Биоиндикаторные организмы: типы и примеры

Биоиндикаторные организмы необходимы для понимания экосистем и оценки ущерба. Читайте дальше, чтобы узнать все об этой технике мониторинга.

Многочисленные изменения, происходящие в настоящее время в экосистемах, вызванные, среди прочего, загрязнением воздуха, вырубкой лесов или эвтрофикацией вод, вызывают различия в различных экологических нишах планеты. Благодаря организмам-биоиндикаторам их можно определить количественно.

Эти вариации можно анализировать с помощью физико-химических методов, которые обычно дают определенную релевантную информацию. Чего не получается с помощью этой методики, так это информации о том, как эти изменения влияют на живые существа. Для этого используются организмы-биоиндикаторы, о которых мы и рассказываем здесь.

Что такое организмы-биоиндикаторы?

Биоиндикаторные организмы - это все живые существа и их сообщества,способные реагировать на различные изменения окружающей среды Эти реакции могут проявляться как физиологически, так и поведенчески, а также путем накопления поллютантов и предоставлять информацию об экологической характеристики окружающей среды или воздействие, вызванное определенными процессами.

Характеристики видов-биоиндикаторов

Перед исследованием с биоиндикаторами необходимо провести предварительную оценку для выбора организма, который лучше всего реагирует на тип экологической проблемы, ее географическую и временную протяженность. Для этого используемые живые существа должны соответствовать ряду требований, среди которых следующие:

• Будьте особенно чувствительны к возмущению различных факторов внешней среды и не погибните от этого.
• Легко учиться и хорошо известен науке.
• Обильно встречается во всех возможных местах обитания.
• Должна быть возможность измерить вашу реакцию на стресс.
• Должен представлять всю экосистему в максимально возможной степени.

В случае использования особей из конкретной популяции в качестве биоиндикаторовнеобходимо учитывать их возраст и генотип. Кроме того, необходимо убедиться, что другие факторы внешней среды не мешать изучению и измерениям. Для этого могут проводиться физико-химические исследования окружающей среды.

Для чего используются виды-биоиндикаторы?

Биоиндикаторные организмы особенно полезны в этих трех ситуациях: когда фактор среды не может быть измерен - например, для реконструкции прошлых факторов среды, также известных как палео - в биомониторинге - когда указанный фактор трудно измерить - и когда Экологический фактор трудно интерпретировать.

По всем этим причинам биоиндикаторы в основном используются в следующих случаях:

• Оценка воздействия токсинов: Организмы-биоиндикаторы могут быть полезны для прогнозирования будущих повреждений после утечки токсина и часто даже представляют последствия с помощью вредных химических веществ собственной физиологии.
• Оценить влияние деятельности человека: отсутствие, наличие или изменение определенных видов при антропогенном воздействии на экосистему позволяет оценить воздействие на данной территории.
• Предупреждать об изменениях окружающей среды: чувствительность организмов-биоиндикаторов обеспечивает раннюю информацию об изменениях окружающей среды, позволяя предвидеть возможные последствия конкретного события.
• Оценить видовое богатство: сложность экосистем и трофических взаимоотношений часто затрудняет оценку изменений видового богатства, но с помощью биоиндикаторов полученные данные можно экстраполировать на разнообразие окружающая среда.

Необходимо учитывать, что во многих случаях отдельный вид, каким бы репрезентативным он ни был, не может быть экстраполирован на всю биоту места. Это необходимо учитывать при интерпретации данных.

Типы биоиндикаторных организмов

Мы можем классифицировать биоиндикаторы несколькими способами. Один из них связан с изучаемой средой. Далее мы охватываем все возможные организмы с этими характеристиками.

Почвенные биоиндикаторы

Различная деятельность человека, связанная с городским планированием и эксплуатацией ресурсов, привела к многочисленным изменениям и воздействиям на почву. Как следствие, среда обитания была утрачена, гидрография и эрозия изменились, а многие субстраты были загрязнены. Для оценки этих воздействий выделяются три организма-биоиндикатора:

• Грибы: Эти организмы используются в основном для изучения радиоактивности почвы. Грибы накапливают радионуклиды в своих тканях, которые затем могут передаваться другим пищевым цепям, таким как грызуны или люди. По этой причине проводятся качественные исследования их тканей, чтобы проверить, нет ли в них накопления радиоактивности.
• Клещи: клещи многочисленны, репрезентативны и их легко собрать. Они чувствительны к множеству загрязняющих веществ и, благодаря своему широкому географическому распространению, позволяют легко сравнивать их реакцию в разных экосистемах. Обычно они очень чувствительны к инсектицидам, вызывающим сокращение популяции.
• Колемболы: Это одна из самых важных групп фауны на земле. Их большое количество, разнообразие, обилие видов и активность делают их отличными организмами-биоиндикаторами. Воздействие на эти организмы кислот, тяжелых металлов, азотистых соединений и пестицидов вызывает снижение их численности и видового богатства.

Биоиндикаторы воды

Антропное загрязнение влияет на распространение и рост водных видов,в дополнение к климатическим, географическим и симбиотическим факторам. На этом фронте выделяются следующие биоиндикаторные организмы:

• Рыбы: когда среда, в которой они живут, меняется, рыбы могут подвергаться этологическим, морфологическим, физиологическим, биохимическим и молекулярным изменениям, вызванным стрессом, вызванным условиями окружающей среды. Они очень чувствительны к этим изменениям, поэтому в конечном итоге умирают или исчезают. Наличие форели и лосося в реке указывает на здоровье экосистемы.
• Амфибии: эти животные очень чувствительны как к засухе, так и к любым загрязнителям. Поскольку у них проницаемая кожа, загрязняющие вещества, кислотные дожди, удобрения и инсектициды легко впитываются и накапливаются в организме. Вот почему они одними из первых исчезают при изменении их экосистемы.
• Насекомые: среди макробеспозвоночных, населяющих воду, насекомые являются одной из наиболее подходящих биологических групп для определения качества системы. Такие качества, как их чувствительность к загрязнителям, быстрая реакция на изменения и тот факт, что они используют практически все доступные места обитания, делают их отличной исследовательской группой.

Биоиндикаторы воздуха

Загрязнение воздуха является одной из самых больших экологических проблем на сегодняшний день. Возможность проверять качество воздуха имеет важное значение дляправильного функционирования экосистем и здоровья человека. Некоторые используемые биоиндикаторные организмы:

• Пчелы: Пчелы являются ключевыми видами в экосистемах. Различные исследования показали, что они показывают последствия изменения климата и фрагментации среды обитания. Кроме того, они используются для контроля наличия загрязнения окружающей среды, тяжелых металлов, радиоактивности, промышленных отходов и загрязняющих веществ, пестицидов и гербицидов.
• Лишайники: Лишайники представляют собой симбиотические отношения между водорослями и грибами. Поскольку они получают большую часть своих питательных веществ из атмосферы, они очень чувствительны к изменениям в воздухе. Одной из основных причин его исчезновения является двуокись серы, вызывающая закисление окружающей среды.
• Гекконы или гекконы: эти рептилии являются хорошими биоиндикаторными организмами, поскольку они склонны накапливать из воздуха токсичные вещества, получаемые в основном из их рациона. Некоторыми из этих элементов являются Cd, Se, As, Pb и другие. Кроме того, на загрязненных территориях обычно меньше особей из-за снижения рождаемости.

Примеры биоиндикаторов

В соответствии с различными приложениями биоиндикаторов мы можем выделить три категории:

• Экологические биоиндикаторы: Виды, о которых известно, что они чувствительны к загрязнению, фрагментации среды обитания или другим стрессам. Отклик индикатора является репрезентативным для сообщества.
• Биоиндикаторы окружающей среды: виды или группы видов, которые предсказуемым образом реагируют на нарушения или изменения окружающей среды.
• Биоиндикаторы биоразнообразия: Видовое богатство таксона-индикатора используется в качестве индикатора видового богатства сообщества. Это также может быть связано с измеримыми параметрами разнообразия, такими как эндемизм, генетические параметры или специфические параметры популяции.

Многие организмы-биоиндикаторы могут бытьиндикаторами экологии, окружающей среды и биоразнообразия одновременно, поэтому они не являются исключительными категориями. Давайте рассмотрим несколько конкретных примеров, чтобы закрыть тему.

Выдры

Эти хищные млекопитающие семейства куньих населяют практически весь мир. Они питаются в основном рыбой и ракообразными, поэтому являются одними из основных первичных хищников в водных экосистемах.

Доказано, что когда экосистема сильно меняется, выдры покидают свою территорию. Это также может быть связано с ухудшением или потерей качества вашей пищи.

Кроме того, были проведены исследования ваших фекалий для проверки количества тяжелых металлов и других веществ, которые могут попасть в ваш организм в результате биоаккумуляции в пищевой цепи. Эти пометы способны довольно точно, просто и быстро отражать качество воды, в которой живут выдры.

Жуки

Эти насекомые могут быть отличными организмами-биоиндикаторами. В зависимости от семейства и вида они могут предоставить нам различную важную информацию об экосистемах.

Навозные жуки, питающиеся фекалиями, очень чувствительны к фрагментации и трансформации лесов. В свою очередь, они также могут помочь в оценке процессов восстановления экосистемы.

Жуки-сколитины (Scolytinae) являются важными вредителями, питающимися хвойными деревьями, которые появляются при длительных периодах засухи в экосистеме. Эти насекомые могут предсказать изменение окружающей среды в связи с изменением климата и возможным опустыниванием. Помимо них, есть несколько видов, которые появляются при засухе.

Другим хорошим примером являются альпийские жуки,очень чувствительные к изменениям температуры и часто являющиеся эндемиками. Эти жуки увеличиваются в высоту по мере повышения температуры или, в случае водных жуков, это может означать их исчезновение.

Птицы

Согласно SEO Birdlife, птицы являются отличным инструментом для оценки разнообразия и целостности экосистем во всем мире. Это так, потому чтоони быстро реагируют на изменения в пищевой цепи или на изменения в их физической среде.

Хорошо изученный пример, связанный с пищевой цепью, - это птицы, связанные с водно-болотными угодьями. С пищей, которую они употребляют, если она обнаружена на загрязненных территориях, они накапливают в организме тяжелые металлы и другие токсины.

Углубление понимания и изучение биоиндикаторов необходимо, чтобы иметь возможностьзащищать и корректировать изменения, которые могут происходить в экосистемах. Эти живые существа позволяют нам видеть деградацию окружающей среды более или менее быстро и эффективно, а также внедрять улучшения в экосистемы, которые позволяют нам сохранять планету.