Bioindikator - šta je to? Definicija, vrste i vrste bioindikatora

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-12 04:49

U istraživanju životne sredine koriste se različite metode. Jedna od njih može biti bioindikacija. Ovaj pristup uključuje proučavanje stanja određenih živih organizama kako bi se dobile informacije o njihovom staništu. Da bismo razumjeli karakteristike provođenja takvih studija, treba razmotriti što je bioindikator. Ovo će pružiti potrebne informacije o takvoj metodologiji istraživanja.

Opšta definicija

Bioindikator je živi organizam, a moguće i cijela vrsta ili zajednica koja živi u određenom ekološkom sistemu i može poslužiti kao odraz njegovog stanja. Štaviše, tokom istraživanja procjenjuje se broj jedinki u populaciji, njihovo stanje i ponašanje. Na osnovu dobijenih informacija moguće je suditi o prisustvu zagađivača, toksina, kancerogena itd. u prirodnom staništu.

Bioindikatori su biljke ili životinje čije stanje direktno zavisinjihovo okruženje. Upotreba takve tehnike u toku studija ima brojne prednosti. Ponekad je samo na osnovu bioindikatora moguće dobiti potrebne informacije o stanju životne sredine. Ušteda novca i vremena na složenim fizičkim i hemijskim analizama je definitivna prednost.

Bioindikatori - biljke i životinje koji sumiraju važne podatke o zagađivačima, brzini promjene. Oni vam omogućavaju da odredite mjesto nakupljanja i načine ulaska štetnih supstanci, stepen i ozbiljnost djelovanja toksina na živa bića, uključujući i ljude.

U toku istraživanja procjenjuje se biocenoza ovakvih indikatora. Istovremeno, istraživačima su zanimljivi oba predstavnika faune i flore. U toku posmatranja moguće je procijeniti stepen kronične izloženosti toksinima čak i pri niskim koncentracijama. Oni utiču na funkcije i opšte stanje unutrašnjih organa životinja, simetrične delove tela i njihov odnos.

Tipologija

Bioindikatori - biljke i životinje koje žive u vodi, vazduhu, tlu. Takvi organizmi mogu biti bakterije ili alge, kao i beskičmenjaci, kao što su rakovi, cilijati, mekušci. Podaci o ribama, životinjama mogu se koristiti tokom istraživanja.

Bioindikatori tla su najčešće biljke koje rastu u divljini. Prema njihovom stanju moguće je odrediti kiselost, vlažnost, gustinu i temperaturu tla. Takođe, po izgledu pojedinih biljaka može se odrediti sadržaj kiseonika u zemljištu, količinahranljive materije, kao i soli i teške metale.

Četinarska stabla mogu pružiti informacije o tlu tokom cijele godine. U ovom slučaju se koriste ne samo morfološki pokazatelji, već i niz biohemijskih promjena. Ovo vam omogućava da dobijete pouzdane informacije. Morfološki znakovi su ponekad promjenjivi.

Tako, na primjer, obična kopriva može pokazati koliko kalcija ima u tlu. Neke biljke su galofili. Vole zaslanjena tla. Ako rastu u datom području, aktivno koloniziraju teritorije, tada se zemlja postepeno zasoli.

Da bi se procijenilo stanje vode, provode se studije na takvim bioindikatorima kao što su larve nekih insekata, određene vrste algi, viši rakovi, svjetleće bakterije.

Mahovine i lišajevi mogu biti bioindikatori zraka. Njihove fizičke kvalitete uvelike variraju u zavisnosti od uslova uzgoja.

Karakteristike izbora

Biljke i životinjski bioindikatori se biraju za istraživanje po određenom principu. Formulirao ga je jedan od najpoznatijih američkih ekologa Yu. Odum. On predlaže da se prilikom odabira bioindikatora uzmu u obzir sljedeće tvrdnje:

Postoje stenotopske i euritopske vrste živih organizama. Prvi mogu da žive samo pod određenim uslovima, pa je njihov opseg ograničen. Euritopske vrste su široko rasprostranjene u prirodi, imaju ekološku izdržljivost. Stoga su manje prikladne za istraživanje od stenotopskih vrsta.
Veće vrste bioindikatora se proučavaju češće od malih. Ovo se objašnjava stopom obrtanja u biocenozi. Ona je veća kod malih vrsta, tako da u vrijeme istraživanja možda neće ući u uzorak, posebno u procesu analize sa velikom učestalošću.
Za odabir vrste ili njihove grupe za istraživanje bit će potrebne eksperimentalne i terenske informacije o graničnim vrijednostima određenog faktora. Istovremeno se uzimaju u obzir moguće kompenzacijske reakcije bioindikatora, tolerancija vrsta.
Udio različitih populacija, vrsta ili zajednica je indikativniji i stoga se koristi kao pouzdan indikator. Samo jedna vrsta ne može u potpunosti prenijeti razmjere promjena okoliša. Takve promjene treba posmatrati u cjelini, a ne samo u jednom smjeru.

Takođe je vrijedno napomenuti da su najbolji bioindikatori vrste koje pružaju trenutni odgovor, kao i pouzdanost datih informacija. Greška ne bi trebalo da prelazi 20%. Takođe, uz pomoć ovakvih bioindikatora trebalo bi lako doći do potrebnih informacija. Vrsta mora biti stalno prisutna u prirodi kako bi istraživač u svakom trenutku mogao procijeniti njeno stanje.

Varieties

Postoje različite vrste i tipovi bioindikatora. Svi živi organizmi pogodni za takva istraživanja mogu se podijeliti u dvije grupe:

Registracija.
Akumulativno.

U prvom slučaju, živi organizmi reaguju na promjene u okolini promjenomveličina populacije. Oni također mogu promijeniti fenotip, somatske poremećaje ili oštećenje tkiva. Mogu se pojaviti različiti deformiteti, brzina rasta se mijenja. Mogu biti prisutni i drugi vrlo vidljivi znakovi.

Na primjer, registracijski bioindikatori su lišajevi, iglice drveća. Na njima se pojavljuju nekroza, hloroza, suhoća. Snimanje bioindikatora ne omogućava uvijek utvrđivanje uzroka nastalih promjena. U tom slučaju će biti potrebna dodatna istraživanja kako bi se utvrdilo zašto se promijenila populacija, konačni izgled, rasprostranjenost u prirodi itd. Takve promjene mogu biti rezultat različitih procesa.

Organizmi-bioindikatori mogu biti akumulativnog tipa. Oni koncentrišu toksine, zagađenje unutar svog tijela, u različitim tkivima, dijelovima tijela ili organima. Tokom studije, stepen zagađenja životne sredine utvrđuje se hemijskom analizom. Na primjer, školjke rakova, larve insekata, kao i neki organi sisara (mozak, bubrezi, slezina, jetra, itd.), mahovine mogu biti akumulativni bioindikator.

Živi organizmi odmah reaguju na čitav kompleks štetnih materija koje ulaze u okolinu. Stoga takva tehnika ne dozvoljava utvrđivanje tačne koncentracije jednog toksina. Ali u isto vrijeme, prednost upotrebe bioindikacije omogućava vam da tačno odredite kako, koliko zagađenja utiče na populaciju.

Testirajte organizme

Test organizam može biti bioindikator životne sredine. To su predstavnici flore ili faune koji se koriste u kontroli kvaliteta uslova životne sredine u laboratoriji. Izvode odgovarajuće eksperimente. To mogu biti, na primjer, jednoćelijski, protozoi, člankonošci. Biljke kao što su mahovine ili biljke cvjetnice također mogu biti test organizmi.

Glavna karakteristika ovakvih organizama je mogućnost dobijanja kultura od genetski homogenih biljaka ili životinja. U ovom slučaju, prototip se upoređuje sa kontrolom. Ovo vam omogućava da dobijete pouzdane informacije o uznemirujućem faktoru. U suprotnom, zbog normalnih individualnih razlika među pojedincima, neće biti moguće dobiti pouzdan rezultat.

Metode analize

Bioindikatori i kontaminacija njihove okoline se ispituju uporednom analizom sa kontrolnim uzorkom. Mogu postojati različiti pristupi ovome.

Prva metoda uključuje poređenje odgovarajućih karakteristika izvan područja utjecaja. Tako se, na primjer, biljke uzgajane u zoni industrijskog zagađenja upoređuju sa usjevima koji su rasli van područja antropogenog uticaja.

Druga tehnika uključuje poređenje uzorka sa rezultatima eksperimenta. Jedan deo testnih biljaka dolazi u kontakt u laboratorijskim uslovima sa zagađenim vazduhom, zemljom, vodom, a drugi deo - sa čistim medijima.

Kada se koristi treća metoda, za poređenje se koriste istorijski standardi. Ovo bi bilo korisno, na primjer, kadaistraživanje evropske stepe. Danas je ovaj ekosistem praktično izgubio svoj prvobitni izgled. Sa tim kako je stepa izgledala u prošlosti se poredi u sadašnjosti.

Četvrta tehnika koristi kontrolu. Ovo je određena vrsta zavisnosti, odstupanje od koje se smatra kršenjem. Na primjer, za neporemećene zajednice vrsta, konstruiše se odgovarajući graf. Ako se uoče bilo kakva odstupanja, to će biti odmah uočljivo kada se uporede dvije krive.

Metode bioindikacije

Bioindikatori u prirodi se proučavaju uz pomoć odgovarajućeg monitoringa životne sredine. Izvodi se i na mikro i na makro nivou. Bioindikativne studije mogu biti biocenotičke i vrste. U drugom slučaju proučava se prisutnost organizma u okolišu i učestalost njegovog pojavljivanja. Fiziološka, biohemijska, anatomska i morfološka svojstva bioindikatora se također mogu proučavati.

U toku biocenotičke studije, raznolikost vrsta se uzima u obzir korišćenjem sistema odgovarajućih indikatora, kao i produktivnost zajednice.

Prema uticaju različitih faktora na sistem, bioindikaciono praćenje može biti specifično i nespecifično. Proučavaju reakcije vrste na pojavu zagađenja, toksina u njihovom staništu. Kod nespecifične bioindikacije istu reakciju mogu izazvati različiti faktori. Ako su promene koje nastaju usled uticaja samo jednog faktora, govorimo o specifičnoj indikaciji.

Dakle, na primjer, četinari i lišajevimogu pružiti informacije o čistoći vazduha u regionu, prisustvu industrijskog zagađenja u njihovim staništima. Lista biljnih i životinjskih vrsta koje žive u tlima specifična je za različite tipove tla. Ako dođe do promjena u ovim grupacijama, možemo govoriti o kontaminaciji tla hemikalijama ili o promjeni njegove strukture zbog ljudskih aktivnosti.

Danas se vjeruje da se instrumentalne studije najefikasnije koriste u kombinaciji sa bioindikatorima. Takva simbioza pruža najpotpunije, pouzdane informacije o stanju stanovništva, uticaju štetnih faktora na njega.

Bioindikacija tla

Upotrebom bioindikatora u proučavanju zagađenja tla moguće je dobiti pouzdane rezultate. Biljke pružaju informacije o plodnosti tla. Potpuna analiza sastava tla zahtijeva puno vremena i truda. Zemljište se smatra plodnim ako na njemu rastu kopriva, malina, celandin, valerijana itd. Ove biljke ne opstaju na siromašnom zemljištu.

Anđelika, plućnjak, livadski vijuk, itd. daju umjereno plodno tlo. Tresetne mahovine, lišajevi, brusnice, brusnice rastu na niskoplodnom tlu.

Pored pokazatelja plodnosti, sastav tla se može odrediti i iz biljaka. Prisutnost velike količine dušika svjedoče biljke kao što su pšenična trava, maline, guska peterica, dresnik itd. Boja takvih biljaka bit će svijetlo zelena. Ako je blijedo, onda ima malo dušika u tlu. Biljke imaju smanjeno grananje i broj listova.

Nekoliko drugihminerali, kiselost i druga svojstva tla mogu se odrediti u zemljištu pomoću bioindikatora.

Bioindikacija zraka

Bioindikator je živi organizam koji značajno mijenja svoje kvalitete kada dođe do odstupanja u okolini. Uz njihovu pomoć možete utvrditi da li je zrak zagađen. Na fitocenozu u velikoj meri utiču zagađivači kao što su azotni oksid, sumpor-dioksid, ugljovodonici, itd.

Otpornost biljaka na takve toksine je drugačija. Čak i malu količinu sumpor-dioksida u zraku lako je odrediti uz pomoć lišajeva. Među biljkama, povećani sadržaj ove vrste zagađivača može se odrediti po stablima četinara.

Pšenica, jela, kukuruz, smreka, baštenske jagode, itd. su osetljive na sadržaj fluorovodonika u vazduhu, hlorovodonika, itd.

Bioindikacija vode

Za kontrolu kvaliteta vode, bioindikacija je jedna od najboljih metoda. Za razliku od hemijskih i fizičkih metoda praćenja, ovaj pristup je najobjektivniji. Specijalna oprema može pratiti samo određene vrste zagađenja. Bioindikacija otkriva potpune informacije o stanju okolnog vodenog okoliša.

Monitoring vam omogućava da procenite za koja područja rada je rezervoar pogodan. Jedan od najjednostavnijih načina za bioindikaciju vode je korištenje kultura kvasca. Izvodi se nefelometrijska procjena zamućenosti tečnosti. Zavisi od količine kvasca u uzorku. Ako voda inhibira njihov razvoj, uzorak će biti lakši od kontrolnog uzorka.

Mogu i Ribekoristiti kao bioindikator. Oni akumuliraju toksine u svom tijelu. Kao rezultat, moguće je ustanoviti koje kvalitete karakteriziraju vodu u rijeci ili jezeru vizualnom procjenom stanja ribe.