Daugybė pokyčių, kurie šiuo metu atsiranda ekosistemose, be kitų veiksnių dėl oro taršos, miškų naikinimo ar vandenų eutrofikacijos, sukelia skirtumus įvairiose planetos ekologinėse nišose. Dėl biologinių rodiklių organizmų juos galima kiekybiškai įvertinti.
Šios variacijos gali būti analizuojamos naudojant fizikinius ir cheminius metodus, kurie paprastai suteikia tam tikros svarbios informacijos. Naudojant šį metodą negaunama informacija apie tai, kaip šie pokyčiai veikia gyvas būtybes. Tam naudojami bioindikatoriniai organizmai, ir čia mes jums viską apie juos papasakosime.
Kas yra biologiniai rodikliai?
Bioindikatoriai yra visos gyvos būtybės ir jų bendruomenės, galinčios reaguoti į įvairius aplinkos trikdžius. Šios reakcijos gali atsirasti tiek fiziologiniu, tiek elgsenos lygmeniu ir dėl teršalų kaupimosi bei suteikti informacijos apie aplinkos ekologines charakteristikas ar tam tikrų procesų sukeliamą poveikį.
Biologinių rodiklių rūšių charakteristikos
Prieš atliekant tyrimą su bioindikatoriais, būtina atlikti išankstinį įvertinimą, kad būtų atrinktas organizmas, kuris geriausiai reaguoja į aplinkos problemos tipą, jos geografinį ir laiko išplitimą. Tam naudojamos gyvos būtybės turi atitikti keletą reikalavimų, tarp kurių yra šie:
- Būkite ypač jautrūs įvairių aplinkos veiksnių trikdžiams ir nuo jų nepražūkite.
- Būkite lengvai mokomi ir gerai žinomi dėl mokslo.
- Gausiai randama visose įmanomose buveinėse.
- Turėtų būti įmanoma išmatuoti jūsų reakciją į stresą.
- Turėtų kuo labiau reprezentuoti visą ekosistemą.
Jei konkrečios populiacijos individai naudojami kaip bioindikatoriai, reikia atsižvelgti į jų amžių ir genotipą. Be to, būtina patikrinti, ar kiti aplinkos veiksniai netrukdo tyrimui ir matavimams. Tam gali būti atliekami fizikiniai-cheminiai aplinkos tyrimai.
Kam naudojamos biologinių rodiklių rūšys?
Bioindikatoriniai organizmai yra ypač naudingi šiose trijose situacijose: kai negalima išmatuoti aplinkos veiksnio – pavyzdžiui, norint atkurti praeities aplinkos veiksnius, dar žinomas kaip paleo – atliekant biomonitoringą – kai nurodytą veiksnį sunku išmatuoti – ir kai aplinkos veiksnį sunku interpretuoti.
Dėl visų šių priežasčių bioindikatoriai dažniausiai naudojami šiais atvejais:
- Įvertinkite toksinių medžiagų poveikį: bioindikatoriai gali būti naudingi numatant būsimą žalą po toksinių medžiagų išsiliejimo ir dažnai netgi atspindi kenksmingą cheminių medžiagų poveikį, turintį savo fiziologiją.
- Įvertinkite žmogaus veiklos poveikį: tam tikrų rūšių nebuvimas, buvimas arba pokyčiai, kai yra antropogeninis poveikis ekosistemai, leidžia įvertinti poveikį toje srityje.
- Įspėjimas apie aplinkos pokyčius: bioindikatorių organizmų jautrumas suteikia ankstyvą informaciją apie aplinkos pokyčius, leidžianti numatyti galimas konkretaus įvykio pasekmes.
- Įvertinkite rūšių turtingumą: dėl ekosistemų sudėtingumo ir trofinių ryšių dažnai sunku įvertinti rūšių turtingumo pokyčius, tačiau naudojant bioindikatorius gautus duomenis galima ekstrapoliuoti į aplinkos įvairovę.
Reikia atsižvelgti į tai, kad daugeliu atvejų viena rūšis, kad ir kokia ji būtų reprezentatyvi, negali būti ekstrapoliuojama į visą vietovės biotą. Į tai reikia atsižvelgti interpretuojant duomenis.
Biologinių rodiklių organizmų tipai
Biologinius rodiklius galime klasifikuoti keliais būdais. Vienas iš jų yra tiriama terpė. Žemiau pateikiame visus galimus organizmus, turinčius šias savybes.
Dirvožemio bioindikatoriai
Įvairi žmogaus veikla, susijusi su miestų planavimu ir išteklių naudojimu, sukėlė daugybę pokyčių ir poveikio dirvožemiui. Dėl to buveinės buvo prarastos, pasikeitė hidrografija ir erozija, buvo užteršta daug substratų. Vertinant šį poveikį išsiskiria trys biologiniai rodikliai:
- Grybeliai: šie organizmai daugiausia naudojami dirvožemio radioaktyvumui tirti.Grybai savo audiniuose kaupia radionuklidus, kurie vėliau gali būti perkelti į kitas mitybos grandines, pavyzdžiui, graužikams ar žmonėms. Dėl šios priežasties atliekami jų audinių kokybės tyrimai, siekiant patikrinti, ar juose nėra susikaupusio radioaktyvumo.
- Erkės: erkės yra gausios, reprezentatyvios ir lengvai surenkamos. Jie yra jautrūs daugeliui teršalų ir dėl plataus geografinio pasiskirstymo leidžia lengvai palyginti jų reakciją įvairiose ekosistemose. Paprastai jie yra labai jautrūs insekticidams, dėl kurių populiacija mažėja.
- Colémbolos: jie yra viena iš svarbiausių faunos grupių žemėje. Didelis jų skaičius, įvairovė, rūšių gausa ir aktyvumas daro juos puikiais bioindikatoriais. Dėl šių organizmų rūgščių, sunkiųjų metalų, azoto junginių ir pesticidų poveikio sumažėja jų gausa ir rūšių gausa.
Vandens bioindikatoriai
Antropinė tarša, be klimato, geografinių ir simbiotinių veiksnių, daro įtaką vandens rūšių paplitimui ir augimui. Šioje srityje išsiskiria šie bioindikatoriai:
- Žuvys: pasikeitus aplinkai, kurioje jos gyvena, žuvys gali turėti etologinių, morfologinių, fiziologinių, biocheminių ir molekulinių pokyčių, kuriuos sukelia aplinkos sąlygų sukeltas stresas. Jie labai jautrūs šiems pokyčiams, todėl galiausiai miršta arba išnyksta. Upėtakių ir lašišų buvimas upėje rodo ekosistemos sveikatą.
- Varliagyviai: šie gyvūnai labai jautrūs tiek sausroms, tiek bet kokiems teršalams. Kadangi jie turi pralaidžią odą, teršalai, rūgštūs lietūs, trąšos, insekticidai lengvai įsisavinami ir kaupiasi organizme.Štai kodėl jie yra viena iš pirmųjų rūšių, kurios išnyksta pasikeitus jų ekosistemai.
- Vabzdžiai: tarp makrobestuburių, gyvenančių vandenyje, vabzdžiai yra viena tinkamiausių biologinių grupių sistemos kokybei nustatyti. Tokios savybės kaip jautrumas teršalams, greita reakcija į pokyčius ir faktas, kad jie išnaudoja beveik visas turimas buveines, daro juos puikia tyrimo grupe.
Oro bioindikatoriai
Oro tarša šiandien yra viena didžiausių aplinkos problemų. Gebėjimas tikrinti oro kokybę yra būtinas tinkamam ekosistemų funkcionavimui ir žmonių sveikatai. Kai kurie naudojami biologiniai rodikliai yra šie:
- Bitės: bitės yra pagrindinės ekosistemų rūšys. Įvairūs tyrimai parodė, kad jie rodo klimato kaitos ir buveinių susiskaidymo poveikį.Be to, jie naudojami aplinkos užterštumo, sunkiųjų metalų, radioaktyvumo, pramoninių atliekų ir teršalų, pesticidų ir herbicidų stebėjimui.
- Kerpės: kerpės yra simbiozinis ryšys tarp dumblių ir grybų. Kadangi didžiąją dalį maistinių medžiagų jie gauna iš atmosferos, jie labai jautrūs oro pokyčiams. Viena iš pagrindinių jo išnykimo priežasčių yra sieros dioksidas, sukeliantis aplinkos rūgštėjimą.
- Gekos arba salamankos: šie ropliai yra geri biologiniai rodikliai, nes jie linkę kaupti toksiškas medžiagas iš oro, daugiausia gaunamų iš savo mitybos. Kai kurie iš šių elementų yra Cd, Se, As, Pb ir kt. Be to, dėl sumažėjusio vaisingumo užterštose vietose individų gausa paprastai būna mažesnė.
Biologinių rodiklių pavyzdžiai
Atsižvelgiant į skirtingus bioindikatorių pritaikymus, galime išskirti tris kategorijas:
- Ekologiniai bioindikatoriai: rūšys, kurios jautrios taršai, buveinių susiskaidymui ar kitiems įtempiams. Rodiklio atsakas reprezentuoja bendruomenę.
- Aplinkos bioindikatoriai: rūšys arba rūšių grupė, kuri nuspėjamai reaguoja į aplinkos trikdžius ar pokyčius.
- Biologinės įvairovės bioindikatoriai: indikatorinio taksono rūšių turtingumas naudojamas kaip bendrijos rūšių turtingumo rodiklis. Tai taip pat gali būti dėl išmatuojamų įvairovės parametrų, tokių kaip endemizmas, genetiniai parametrai arba populiacijai būdingi parametrai.
Daugelis bioindikatorių organizmų vienu metu gali būti ekologiniai, aplinkos ir biologinės įvairovės rodikliai, todėl tai nėra išskirtinės kategorijos. Pažiūrėkime keletą konkrečių pavyzdžių, kaip užbaigti temą.
Ūdras
Šie mėsėdžiai Mustelidae šeimos žinduoliai gyvena praktiškai visame pasaulyje. Jie daugiausia minta žuvimis ir vėžiagyviais, todėl yra vieni iš pagrindinių pirminių plėšrūnų vandens ekosistemose.
Įrodyta, kad labai pasikeitus ekosistemai, ūdros apleidžia savo teritoriją. Tai taip pat gali būti susijusi su jūsų maisto kokybės pablogėjimu arba praradimu.
Be to, buvo atlikti tyrimai su jūsų išmatomis, siekiant patikrinti sunkiųjų metalų ir kitų medžiagų, kurios gali patekti į jūsų organizmą dėl bioakumuliacijos maisto grandinėje, kiekį. Šios išmatos gali gana tiksliai, paprastai ir greitai atspindėti vandens, kuriame gyvena ūdros, kokybę.
Vabalai
Šie vabzdžiai gali būti puikūs biologiniai rodikliai. Priklausomai nuo šeimos ir rūšies, jie gali mums suteikti įvairios svarbios informacijos apie ekosistemas.
Mėšlo vabalai, kurie minta išmatomis, yra labai jautrūs miško suskaidymui ir transformacijai. Savo ruožtu jie taip pat gali padėti įvertinti ekosistemos atkūrimo procesus.
Skolitiniai vabalai (Scolytinae) yra svarbus kenkėjas – jie minta spygliuočiais – kurie atsiranda, kai ekosistemoje yra ilgalaikių sausrų. Šie vabzdžiai gali numatyti aplinkos pokyčius dėl klimato kaitos ir galimo dykumėjimo. Be šių, yra keletas rūšių, kurios atsiranda dėl sausros.
Kitas geras pavyzdys yra alpiniai vabalai, labai jautrūs temperatūros pokyčiams ir dažnai endeminiai. Šių vabalų aukštis didėja kylant temperatūrai, o vandens vabalų atveju tai gali reikšti jų išnykimą.
Paukščiai
Pagal SEO paukščių populiaciją paukščiai yra puiki priemonė įvertinti ekosistemų įvairovę ir vientisumą visame pasaulyje. Taip yra todėl, kad jie greitai reaguoja į pokyčius maisto grandinėje arba fizinės aplinkos pokyčius.
Gerai ištirtas pavyzdys – susijęs su mitybos grandine – yra paukščiai, susiję su pelkėmis. Su maistu, kurį jie valgo, jei jo randama užterštose vietose, jie kaupia organizme sunkiuosius metalus ir kitus toksinus.
Siekiant apsaugoti ir koreguoti pokyčius, kurie gali atsirasti ekosistemose, būtina geriau suprasti ir tirti biologinius rodiklius. Šios gyvos būtybės leidžia mums daugiau ar mažiau greitai ir efektyviai pamatyti aplinkos degradaciją, bet taip pat įgyvendinti ekosistemų patobulinimus, kurie leidžia tausoti planetą.
