Bioindikator - kaj je to? Opredelitev, vrste in vrste bioindikatorjev

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:39

Pri raziskavah okolja se uporabljajo različne metode. Ena izmed njih je lahko bioindikacija. Ta pristop vključuje preučevanje stanja določenih živih organizmov za pridobitev informacij o njihovem habitatu. Da bi razumeli značilnosti izvajanja takšnih študij, je treba razmisliti, kaj je bioindikator. To bo zagotovilo potrebne informacije o takšni raziskovalni metodologiji.

Splošna definicija

Bioindikator je živ organizem in morda celotna vrsta ali skupnost, ki živi v določenem ekološkem sistemu in lahko služi kot odraz njegovega stanja. Poleg tega se med študijo oceni število posameznikov v populaciji, njihovo stanje in vedenje. Na podlagi prejetih informacij je mogoče oceniti prisotnost onesnaževal, toksinov, rakotvornih snovi itd. v naravnem habitatu.

Bioindikatorji so rastline ali živali, od katerih je stanje neposredno odvisnonjihovo okolje. Uporaba takšne tehnike med študijem ima številne prednosti. Včasih je mogoče pridobiti potrebne informacije o stanju okolja le na podlagi bioindikatorjev. Prihranek denarja in časa pri zapletenih fizikalnih in kemičnih analizah je nedvomna prednost.

Bioindikatorji - rastline in živali, ki povzemajo pomembne podatke o onesnaževalih, stopnji sprememb. Omogočajo vam določitev kraja kopičenja in načinov vnosa škodljivih snovi, stopnje in resnosti vpliva toksinov na živa bitja, vključno z ljudmi.

V poteku raziskav se ocenjuje biocenoza tovrstnih kazalnikov. Hkrati sta za raziskovalce zanimiva oba predstavnika favne in flore. Med opazovanjem je mogoče oceniti stopnjo kronične izpostavljenosti toksinom tudi pri nizkih koncentracijah. Vplivajo na funkcije in splošno stanje notranjih organov živali, na simetrične dele telesa in na njihova razmerja.

Tipologija

Bioindikatorji - rastline in živali, ki živijo v vodi, zraku, zemlji. Takšni organizmi so lahko bakterije ali alge, pa tudi nevretenčarji, kot so raki, ciliati, mehkužci. Med študijo se lahko uporabijo podatki o ribah, živalih.

Bioindikatorji tal so najpogosteje rastline, ki rastejo v naravi. Glede na njihovo stanje je mogoče določiti kislost, vlažnost, gostoto in temperaturo tal. Tudi po videzu določenih rastlin lahko določimo vsebnost kisika v tleh, količinohranila, pa tudi soli in težke kovine.

Iglavci lahko zagotovijo informacije o tleh skozi vse leto. V tem primeru se ne uporabljajo samo morfološki kazalniki, temveč tudi številne biokemične spremembe. To vam omogoča, da dobite zanesljive informacije. Morfološki znaki so včasih spremenljivi.

Tako lahko na primer navadne koprive pokažejo, koliko kalcija je v tleh. Nekatere rastline so galofili. Obožujejo slana tla. Če rastejo na določenem območju in aktivno kolonizirajo ozemlja, se zemlja postopoma soli.

Za oceno stanja vode se izvajajo študije o bioindikatorjih, kot so ličinke nekaterih žuželk, določene vrste alg, višji raki, svetleče bakterije.

Mahovi in lišaji so lahko bioindikatorji zraka. Njihove fizične lastnosti se močno razlikujejo glede na rastne razmere.

Možnosti izbire

Rastline in živalski bioindikatorji so izbrani za raziskave po določenem principu. Oblikoval ga je eden najbolj znanih ameriških ekologov Yu. Odum. Predlaga, da se pri izbiri bioindikatorjev upoštevajo naslednje trditve:

Obstajajo stenotopne in evritopične vrste živih organizmov. Prvi lahko živijo le pod določenimi pogoji, zato je njihov obseg omejen. Evritopične vrste so v naravi zelo razširjene, imajo ekološko vzdržljivost. Zato so manj primerne za raziskave kot stenotopske vrste.
Večje vrste bioindikatorjev se preučujejo pogosteje kot majhne. To je razloženo s stopnjo menjave v biocenozi. Pri majhnih vrstah je višji, zato v času študije morda ne pridejo v vzorec, zlasti v procesu analize z dolgo frekvenco.
Za izbiro vrste ali njihove skupine za raziskave bodo potrebne eksperimentalne in terenske informacije o mejnih vrednostih določenega faktorja. Hkrati se upoštevajo morebitne kompenzacijske reakcije bioindikatorja, toleranca vrste.
Delež različnih populacij, vrst ali skupnosti je bolj okviren in se zato uporablja kot zanesljiv kazalnik. Samo ena vrsta ne more v celoti prenesti obsega okoljskih sprememb. Takšne spremembe je treba obravnavati kot celoto in ne le v eno smer.

Omeniti velja tudi, da so najboljši bioindikatorji vrste, ki zagotavljajo takojšen odziv, pa tudi zanesljivost posredovanih informacij. Napaka ne sme presegati 20%. Prav tako bi moralo biti s pomočjo takšnih bioindikatorjev enostavno pridobiti potrebne informacije. Vrsta mora biti nenehno prisotna v naravi, tako da lahko raziskovalec kadar koli oceni njeno stanje.

Sorte

Obstajajo različne vrste in vrste bioindikatorjev. Vse žive organizme, primerne za tovrstne raziskave, lahko razdelimo v dve skupini:

Registracija.
Akumulativno.

V prvem primeru se živi organizmi na spremembe v okolju odzivajo s spreminjanjemvelikost populacije. Lahko spremenijo tudi fenotip, somatske motnje ali poškodbe tkiva. Pojavijo se lahko različne deformacije, stopnja rasti se spremeni. Lahko so prisotni tudi drugi zelo vidni znaki.

Na primer, registracijski bioindikatorji so lišaji, drevesne iglice. Na njih se pojavijo nekroza, kloroza, suhost. Snemanje bioindikatorjev ne omogoča vedno ugotovitve vzrokov nastalih sprememb. V tem primeru bodo potrebne dodatne raziskave, da bi ugotovili, zakaj se je spremenila populacija, končni izgled, razširjenost v naravi itd. Takšne spremembe so lahko posledica različnih procesov.

Organizmi-bioindikatorji so lahko akumulacijskega tipa. Koncentrirajo toksine, onesnaževanje znotraj svojega telesa, v različna tkiva, dele telesa ali organe. Med študijo se po kemični analizi določi stopnja onesnaženosti okolja. Na primer, lupine rakov, ličinke žuželk, pa tudi nekateri organi sesalcev (možgani, ledvice, vranica, jetra itd.), mahovi so lahko akumulacijski bioindikator.

Živi organizmi takoj reagirajo na celoten kompleks škodljivih snovi, ki vstopajo v okolje. Zato taka tehnika ne omogoča določitve natančne koncentracije posameznega toksina. Toda hkrati vam prednost uporabe bioindikacije omogoča, da natančno ugotovite, kako in koliko onesnaženja vpliva na populacijo.

Preizkusni organizmi

Testni organizem je lahko bioindikator okolja. To so predstavniki flore ali favne, ki se uporabljajo pri nadzoru kakovosti okoljskih razmer v laboratoriju. Izvajajo ustrezne poskuse. Lahko so na primer enocelični, protozoji, členonožci. Rastline, kot so mahovi ali cvetoče rastline, so lahko tudi testni organizmi.

Glavna značilnost takih organizmov je možnost pridobivanja kultur iz genetsko homogenih rastlin ali živali. V tem primeru se prototip primerja s kontrolo. To vam omogoča, da dobite zanesljive informacije o motečem dejavniku. V nasprotnem primeru zaradi običajnih individualnih razlik med posamezniki ne bo mogoče dobiti zanesljivega rezultata.

Analitske metode

Bioindikatorji in onesnaženost njihovega okolja se pregledajo s primerjalno analizo s kontrolnim vzorcem. Morda obstajajo različni pristopi k temu.

Prva metoda vključuje primerjavo ustreznih značilnosti zunaj območja vpliva. Tako se na primer rastline, gojene na območju industrijskega onesnaženja, primerjajo s pridelki, ki so rasli zunaj območja antropogenega vpliva.

Druga tehnika vključuje primerjavo vzorca z rezultati poskusa. En del testnih rastlin pride v laboratorijskih razmerah v stik z onesnaženim zrakom, zemljo, vodo, drugi del pa s čistimi mediji.

Pri uporabi tretje metode se za primerjavo uporabljajo zgodovinski standardi. To bi bilo koristno, na primer, koraziskovanje evropske stepe. Danes je ta ekosistem praktično izgubil svoj prvotni videz. S tem, kako je stepa izgledala v preteklosti, jo primerjajo v sedanjosti.

Četrta tehnika uporablja nadzor. To je določena vrsta odvisnosti, odklon od katere se šteje za kršitev. Na primer, za združbe nemotenih vrst se sestavi ustrezen graf. Če opazite kakršna koli odstopanja, bo to takoj opazno pri primerjavi obeh krivulj.

Bioindikacijske metode

Bioindikatorji v naravi se preučujejo s pomočjo ustreznega spremljanja okolja. Izvaja se tako na mikro kot na makro ravni. Bioindikativne študije so lahko biocenotične in vrstne. V drugem primeru se preučuje prisotnost organizma v okolju in pogostost njegovega pojavljanja. Preučujemo lahko tudi fiziološke, biokemične, anatomske in morfološke lastnosti bioindikatorja.

V teku biocenotske študije se s pomočjo sistema ustreznih kazalnikov upošteva raznolikost vrst, pa tudi produktivnost skupnosti.

Glede na vpliv različnih dejavnikov na sistem je spremljanje bioindikacije lahko specifično in nespecifično. Preučujejo reakcije vrste na pojav onesnaženja, toksinov v njihovem habitatu. Pri nespecifični bioindikaciji lahko isto reakcijo povzročijo različni dejavniki. Če so spremembe, ki nastanejo, posledica vpliva samo enega dejavnika, govorimo o specifični indikaciji.

Torej, na primer, iglavci in lišajilahko zagotovijo informacije o čistosti zraka v regiji, prisotnosti industrijskega onesnaženja v njihovih habitatih. Seznam rastlinskih in živalskih vrst, ki živijo v tleh, je specifičen za različne vrste tal. Če pride do sprememb v teh skupinah, lahko govorimo o onesnaženosti tal s kemikalijami ali spremembi njihove strukture zaradi človekovih dejavnosti.

Danes velja, da se instrumentalne študije najučinkoviteje uporabljajo v kombinaciji z bioindikatorji. Takšna simbioza zagotavlja najbolj popolne, zanesljive informacije o stanju prebivalstva, vplivu škodljivih dejavnikov nanj.

bioindikacija tal

Z uporabo bioindikatorjev pri preučevanju onesnaženosti tal je mogoče pridobiti zanesljive rezultate. Rastline zagotavljajo informacije o rodovitnosti tal. Popolna analiza sestave tal zahteva veliko časa in truda. Zemlja se šteje za rodovitno, če na njej rastejo koprive, maline, celandin, baldrijana itd. Te rastline ne preživijo na slabih tleh.

Angelika, plunja, travniška oličja itd. dajejo zmerno rodovitno zemljo. Na nizko rodovitnih tleh rastejo šotni mahovi, lišaji, brusnice, brusnice.

Poleg kazalnika rodovitnosti lahko sestavo tal določimo tudi iz rastlin. Prisotnost velike količine dušika dokazujejo takšne rastline, kot so pšenična trava, maline, gosji petolist, dresnik itd. Barva takšnih rastlin bo svetlo zelena. Če je bleda, potem je v tleh malo dušika. Rastline imajo zmanjšano razvejanost in število listov.

Številne drugeminerale, kislost in druge lastnosti tal je mogoče določiti v tleh z uporabo bioindikatorjev.

bioindikacija zraka

Bioindikator je živ organizem, ki ob pojavu odstopanj v okolju bistveno spremeni svoje kvalitete. Z njihovo pomočjo lahko ugotovite, ali je zrak onesnažen. Na fitocenoze močno vplivajo onesnaževala, kot so dušikov oksid, žveplov dioksid, ogljikovodiki itd.

Odpornost rastlin na takšne toksine je drugačna. Tudi majhno količino žveplovega dioksida v zraku je enostavno določiti s pomočjo lišajev. Med rastlinami lahko povečano vsebnost te vrste onesnaževal določijo iglavci.

Pšenica, jelka, koruza, smreka, vrtne jagode itd. so občutljive na vsebnost vodikovega fluorida v zraku, vodikovega klorida itd.

bioindikacija vode

Za nadzor kakovosti vode je bioindikacija ena najboljših metod. Za razliko od kemičnih in fizikalnih metod spremljanja je ta pristop najbolj objektiven. Posebna oprema lahko sledi le določenim vrstam onesnaženja. Bioindikacija razkrije popolne informacije o stanju vodnega okolja v okolici.

Monitoring vam omogoča, da ocenite, za katera področja delovanja je rezervoar primeren. Eden najpreprostejših načinov za bioindikacijo vode je uporaba kultur kvasovk. Izvede se nefelometrična ocena motnosti tekočine. Odvisno je od količine kvasa v vzorcu. Če voda zavira njihov razvoj, bo vzorec lažji od kontrolnega vzorca.

Lahko tudi Ribiuporabiti kot bioindikator. V telesu kopičijo toksine. Posledično je mogoče ugotoviti, katere lastnosti so značilne za vodo v reki ali jezeru z vizualno oceno stanja rib.