Daudzās izmaiņas, kas pašlaik tiek radītas ekosistēmās, cita starpā gaisa piesārņojuma, mežu izciršanas vai ūdeņu eitrofikācijas dēļ, izraisa atšķirības dažādās planētas ekoloģiskajās nišās. Pateicoties bioindikatora organismiem, tos var kvantitatīvi noteikt.
Šīs variācijas var analizēt, izmantojot fizikāli ķīmiskās metodes, kas parasti sniedz noteiktu būtisku informāciju. Ar šo paņēmienu netiek iegūta informācija par to, kā šīs izmaiņas ietekmē dzīvās būtnes. Šim nolūkam tiek izmantoti bioindikatoru organismi, un šeit mēs par tiem pastāstīsim visu.
Kas ir bioindikatoru organismi?
Bioindikatororganismi ir visas dzīvās būtnes un to kopienas, kas spēj reaģēt uz dažādiem vides traucējumiem. Šīs reakcijas var rasties gan fizioloģiskā un uzvedības līmenī, gan piesārņojošo vielu uzkrāšanās dēļ un sniedz informāciju par vides ekoloģiskajām īpašībām vai noteiktu procesu radīto ietekmi.
Bioindikatoru sugu raksturojums
Pirms pētījuma ar bioindikatoriem nepieciešams veikt iepriekšēju novērtēšanu, lai atlasītu organismu, kas vislabāk reaģē uz vides problēmas veidu, tās ģeogrāfisko un laika izplatību. Šim nolūkam izmantotajām dzīvajām būtnēm ir jāatbilst virknei prasību, starp kurām ir šādas:
- Esi īpaši jūtīgs pret dažādu vides faktoru traucējumiem un nepazūdi no tā.
- Esiet viegli studējams un labi pazīstams ar zinātni.
- Bagātīgi sastopams visos iespējamos biotopos.
- Jābūt iespējai izmērīt jūsu reakciju uz stresu.
- Jāatspoguļo visu ekosistēmu, cik vien iespējams.
Ja kā bioindikatorus izmanto konkrētas populācijas indivīdus, jāņem vērā to vecums un genotips. Turklāt ir jāpārbauda, vai citi vides faktori netraucē pētījumu un mērījumu veikšanu. Šim nolūkam var veikt vides fizikāli ķīmiskos pētījumus.
Kam izmanto bioindikatoru sugas?
Bioindikatoru organismi ir īpaši noderīgi šajās trīs situācijās: kad nevar izmērīt vides faktoru - piemēram, lai rekonstruētu pagātnes vides faktorus, jeb paleo - biomonitoringā - ja norādīto faktoru ir grūti izmērīt - un kad vides faktoru ir grūti interpretēt.
Visu šo iemeslu dēļ bioindikatori galvenokārt tiek izmantoti šādos gadījumos:
- Novērtējiet toksisko vielu ietekmi: bioindikatoru organismi var būt noderīgi, lai prognozētu turpmākus bojājumus pēc toksiskas vielas noplūdes, un bieži vien pat atspoguļo ķīmisko vielu kaitīgo ietekmi ar savu fizioloģiju.
- Novērtējiet cilvēka darbības ietekmi: noteiktu sugu neesamība, klātbūtne vai izmaiņas tajās, ja ir antropogēna ietekme uz ekosistēmu, ļauj novērtēt ietekmi konkrētajā teritorijā.
- Brīdināt par vides izmaiņām: bioindikatoru organismu jutīgums sniedz agrīnu informāciju par vides izmaiņām, ļaujot paredzēt konkrēta notikuma iespējamās sekas.
- Novērtējiet sugu bagātību: ekosistēmu sarežģītība un trofiskās attiecības bieži vien apgrūtina sugu bagātības izmaiņu novērtēšanu, taču ar bioindikatoriem iegūtos datus var ekstrapolēt uz vides daudzveidību.
Jāņem vērā, ka daudzos gadījumos vienu sugu, lai cik reprezentatīva tā būtu, nevar ekstrapolēt uz visu vietas biotu. Tas ir jāņem vērā, interpretējot datus.
Bioindikatoru organismu veidi
Mēs varam klasificēt bioindikatorus vairākos veidos. Viens no tiem ir ar mediju, kas tiek pētīts. Tālāk ir aprakstīti visi iespējamie organismi ar šīm īpašībām.
Augsnes bioindikatori
Dažādas cilvēka darbības, kas saistītas ar pilsētplānošanu un resursu izmantošanu, ir radījušas dažādas izmaiņas un ietekmi uz augsni. Tā rezultātā ir zaudēti biotopi, ir mainījusies hidrogrāfija un erozija, un daudzi substrāti ir piesārņoti. Šīs ietekmes novērtēšanai izceļas trīs bioindikatoru organismi:
- Sēnes: šos organismus galvenokārt izmanto augsnes radioaktivitātes pētīšanai.Sēnes savos audos uzkrāj radionuklīdus, kurus pēc tam var pārnest uz citām barības ķēdēm, piemēram, grauzējiem vai cilvēkiem. Šī iemesla dēļ tiek veikti viņu audu kvalitātes pētījumi, lai pārliecinātos, vai tajos nav uzkrājusies radioaktivitāte.
- Ērces: ērces ir daudz, reprezentatīvas un viegli savācamas. Tie ir jutīgi pret vairākiem piesārņotājiem un, pateicoties to plašajam ģeogrāfiskajam izvietojumam, ļauj viegli salīdzināt to reakciju dažādās ekosistēmās. Parasti tie ir ļoti jutīgi pret insekticīdiem, kas izraisa populācijas samazināšanos.
- Colémbolos: tie ir viena no svarīgākajām faunas grupām uz zemes. To lielais skaits, daudzveidība, sugu pārpilnība un aktivitāte padara tos par lieliskiem bioindikatora organismiem. Šo organismu pakļaušana skābju, smago metālu, slāpekļa savienojumu un pesticīdu iedarbībai izraisa to daudzuma un sugu bagātības samazināšanos.
Ūdens bioindikatori
Antropiskais piesārņojums papildus klimatiskajiem, ģeogrāfiskajiem un simbiotiskajiem faktoriem ietekmē ūdens sugu izplatību un augšanu. Šajā priekšpusē izceļas šādi bioindikatoru organismi:
- Zivis: mainoties videi, kurā tās dzīvo, zivīs var būt etoloģiskas, morfoloģiskas, fizioloģiskas, bioķīmiskas un molekulāras izmaiņas, ko izraisa vides apstākļu radīts stress. Viņi ir ļoti jutīgi pret šīm izmaiņām, tāpēc viņi mirst vai pazūd. Foreļu un lašu klātbūtne upē norāda uz ekosistēmas veselību.
- Abinieki: šie dzīvnieki ir ļoti jutīgi gan pret sausumu, gan pret jebkuru piesārņotāju. Tā kā tiem ir caurlaidīga āda, piesārņotāji, skābie lietus, mēslošanas līdzekļi un insekticīdi viegli uzsūcas un uzkrājas organismā.Tāpēc tās ir viena no pirmajām sugām, kas izzūd, mainoties ekosistēmai.
- Kukaiņi: starp makrobezmugurkaulniekiem, kas mīt ūdenī, kukaiņi ir viena no vispiemērotākajām bioloģiskajām grupām, lai noteiktu sistēmas kvalitāti. Tādas īpašības kā jutīgums pret piesārņotājiem, ātra reakcija uz izmaiņām un fakts, ka tie izmanto praktiski visu pieejamo biotopu priekšrocības, padara tos par lielisku pētījumu grupu.
Gaisa bioindikatori
Gaisa piesārņojums ir viena no mūsdienu lielākajām vides problēmām. Spēja pārbaudīt gaisa kvalitāti ir būtiska pareizai ekosistēmu funkcionēšanai un cilvēku veselībai. Daži bioindikatoru organismi, kas tiek izmantoti, ir šādi:
- Bites: bites ir galvenās ekosistēmu sugas. Dažādi pētījumi liecina, ka tie parāda klimata pārmaiņu ietekmi un biotopu sadrumstalotību.Turklāt tos izmanto, lai uzraudzītu vides piesārņojumu, smagos metālus, radioaktivitāti, rūpnieciskos atkritumus un piesārņotājus, pesticīdus un herbicīdus.
- Ķērpji: ķērpji ir simbiotiskas attiecības starp aļģēm un sēnītēm. Tā kā lielāko daļu uzturvielu viņi iegūst no atmosfēras, tie ir ļoti jutīgi pret izmaiņām gaisā. Viens no galvenajiem tā izzušanas cēloņiem ir sēra dioksīds, kas izraisa vides paskābināšanos.
- Geko vai salamankas: šie rāpuļi ir labi bioindikatora organismi, jo tiem ir tendence uzkrāt toksiskas vielas no gaisa, kas iegūtas galvenokārt no uztura. Daži no šiem elementiem cita starpā ir Cd, Se, As, Pb. Turklāt piesārņotajās teritorijās parasti ir mazāks īpatņu daudzums, jo samazinās auglība.
Bioindikatoru piemēri
Atbilstoši dažādiem bioindikatoru lietojumiem mēs varam izdalīt trīs kategorijas:
- Ekoloģiskie bioindikatori: sugas, par kurām zināms, ka tās ir jutīgas pret piesārņojumu, biotopu sadrumstalotību vai citām slodzēm. Rādītāja reakcija ir reprezentatīva kopienai.
- Vides bioindikatori: sugas vai sugu grupa, kas paredzami reaģē uz vides traucējumiem vai izmaiņām.
- Bioloģiskās daudzveidības bioindikatori: indikatortaksona sugu bagātība tiek izmantota kā kopienas sugu bagātības indikators. Tas var būt arī ar izmērāmiem daudzveidības parametriem, piemēram, endēmismu, ģenētiskiem parametriem vai populācijai raksturīgiem parametriem.
Daudzi bioindikatoru organismi vienlaikus var būt ekoloģiski, vides un bioloģiskās daudzveidības rādītāji, tāpēc tās nav ekskluzīvas kategorijas. Apskatīsim dažus konkrētus piemērus tēmas noslēgšanai.
Ūdri
Šie Mustelidae dzimtas plēsīgie zīdītāji apdzīvo praktiski visu pasauli. Tie pārtiek galvenokārt no zivīm un vēžveidīgajiem, tāpēc tie ir vieni no galvenajiem primārajiem plēsējiem ūdens ekosistēmās.
Ir pierādīts, ka tad, kad ekosistēma ir stipri izmainīta, ūdri pamet savu teritoriju. Tas var būt saistīts arī ar jūsu pārtikas kvalitātes pazemināšanos vai zudumu.
Turklāt ir veikti pētījumi ar Jūsu izkārnījumiem, lai pārbaudītu smago metālu un citu vielu daudzumu, kas var nonākt Jūsu organismā bioakumulācijas dēļ barības ķēdē. Šie izkārnījumi diezgan precīzi, vienkārši un ātri spēj atspoguļot ūdens kvalitāti, kurā mīt ūdri.
Vaboles
Šie kukaiņi var būt lieliski bioindikatoru organismi. Atkarībā no ģimenes un sugas viņi var sniegt mums dažādu būtisku informāciju par ekosistēmām.
Mārvaboles, kas barojas ar fekālijām, ir ļoti jutīgas pret meža sadrumstalotību un transformāciju. Savukārt tie var arī palīdzēt novērtēt ekosistēmu atjaunošanas procesus.
Skolitīna vaboles (Scolytinae) ir nozīmīgs kaitēklis - tie barojas ar skujkokiem -, kas rodas, ja ekosistēmā ir ilgstoši sausuma periodi. Šie kukaiņi var paredzēt izmaiņas vidē klimata pārmaiņu un iespējamās pārtuksnešošanās dēļ. Bez tām ir vairākas sugas, kas parādās sausuma laikā.
Vēl viens labs piemērs ir Alpu vaboles, kas ir ļoti jutīgas pret temperatūras izmaiņām un bieži vien ir endēmiskas. Šīs vaboles palielinās, paaugstinoties temperatūrai, vai ūdensvaboļu gadījumā tas var nozīmēt to izzušanu.
Putni
Saskaņā ar SEO putnu populāciju putni ir lielisks līdzeklis, lai novērtētu ekosistēmu daudzveidību un integritāti visā pasaulē. Tas ir tāpēc, ka viņi ātri reaģē uz izmaiņām pārtikas ķēdē vai izmaiņām savā fiziskajā vidē.
Labi pētīts piemērs, kas saistīts ar barības ķēdi, ir putni, kas saistīti ar mitrājiem. Ar pārtiku, ko viņi ēd, ja tā tiek atrasta piesārņotās vietās, viņi uzkrāj smagos metālus un citus toksīnus organismā.
Bioindikatoru izpratnes un izpētes palielināšana ir būtiska, lai aizsargātu un koriģētu izmaiņas, kas var rasties ekosistēmās. Šīs dzīvās būtnes ļauj mums vairāk vai mazāk ātri un efektīvi redzēt vides degradāciju, kā arī ieviest uzlabojumus ekosistēmās, kas ļauj mums saglabāt planētu.
