Χαρακτηριστικοί βιοδείκτες και τύποι

Το βιοδείκτες είναι βιολογικές διεργασίες, κοινότητες ή είδη, που επιτρέπουν την αξιολόγηση της ποιότητας του περιβάλλοντος και της δυναμικής του με την πάροδο του χρόνου. Χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της επίδρασης των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στα οικοσυστήματα, μέσω της μελέτης της απόκρισης του βιοτικού περιβάλλοντος στο παραγόμενο άγχος.

Πρέπει να λάβουμε υπόψη μας ότι κάθε δραστηριότητα παράγει περιβαλλοντικές επιπτώσεις που μπορεί να είναι θετικές ή αρνητικές. Ωστόσο, η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει δημιουργήσει σχεδόν αποκλειστικά αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που επηρεάζουν τα οικοσυστήματα και τον βιότοπό τους.

Μεταξύ των περιβαλλοντικών ζημιών που προκαλούνται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες είναι η ρύπανση με εκπομπές και βιομηχανικά ή αστικά στερεά απόβλητα, εξάντληση των φυσικών πόρων λόγω υπερεκμετάλλευσης, μεταξύ άλλων..

Όλες αυτές οι επιπτώσεις δημιουργούν άγχος στην υπάρχουσα ζώνη και επομένως καλούνται ανθρωπογενείς παράγοντες άγχους, για να τα διαφοροποιήσουμε φυσικοί παράγοντες άγχους, όπως οι περιόδους έντονης ξηρασίας ή οι μεταβολές των θερμοκρασιών λόγω των κλιματικών επιπτώσεων.

Η ανάπτυξη και εφαρμογή των βιοδείκτες προέκυψε στη δεκαετία του 1960 και από τότε το ρεπερτόριό του επεκτάθηκε στη μελέτη των υδάτινων και χερσαίων περιβαλλόντων υπό την επίδραση των ανθρωπογενών παραγόντων στρες.

Οι βιοδείκτες επιτρέπουν την παρακολούθηση των χημικο-φυσικών περιβαλλοντικών αλλαγών, την παρακολούθηση οικολογικών διαδικασιών, την άμεση ή έμμεση ανίχνευση της ύπαρξης ρύπων και γενικά την ανίχνευση περιβαλλοντικών αλλαγών.

Ευρετήριο

• 1 Γενικά χαρακτηριστικά των βιοδείκτες
• 2 Τύποι βιοδείκτες
  • 2.1 Είδη βιοδείκτη
  • 2.2 Βιοτεχνολογικές κοινότητες
  • 2.3 Οικοσυστήματα βιοδείκτη
  • 2.4 Βιοδείκτες ανάλογα με το περιβάλλον που παρακολουθούν
• 3 Αναφορές

Γενικά χαρακτηριστικά των βιοδείκτες

Ένας βιοδείκτης, είτε πρόκειται για μια βιολογική διαδικασία, είτε για μια κοινότητα είτε για ένα είδος, ανεξάρτητα από το είδος της περιβαλλοντικής μεταβολής που μετράει και της συγκεκριμένης γεωγραφικής περιοχής, πρέπει να πληροί ορισμένα χαρακτηριστικά:

-Πρέπει να είναι ευαίσθητο σε διαταραχές ή στρες, αλλά να μην πεθαίνει ή να εξαφανίζεται εξαιτίας αυτού. Ένα είδος ή κοινότητα βιοδείκτη πρέπει να έχει μέτρια ανοχή στην περιβαλλοντική μεταβλητότητα.

-Πρέπει να είναι δυνατή η μέτρηση της αντίδρασης σας στο στρες. Οι βιολογικές διεργασίες εντός ενός ατόμου μπορούν επίσης να δρουν ως βιοδείκτες.

-Η απάντησή σας θα πρέπει να είναι αντιπροσωπευτική του συνολικού οικοσυστήματος, του πληθυσμού ή του είδους.

-Πρέπει να ανταποκρίνεται ανάλογα με το βαθμό μόλυνσης ή υποβάθμισης του περιβάλλοντος.

-Πρέπει να είναι άφθονο και κοινό, παρουσιάζοντας επαρκή πυκνότητα πληθυσμού στην συγκεκριμένη περιοχή υπό μελέτη. Επιπλέον, πρέπει να είναι σχετικά σταθερό, ξεπερνώντας τις μέτριες κλιματικές και περιβαλλοντικές διακυμάνσεις.

-Πρέπει να υπάρχουν πληροφορίες για τον βιοδείκτη, καλή κατανόηση της οικολογίας και του ιστορικού ζωής του και μια καλά τεκμηριωμένη και σταθερή ταξινόμηση. Επιπλέον, η δειγματοληψία σας πρέπει να είναι απλή και οικονομική.

-Πρέπει να έχει δημόσια, οικονομική και εμπορική σημασία για άλλους σκοπούς.

Στην περίπτωση χρήσης ατόμων ως βιοδείκτες, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η ηλικία και η γονοτυπική τους διακύμανση. Πρέπει επίσης να επαληθεύεται ότι άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες δεν παρεμβαίνουν στη μελέτη και συμπληρώνουν τις πληροφορίες με περιβαλλοντολογικές τοξικολογικές εξετάσεις.

Τύποι βιοδείκτες

Η ταξινόμηση των βιοδείκτες ποικίλλει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά που επιθυμούμε να επισημανθούν στο σύστημα ταξινόμησης. Για παράδειγμα, μπορούμε να ταξινομήσουμε τους βιοδείκτες ανάλογα με την πολυπλοκότητά τους, σε είδη, κοινότητες ή οικοσυστήματα bioindicator. Αλλά μπορούμε επίσης να τα ταξινομήσουμε ανάλογα με το περιβάλλον που παρακολουθούν.

Είδη βιοδείκτη

Όλα τα υπάρχοντα είδη (ή σύνολο ειδών) μπορούν να ανεχθούν περιορισμένο φάσμα φυσικών, χημικών και βιολογικών περιβαλλοντικών συνθηκών. Είναι δυνατή η χρήση αυτού του χαρακτηριστικού για την αξιολόγηση της περιβαλλοντικής ποιότητας.

Για παράδειγμα, πέστροφα κατοικούν κρύα ρεύματα νερού δυτικά ΗΠΑ ανεχθεί μια θερμοκρασία μεταξύ 20 και 25 ° C, ως εκ τούτου, η θερμική ευαισθησία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτης της θερμοκρασίας του νερού.

Η ίδια πέστροφα ανταποκρίνεται σε κυτταρικό επίπεδο σε αυξήσεις της θερμοκρασίας στο νερό (με καύση και κοπή των γύρω δασών). Σε αυτές τις περιπτώσεις, συνθέτουν μια πρωτεΐνη θερμικού σοκ που προστατεύει τα κύτταρα σας από τις επιπτώσεις της αύξησης της θερμοκρασίας.

Ποσοτικοποίηση αυτών των πρωτεϊνών θερμικού σοκ στο είδος για να μετρηθεί η θερμική καταπόνηση των πέστροφα, και έμμεσα αξιολογεί την περιβαλλοντική διαταραχή λόγω της κοπής και την καύση του γύρω δάση σώμα νερού.

Κοινότητες βιοδείκτη

Οι ολόκληρες κοινότητες που περιλαμβάνουν μεγάλη ποικιλία ανοχής κυμαίνονται από πολλαπλούς περιβαλλοντικούς παράγοντες μπορούν να χρησιμεύσουν ως βιοδείκτες για την εκτίμηση της περιβαλλοντικής κατάστασης από μια σύνθετη και ολιστική προσέγγιση. Αυτές οι μελέτες περιλαμβάνουν τη χρήση αναλύσεων πολλαπλών περιβαλλοντικών μεταβλητών.

Οικοσυστήματα βιοδείκτη

Η απώλεια υπηρεσιών που παρέχονται από οικοσυστήματα, όπως καθαρό νερό και αέρας, επικονιαστές φυτών, μεταξύ άλλων, θεωρείται δείκτης της κατάστασης της υγείας του οικοσυστήματος.

Για παράδειγμα, η απώλεια των ειδών μελισσών που είναι polinizadoras-, θεωρείται ένας δείκτης της απώλειας της περιβαλλοντικής υγείας, δεδομένου ότι αυτά είναι ευαίσθητα στην παρουσία των βαρέων μετάλλων, φυτοφάρμακα και ραδιενεργές ουσίες.

Bioindicators ανάλογα με το περιβάλλον που παρακολουθούν

Όπως υποδείχθηκε παραπάνω, οι βιοδείκτες μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο παρέχουν πληροφορίες. Μετά από αυτή την ταξινόμηση, έχουμε βιοδείκτες ποιότητας αέρα, νερού και εδάφους.

Βιοδείκτες ποιότητας αέρα

Μεταξύ των βιοδείκτες της ποιότητας του αέρα, υπάρχουν εκείνοι οι οργανισμοί που είναι ευαίσθητοι στις μεταβολές της συγκέντρωσης ορισμένων αερίων.

Για παράδειγμα, λειχήνες (συμβιωτική σχέση μεταξύ μυκήτων, και άλγη ή κυανοβακτήρια) και βρυόφυτα, είναι πολύ ευαίσθητα σε ατμοσφαιρικά αέρια, επειδή το σώμα απορροφάται μέσω.

Αυτοί οι οργανισμοί δεν έχουν επιδερμίδα ή ρίζες και η μεγάλη τους αναλογία επιφάνειας / όγκου ευνοεί την απορρόφηση και τη συσσώρευση ατμοσφαιρικών ρύπων, όπως τα διοξείδια του θείου. Ως εκ τούτου, η εξαφάνισή του σε ορισμένους τομείς αποτελεί ένδειξη κακής ποιότητας του αέρα.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν επίσης λειχήνες (όπως Lecanora conizaeoides), η παρουσία των οποίων είναι ενδεικτική της κακής ποιότητας του αέρα.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η αρχαία χρήση των καναρινιών ως βιοδείκτες των μη ασφαλών συνθηκών στα υπόγεια ανθρακωρυχεία στο Ηνωμένο Βασίλειο, χάρη στην οξεία τους ευαισθησία σε μικρές συγκεντρώσεις μονοξειδίου του άνθρακα (CO).₂) και αέριο μεθάνιο (CH₄).

Αυτή η ευαισθησία οφείλεται στο γεγονός ότι τα καναρίνια έχουν χαμηλή χωρητικότητα στον πνεύμονα και ένα σύστημα αερισμού μονής κατεύθυνσης. Εξαιτίας αυτού, τα καναρίνια είναι πολύ πιο ευαίσθητα από τους ανθρώπους σε επιβλαβή αέρια.

Βιοδείκτες ποιότητας νερού

Μεταξύ των βιοδείκτες της ποιότητας των υδάτων είναι, μεταξύ άλλων, οι μικροοργανισμοί βακτηρίων, πρωτόζωων, μακροσπονδύλων, φύκους και βρύων. ευαίσθητα στην παρουσία τοξικών ρύπων.

Για παράδειγμα, η παρουσία κοινοτήτων διαφορετικών ταξινομικών κατηγοριών υδρόβιων μακροσπονδύλων σε ποταμούς είναι ένας δείκτης οικολογικής και βιοποικιλότητας. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των παρόντων taxa, τόσο μεγαλύτερη είναι η υγεία του νερού.

Άλλοι βιοδείκτες της κατάστασης των ποταμών είναι οι βίδρες, επειδή εγκαταλείπουν γρήγορα υδατικά συστήματα με χαμηλή ποσότητα ρύπων. Η παρουσία του δείχνει τότε την καλή κατάσταση του ποταμού.

Τα θαλάσσια σφουγγάρια έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτες βαρέων μετάλλων, όπως ο υδράργυρος και το κάδμιο, οι ουσίες των κοπράνων, μεταξύ άλλων. Η ανίχνευση της εξαφάνισης των σπόγγων στα θαλάσσια ύδατα αποτελεί ένδειξη της απώλειας της ποιότητας του νερού.

Η παρουσία σε ένα σώμα αλκαλικού νερού σε πυκνές συγκεντρώσεις είναι ενδεικτική των υψηλών επιπέδων διαλυμένου φωσφόρου και αζώτου, τα οποία μπορούν να προέρχονται από λιπάσματα που χύνεται στο νερό. Τα λιπασματοποιημένα υλικά δημιουργούν τη συσσώρευση των θρεπτικών συστατικών τους και τον ευτροφισμό του υδατικού μέσου.

Βιοδείκτες ποιότητας εδάφους

Ως δείκτες ποιότητας του εδάφους μπορούμε να αναφέρουμε ένα τμήμα του βιοτικού περιβάλλοντος αυτού του ενδιαιτήματος, δηλαδή ορισμένα φυτά, μύκητες και βακτηριακοί μικροοργανισμοί.

Εάν παρουσιάζουν ειδικές απαιτήσεις για την επιβίωσή τους, αυτοί οι οργανισμοί θα είναι δείκτες της ύπαρξης αυτών των συνθηκών.

Για παράδειγμα, οι γεωσκώληκες είναι βιοδείκτες της ποιότητας του εδάφους, καθώς ορισμένα είδη, όπως το Eisenia fetida και Ε. Αντρέι, Είναι ευαίσθητα σε παρασιτοκτόνα, παράγωγα πετρελαίου, βαρέα μέταλλα, μεταξύ άλλων. Αυτοί οι βιοδείκτες χρησιμοποιούνται σε μελέτες τοξικότητας του εδάφους.

Αναφορές

1. Celli, G. and Maccagnani, Β. (2003). Οι μέλισσες ως βιοδείκτες της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Bulletin of Insectology 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). Μεθοδολογικός οδηγός για την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Τέταρτη έκδοση. Εκδόσεις Mundi-Press. σ. 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, Β., Bartoszewicz, J. and Buszewski, Β. (2004). Ορισμένες σκέψεις σχετικά με τους βιοδείκτες στην περιβαλλοντική παρακολούθηση. Polish Journal of Environmental Studies, Τόμος 13, αρ. 5, 453-462.
4. Market, Β. Α., Breure, Α. Μ. And Zechmeister, Η. G. (2003). Ορισμοί, στρατηγικές και αρχές για την βιοαναγνώριση / βιολογική παρακολούθηση του περιβάλλοντος. Σε: Βιοδείκτες και βιομονιτών. Market, Β. Α., Breure, Α. Μ. And Zechmeister, Η. G. editors. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, Β. (2007). Ορισμοί και αρχές για τη βιοδείκτη και τη βιοδιαχείριση των ιχνοστοιχείων στο περιβάλλον. Journal of Trace Elements ίη Medicine and Biology, 21, 77-82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015