BIOINDIKATORJI: ZNAČILNOSTI IN VRSTE - OKOLJE - 2025

V biomarkerjev so biološki procesi, skupnosti ali vrste, za oceno kakovosti okolja in njegovo dinamiko v času. Uporabljajo se za oceno vpliva človekovih dejavnosti na ekosisteme s pomočjo preučevanja odziva biote na ustvarjen stres.

Upoštevati moramo, da vsaka dejavnost ustvarja vpliv na okolje, ki je lahko pozitiven ali negativen. Vendar pa je človeška dejavnost skoraj izključno povzročila negativne vplive na okolje, ki vplivajo na ekosisteme in njihovo bioto.

Slika 1. Kanarček, ptica, ki se uporablja kot bioindikator strupenih plinov v rudnikih. Vir: pixabay.com

Med okoljske škode, ki jih povzročajo človekove dejavnosti, so onesnaževanje z emisijami in industrijskimi ali komunalnimi trdnimi odpadki, izčrpavanje naravnih virov zaradi prekomernega izkoriščanja.

Vsi ti vplivi ustvarjajo stres v obstoječi bioti in jih zato imenujemo antropogeni dejavniki stresa, da jih razlikujemo od naravnih stresorjev, kot so obdobja intenzivne suše ali nihanja temperatur zaradi podnebnih učinkov.

Razvoj in uporaba bioindikatorjev se je pojavila v šestdesetih letih prejšnjega stoletja in od takrat se je njihov repertoar razširil v preučevanju vodnih in kopenskih okolij pod vplivom antropogenih stresorjev.

Bioindikatorji omogočajo spremljanje kemijsko-fizikalnih okoljskih sprememb, spremljanje ekoloških procesov, neposredno ali posredno zaznavanje obstoja onesnaževal in na splošno odkrivanje sprememb v okolju.

Splošne značilnosti bioindikatorjev

Bioindikator, naj bo to biološki proces, skupnost ali vrsta, ne glede na vrsto sprememb okolja, ki jo spreminja, in zadevno geografsko območje mora izpolnjevati nekatere značilnosti:

-Bič mora biti občutljiv na motnje ali stres, vendar ne sme umreti ali izginiti zaradi njega. Vrste ali skupnost bioindikatorjev mora imeti zmerno toleranco do spremenljivosti okolja.

- Moral bi biti mogoče izmeriti vaš odziv na stres. Biološki procesi znotraj posameznika lahko delujejo tudi kot bioindikatorji.

- Vaš odgovor mora biti reprezentativen za odgovor celotnega ekosistema, populacije ali vrste.

- Odzvati se mora glede na stopnjo onesnaženosti ali degradacije okolja.

- Biti mora obilna in pogosta, na ustreznem preučenem območju je ustrezna gostota prebivalstva. Poleg tega mora biti razmeroma stabilen, premagati zmerne podnebne in okoljske razlike.

- Obstajati morajo podatki o bioindikatorju, dobro poznavanje njegove ekologije in življenjske zgodovine ter dobro dokumentirana in stabilna taksonomija. Poleg tega mora biti vzorčenje preprosto in poceni.

- Za druge namene mora imeti javni, gospodarski in komercialni pomen.

V primeru uporabe posameznikov kot bioindikatorjev je treba upoštevati njihovo starost in genotipske spremembe. Prav tako je treba preveriti, da drugi okoljski dejavniki ne ovirajo preučevanja in informacij dopolnjujejo z okoljskimi toksikološkimi testi.

Vrste bioindikatorjev

Razvrstitev bioindikatorjev se razlikuje glede na značilnosti, ki jih je treba poudariti v sistemu razvrščanja. Lahko na primer razvrstimo bioindikatorje glede na njihovo zapletenost v vrste bioindikatorjev, skupnosti ali ekosisteme. Lahko pa jih razvrstimo tudi glede na okolje, ki ga spremljajo.

Bioindicator vrste

Vse obstoječe vrste (ali sklopi vrst) lahko prenašajo omejen obseg fizičnih, kemičnih in bioloških okoljskih razmer. To funkcijo je mogoče uporabiti za oceno kakovosti okolja.

Na primer postrvi, ki živijo v vodotokih hladne vode v zahodnih Združenih državah Amerike, prenašajo temperaturo med 20 in 25 ° C, zato lahko to toplotno občutljivost uporabimo kot bioindikator temperature vode.

Te iste postrvi se na celični ravni odzivajo na zvišanje temperature vode (s kurjenjem in sečnjo okoliških gozdov). V teh primerih sintetizirajo protein toplotnega udara, ki ščiti njihove celice pred učinki povišane temperature.

Kvantifikacija teh proteinov toplotnega udara pri tej vrsti omogoča merjenje toplotnega stresa postrvi in ​​posredno ocenjevanje sprememb okolja zaradi poseka in gorenja gozdov, ki obdajajo vodno telo.

Bioindikatorske skupnosti

Celotne skupnosti, ki zajemajo široko paleto tolerance do več okoljskih dejavnikov, lahko služijo kot bioindikatorji za oceno stanja okolja s kompleksnim in celostnim pristopom. Te študije vključujejo uporabo več spremenljivk v okolju.

Biosistematski ekosistemi

Izguba ekosistemskih storitev, kot sta čista voda in zrak, rastlinski opraševalci, med drugim velja za pokazatelj zdravja ekosistema.

Na primer, izguba čebeljih vrst - ki so opraševalci - velja za pokazatelj izgube zdravja okolja, saj so občutljive na prisotnost težkih kovin, pesticidov in radioaktivnih snovi.

Bioindikatorji glede na okolje, ki ga spremljajo

Kot je navedeno zgoraj, se lahko bioindikatorji razvrstijo tudi glede na okolje, iz katerega posredujejo informacije. Po tej razvrstitvi imamo bioindikatorje kakovosti zraka, vode in tal.

Bioindikatorji kakovosti zraka

Med bioindikatorje kakovosti zraka sodijo tisti organizmi, ki so občutljivi na spremembe koncentracije nekaterih plinov.

Na primer, lišaji (simbiotične povezave med glivico, mikroalgami in cianobakterijami) ter brijofiti so zelo občutljivi na atmosferske pline, saj jih absorbirajo skozi svoje telo.

Ti organizmi nimajo kožic ali korenin, njihovo veliko razmerje med površino in volumnom pa spodbuja absorpcijo in kopičenje onesnaževal v atmosferi, kot je žveplov dioksid. Zato je njegovo izginotje na določenih območjih pokazatelj slabe kakovosti zraka.

Po drugi strani so tudi lišaji (na primer Lecanora conizaeoides), katerih prisotnost kaže na slabo kakovost zraka.

Slika 2. Lihen Lecanora conizaeoides. Vir: Jerzy Opioła, iz Wikimedia Commons Drugi primer je dolgotrajna uporaba kanarčkov kot bioindikatorjev nevarnih razmer v podzemnih rudnikih premoga v Veliki Britaniji, zahvaljujoč njihovi akutni občutljivosti na nizke koncentracije ogljikovega monoksida (CO ₂ ) in metana. (CH ₄ ).

Ta občutljivost je posledica dejstva, da imajo kanarčki majhno kapaciteto pljuč in enosmerni prezračevalni sistem. Zaradi tega so kanarčki veliko bolj občutljivi kot ljudje na škodljive pline.

Bioindikatorji kakovosti vode

Med bioindikatorji kakovosti vode so med drugim bakterijski mikroorganizmi, protozoji, makroinvertebrati, alge in mahovi; občutljiv na prisotnost strupenih onesnaževal.

Na primer, prisotnost skupnosti različnih vodnih taksonov makroreverščin v reki je kazalnik ekološke in biotske raznovrstnosti. Večje kot je prisotnih taksonov, večje je zdravje vodnega telesa.

Drugi bioindikatorji stanja rek so vidre, saj hitro zapustijo vodna telesa z majhnimi količinami onesnaževal. Njihova prisotnost nato kaže na dobro stanje reke.

Morske gobice se med drugim uporabljajo tudi kot bioindikatorji težkih kovin, kot sta živo srebro in kadmij, fekalne snovi. Zaznavanje izginotja gobic v morskih vodah je pokazatelj izgube kakovosti vode.

Prisotnost alg v vodnem telesu v gostih koncentracijah kaže na visoke koncentracije raztopljenega fosforja in dušika, ki lahko izvirajo iz gnojil, ki so jih vrgli v vodo. Izpuščena gnojila ustvarjajo kopičenje svojih hranil in evtrofikacijo vodnega medija.

Bioindikatorji kakovosti tal

Kot kazalnike kakovosti tal lahko omenimo del biota tega habitata, torej nekatere rastline, glive in bakterijske mikroorganizme.

Če bi predstavili posebne zahteve za preživetje, bi bili ti organizmi pokazatelji obstoja teh pogojev.

Na primer, deževniki so bioindikatorji kakovosti tal, saj so nekatere vrste, na primer Eisenia fetida in E. andrei, med drugim občutljive na pesticide, naftne derivate, težke kovine. Ti bioindikatorji se uporabljajo v študijah strupenosti tal.

Reference

1. Celli, G. in Maccagnani, B. (2003). Medene čebele kot bioindikatorji onesnaževanja okolja. Bilten insektologije 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodološki priročnik za presojo vplivov na okolje. Četrta izdaja. Izdaje Mundi-Prensa. pp 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. in Buszewski, B. (2004). Nekaj ​​pomislekov glede bioindikatorjev pri spremljanju okolja. Poljski časopis za okoljske študije, letnik 13, številka 5, 453–462.
4. Market, BA, Breure, AM in Zechmeister, HG (2003). Opredelitve, strategije in načela za bioindikacija / biomonitoring okolja. V: Bioindikatorji in biomonitorji. Market, BA, Breure, AM in Zechmeister, HG uredniki. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Opredelitve in načela za bioindikacija in biomonitoring kovin v sledovih v okolju. Časopis o sledeh v medicini in biologiji, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015