens kvalitātes bioindikatoriem cita starpā ir baktēriju mikroorganismi, vienšūņi, makro bezmugurkaulnieki, aļģes un sūnas; jutīgs pret toksisku piesārņotāju klātbūtni.

Piemēram, dažādu ūdens makro bezmugurkaulnieku taksonu kopienu klātbūtne upē ir ekoloģijas un bioloģiskās daudzveidības rādītājs. Jo lielāks taksonu skaits, jo lielāka ir ūdenstilpes veselība.

Citi upju stāvokļa bioindikatori ir ūdri, jo tie ātri iziet no ūdenstilpnēm ar mazu piesārņotāju daudzumu. Pēc tam viņu klātbūtne norāda uz labu upes stāvokli.

Jūras sūkļi cita starpā ir izmantoti arī kā smago metālu, piemēram, dzīvsudraba un kadmija, kā fekāliju bioindikatori. Sūkļu pazušanas atklāšana jūras ūdeņos ir ūdens kvalitātes zaudēšanas indikators.

Aļģu klātbūtne ūdenstilpē blīvā koncentrācijā norāda uz augstu izšķīdušā fosfora un slāpekļa līmeni, kas var rasties no ūdenī izmētātiem mēslošanas līdzekļiem. Izdalītie mēslošanas līdzekļi rada to barības vielu uzkrāšanos un ūdens vides eitrofikāciju.

Augsnes kvalitātes bioindikatori

Kā augsnes kvalitātes rādītājus mēs varam minēt daļu šī dzīvotnes biotas, tas ir, dažus augus, sēnītes un baktēriju mikroorganismus.

Ja tie uzrāda īpašas izdzīvošanas prasības, šie organismi būtu šo apstākļu esamības rādītāji.

Piemēram, sliekas ir augsnes kvalitātes bioindikatori, jo dažas sugas, piemēram, Eisenia fétida un E. andrei, cita starpā ir jutīgas pret pesticīdiem, naftas atvasinājumiem un smagajiem metāliem. Šos bioindikatorus izmanto augsnes toksicitātes pētījumos.

Atsauces

1. Celli, G. un Makkagnani, B. (2003). Medus bites kā vides piesārņojuma bioindikatori. Insektoloģijas biļetens 56 (1): 137–139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodiskā rokasgrāmata ietekmes uz vidi novērtēšanai. Ceturtais izdevums. Izdevumi Mundi-Prensa. 864. lpp.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. un Buszewski, B. (2004). Daži apsvērumi par bioindikatoriem vides uzraudzībā. Polijas Vides pētījumu žurnāla 13. sējums, Nr. 5, 453–462.
4. Market, BA, Breure, AM un Zechmeister, HG (2003). Vides bioindikācijas / biomonitoringa definīcijas, stratēģijas un principi. In: Bioindikatori un biomonitori. Market, BA, Breure, AM un Zechmeister, HG redaktori. Elsevier Science Ltd.
5. Markerts, B. (2007). Definīcijas un principi mikroelementu bioindikācijai un biomonitoringam vidē. Žurnāls Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015