ביו-אינדיקטורים: מאפיינים וסוגים - סביבה - 2025

הסמנים הביולוגיים הם תהליכים ביולוגיים, קהילות או מינים, כדי להעריך את איכות הסביבה ואת הדינמיקה שלה בזמן. הם משמשים כדי להעריך את ההשפעה של פעילויות אנושיות על מערכות אקולוגיות, דרך חקר התגובה של הביוטה לסטרס שנוצר.

עלינו לקחת בחשבון שכל פעילות יוצרת השפעה סביבתית שיכולה להיות חיובית או שלילית. עם זאת, פעילות אנושית גרמה כמעט אך ורק להשפעות סביבתיות שליליות המשפיעות על מערכות אקולוגיות והביוטה שלהן.

איור 1. איור 1. כנרית, ציפור המשמשת כביו-אינדיקטור של גזים רעילים במוקשים. מקור: pixabay.com

בין הנזקים הסביבתיים הנגרמים מפעילות אנושית ניתן למנות זיהום מפליטות ופסולת מוצקה תעשייתית או עירונית, הידלדלות משאבי הטבע כתוצאה מניצול יתר בין היתר.

כל ההשפעות הללו מייצרות לחץ בביוטה הקיימת ולכן נקראות גורמי לחץ אנתרופוגניים, כדי להבדיל ביניהן בין גורמי לחץ טבעיים, כמו תקופות של בצורת עזה או שונות בטמפרטורות כתוצאה מהשפעות אקלימיות.

התפתחות ויישום של ביו-אינדיקטורים הופיעו בשנות ה -60 ומאז הרפרטואר שלהם התרחב במחקר של סביבות מימיות ויבשתיות בהשפעת גורמי לחץ אנתרופוגניים.

ביו-אינדיקטורים מאפשרים מעקב אחר שינויים סביבתיים כימיים-פיזיים, פיקוח על תהליכים אקולוגיים, איתור ישיר או עקיף של קיומם של מזהמים ובכלל, איתור שינויים סביבתיים.

מאפיינים כלליים של ביו-אינדיקטורים

ביו-מדיקטור, בין אם מדובר בתהליך ביולוגי, ביישוב או במין, ללא קשר לסוג השינויים הסביבתיים שהוא מודד, והאזור הגיאוגרפי המדובר, חייב לעמוד במאפיינים מסוימים:

זה חייב להיות רגיש להפרעה או לחץ, אך לא למות או להיעלם בגלל זה. מין או קהילה ביו-אינדיקטורים חייבים להיות בעלי סובלנות מתונה לשונות סביבתית.

-זה אמור להיות אפשרי למדוד את תגובתך ללחץ. תהליכים ביולוגיים בתוך אדם יכולים גם לפעול כביואינדיקטורים.

התשובה שלך חייבת להיות מייצגת של כל המערכת האקולוגית, האוכלוסייה או המין.

-זה חייב להגיב על פי מידת הזיהום או ההשפלה הסביבתית.

זה חייב להיות נפוץ ושופע, ולהציג צפיפות אוכלוסין נאותה באזור הספציפי שנחקר. בנוסף עליו להיות יציב יחסית, להתגבר על שינויים אקלימיים וסביבתיים מתונים.

חייב להיות מידע על הביונדיקטור, הבנה טובה של האקולוגיה והיסטוריית החיים שלו וטקסונומיה מתועדת ויציבה. בנוסף, הדגימה שלה חייבת להיות פשוטה ולא יקרה.

-זה חייב להיות בעל חשיבות ציבורית, כלכלית ומסחרית למטרות אחרות.

במקרה של שימוש באינדיבידואלים כביו אינדיקטורים, יש לקחת בחשבון את הגילאים ואת הגיוון שלהם. יש גם לאמת שגורמים סביבתיים אחרים אינם מפריעים למחקר ומשלימים את המידע עם בדיקות טוקסיקולוגיות סביבתיות.

סוגים של ביו אינדיקטורים

סיווג ביו-אינדיקטורים משתנה בהתאם למאפיינים שיש להדגיש במערכת הסיווג. לדוגמה, אנו יכולים לסווג ביו-אינדיקטורים לפי מורכבותם, למינים ביו-מדד, קהילות או מערכות אקולוגיות. אבל אנחנו יכולים גם לסווג אותם לפי הסביבה שהם מפקחים עליהם.

מיני ביו-מדיקטורים

כל המינים הקיימים (או מכלולי המינים) יכולים לסבול מגוון מוגבל של תנאים סביבתיים פיזיים, כימיים וביולוגיים. ניתן להשתמש בתכונה זו כדי להעריך את איכות הסביבה.

לדוגמא, פורל שחי בנחלי מים קרים במערב ארצות הברית, סובל טמפרטורה שבין 20 ל 25 מעלות צלזיוס, ולכן רגישות תרמית זו יכולה לשמש כביו-אינדיקטור לטמפרטורת המים.

אותם פורלים מגיבים ברמה התאית לעלייה בטמפרטורת המים (על ידי שריפת ויערוך היערות שמסביב). במקרים אלה הם מסנתזים חלבון הלם חום המגן על התאים שלהם מההשפעות של עלייה בטמפרטורה.

הכימות של חלבוני הלם החום במין זה מאפשר למדוד את הלחץ התרמי של פורל, ולהעריך בעקיפין את שינוי הסביבה עקב חיתוך ושריפת היערות המקיפים את גוף המים.

קהילות ביו אינדיקטורים

קהילות שלמות המכסות מגוון רחב של טווחי סובלנות לגורמים סביבתיים מרובים, יכולות לשמש כביואינדיקטורים להערכת המצב הסביבתי מתוך גישה מורכבת והוליסטית. מחקרים אלה כוללים שימוש בניתוח של משתנים סביבתיים מרובים.

מערכות אקולוגיות ביו-אינדיקטוריות

אובדן השירותים הניתנים על ידי מערכות אקולוגיות, כגון מים נקיים ואוויר, מאבקי צמחים, בין היתר, נחשב לאינדיקטור למצב הבריאותי של המערכת האקולוגית.

לדוגמא, אובדן מיני הדבורים - שהם מאביקים - נחשב לאינדיקטור לאובדן הבריאות הסביבתית, מכיוון שהם רגישים לנוכחות מתכות כבדות, חומרי הדברה וחומרים רדיואקטיביים.

מדדים ביולוגיים בהתאם לסביבה עליהם הם עוקבים

כפי שצוין לעיל, ניתן לסווג ביו-אינדיקטורים גם לפי הסביבה שממנה הם מספקים מידע. בעקבות סיווג זה, יש לנו ביו אינדיקטורים לאיכות אוויר, מים ואדמה.

אינדיקטורים ביולוגיים באיכות האוויר

בין האינדיקטורים הביולוגיים לאיכות האוויר נמצאים אותם אורגניזמים הרגישים לשונות בריכוז הגזים מסוימים.

לדוגמה, חזזיות (אסוציאציות סימביוטיות בין פטריה, מיקרו-אצות או ציאנו-בקטריות) ובירופיטים, רגישות מאוד לגזים באטמוספירה מכיוון שהן סופגות אותן דרך גופן.

לאורגניזמים אלה אין עורקים או שורשים ויחס השטח / נפח הגבוה שלהם מעדיף קליטה והצטברות של מזהמים אטמוספריים, כמו דו תחמוצת הגופרית. מסיבה זו היעלמותם באזורים מסוימים מהווה אינדיקטור לאיכות אוויר ירודה.

מצד שני, יש גם חזזיות (כמו Lecanora conizaeoides), שנוכחותן מעידה על איכות אוויר ירודה.

איור 2. איור 2. Lichen Lecanora conizaeoides. מקור: Jerzy Opioła, מ- Wikimedia Commons דוגמא נוספת היא השימוש הוותיק בכנריות כביואינדיקטורים בתנאים לא בטוחים במכרות פחם תת קרקעיים בבריטניה, הודות לרגישותם החריפה לריכוזים קטנים של פחמן חד חמצני (CO ₂ ) וגז מתאן. (CH ₄ ).

רגישות זו נובעת מהעובדה שלכנריות יכולת ריאה נמוכה ומערכת אוורור חד כיוונית. מסיבה זו כנריות רגישות הרבה יותר מבני אדם לגזים מזיקים.

ביו-אינדיקטורים באיכות מים

בין המזהים הביולוגיים לאיכות המים ניתן למנות מיקרואורגניזמים חיידקיים, פרוטוזואה, מקרוזיה חסרי חוליות, אצות וטחבים, בין היתר; רגישים לנוכחות חומרים מזהמים רעילים.

לדוגמה, נוכחותן של קהילות של טקסות מקרו-חסרי חוליות שונות בנהר היא מדד אקולוגי ומגוון ביולוגי. ככל שמספר המיסות הנוכחי גדול יותר, כך בריאותו של גוף המים עולה.

ביו-אינדיקטורים אחרים למצב הנהרות הם לוטרות, מכיוון שהם משאירים במהירות גופי מים עם כמויות נמוכות של מזהמים. נוכחותם מעידה אז על מצבו הטוב של הנהר.

ספוגים ימיים שימשו גם כביו-אינדיקטורים של מתכות כבדות, כמו כספית וקדמיום, חומרים צואתיים, בין היתר. איתור היעלמותם של ספוגים במים ימיים הוא אינדיקטור לאובדן איכות המים.

הנוכחות בגוף מים של אצות בריכוזים צפופים מהווה אינדיקטור לרמות גבוהות של זרחן וחנקן מומסים, שיכולים להגיע מדשנים שהושלכו במים. הדשנים המוזרמים מייצרים הצטברות של חומרים מזינים שלהם והכרת האמצעי של המדיום המימי.

ביו-אינדיקטורים איכותיים בקרקע

כמדדים לאיכות האדמה אנו יכולים להזכיר חלק מהביוטה של ​​בית גידול זה, כלומר כמה צמחים, פטריות ומיקרואורגניזמים חיידקיים.

אם הם מציגים דרישות ספציפיות להישרדותם, אורגניזמים אלה יהיו אינדיקטורים לקיומם של תנאים אלה.

לדוגמא, תולעי אדמה הינן מנדנדים ביולוגיים באיכות הקרקע, מכיוון שמינים מסוימים, כמו אייזניה פטידה וא 'אנרי, רגישים לחומרי הדברה, נגזרות נפט, מתכות כבדות ואחרים. ביו-אינדיקטורים אלה משמשים במחקרי רעילות קרקע.

הפניות

1. סלי, ג 'ומכניאני, ב' (2003). דבורי דבש כביו-אינדיקטורים לזיהום סביבתי. עלון לאינסקטולוגיה 56 (1): 137-139.
2. קונסה פדז-ויטורה, ו '(2010). מדריך מתודולוגי להערכת השפעות סביבתיות. גרסה רביעית. מהדורות מונדי-פרנסה. עמ '864.
3. גדזאלה-קופיצ'וץ ', ר', ברכה, ב ', ברטוששוביץ', ג'יי ובושבסקי, ב '(2004). כמה שיקולים לגבי ביו-אינדיקטורים במעקב סביבתי. כתב העת הפולני לחקר הסביבה כרך 13, מס '5, 453-462.
4. מרקט, BA, Breure, AM וזכמייסטר, HG (2003). הגדרות, אסטרטגיות ועקרונות לאינדיקציה ביולוגית / מעקב ביולוגי של הסביבה. בתוך: ביו-מדיקטורים וביו-מוניטורים. שוק, BA, Breure, AM וזכמייסטר, עורכי HG. אלזביאר מדע בע"מ
5. מרקרט, ב '(2007). הגדרות ועקרונות לאינדיקציה ביולוגית ומעקב ביולוגי של מתכות קורט בסביבה. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015