BIOINDIKATORI: KARAKTERISTIKE I VRSTE - OKOLIŠ - 2026

U biomarkeri su biološki procesi, zajednice ili vrsta, za procjenu kvalitete okoliša i njegovih dinamika u vremenu. Koriste se za procjenu utjecaja ljudskih aktivnosti na ekosustave, proučavanjem reakcija biota na stvoreni stres.

Moramo uzeti u obzir da svaka aktivnost stvara utjecaj na okoliš koji može biti pozitivan ili negativan. Međutim, čovjekova aktivnost gotovo je isključivo stvorila negativne utjecaje na okoliš koji utječu na ekosustave i njihovu biotu.

Slika 1. Kanarinac, ptica koja se koristi kao bioindikator toksičnih plinova u rudnicima. Izvor: pixabay.com

Među okolišnim štetama koje su nastale ljudskim aktivnostima su zagađenje emisijama i industrijskim ili gradskim čvrstim otpadom, iscrpljivanje prirodnih resursa uslijed prekomjerne eksploatacije.

Svi ti utjecaji stvaraju stres u postojećoj bioti i zato se nazivaju antropogenim faktorima stresa kako bi se razlikovali od prirodnih stresora, poput razdoblja jake suše ili odstupanja temperatura zbog klimatskih učinaka.

Razvoj i primjena bioindikatora pojavila se 1960-ih godina i od tada se njihov repertoar proširio proučavanjem vodenih i kopnenih okoliša pod utjecajem antropogenih stresora.

Bioindikatori omogućuju praćenje kemijsko-fizikalnih promjena u okolišu, praćenje ekoloških procesa, izravno ili neizravno otkrivanje postojanja onečišćujućih tvari i, općenito, otkrivanje promjena u okolišu.

Opće karakteristike bioindikatora

Bioindikator, bilo da je to biološki proces, zajednica ili vrsta, bez obzira na vrstu promjene okoliša koju mjeri i zemljopisnu regiju koja mora biti udovoljava određenim karakteristikama:

- Mora biti osjetljiv na uznemirenost ili stres, ali ne umrijeti ili nestati zbog toga. Vrste ili zajednica bioindikatora mora imati umjerenu toleranciju na varijabilnost okoliša.

-Trebalo bi biti moguće mjeriti vaš odgovor na stres. Biološki procesi unutar pojedinca mogu također djelovati kao bioindikatori.

- Vaš odgovor mora biti reprezentativan za cjelokupni ekosustav, populaciju ili vrstu.

-Treba reagirati u skladu sa stupnjem zagađenja ili propadanja okoliša.

-To mora biti obilno i uobičajeno, s odgovarajućom gustoćom naseljenosti na specifičnom ispitivanom području. Uz to, mora biti relativno stabilan, prevladavajući umjerene klimatske i okolišne varijacije.

- Moraju postojati podaci o bioindikatoru, dobro razumijevanje njegove ekologije i povijesti života i dobro dokumentirana i stabilna taksonomija. Uz to, njegovo uzorkovanje mora biti jednostavno i jeftino.

-To mora imati javni, gospodarski i komercijalni značaj u druge svrhe.

U slučaju upotrebe pojedinaca kao bioindikatora, mora se uzeti u obzir njihova dob i genotipska varijacija. Također bi trebalo potvrditi da drugi okolišni čimbenici ne ometaju ispitivanje i upotpunjuju informacije toksikološkim ispitivanjima okoline.

Vrste bioindikatora

Razvrstavanje bioindikatora ovisi o značajkama koje trebaju biti istaknute u klasifikacijskom sustavu. Na primjer, bioindikatore možemo razvrstati prema njihovoj složenosti, u bioindikatorske vrste, zajednice ili ekosustave. Ali također ih možemo klasificirati prema okolini koju prate.

Bioindicator vrsta

Sve postojeće vrste (ili skupovi vrsta) mogu tolerirati ograničeni raspon fizičkih, kemijskih i bioloških uvjeta okoliša. Ova se značajka može koristiti za procjenu kakvoće okoliša.

Na primjer, pastrmka koja živi u strujama hladne vode u zapadnim Sjedinjenim Državama tolerira temperaturu između 20 i 25 ° C, stoga se ova toplinska osjetljivost može koristiti kao bioindikator temperature vode.

Te iste pastrve reagiraju na staničnoj razini na povećanje temperature vode (spaljivanjem i sječom okolnih šuma). U tim slučajevima oni sintetiziraju protein toplinskog udara koji štiti njihove stanice od utjecaja povećane temperature.

Kvantifikacija ovih proteina toplinskog udara kod ove vrste omogućava mjerenje toplinskog naprezanja pastrve i neizravno procjenu promjene okoliša uslijed sječe i paljenja šuma koje okružuju vodno tijelo.

Bioindicatorske zajednice

Čitave zajednice koje pokrivaju širok raspon tolerancije na više faktora okoliša mogu poslužiti kao bioindikatori za ocjenu stanja okoliša složenim i holističkim pristupom. Ova istraživanja uključuju uporabu analize više varijabli okoliša.

Ekosustavi bioindikatora

Gubitak usluga ekosustava, poput čiste vode i zraka, biljnih oprašivača, među ostalim, smatra se pokazateljem zdravlja ekosustava.

Na primjer, gubitak pčelinjih vrsta - koje su oprašivači - smatra se pokazateljem gubitka zdravlja okoliša jer su osjetljive na prisutnost teških metala, pesticida i radioaktivnih tvari.

Bioindicators u skladu s okolinom koju prate

Kao što je gore naznačeno, bioindikatori se također mogu razvrstati prema okolini iz koje daju informacije. Slijedom ove klasifikacije imamo bioindikatore kvalitete zraka, vode i tla.

Bioindikatori kvalitete zraka

Među bioindikatore kakvoće zraka su i organizmi koji su osjetljivi na promjene koncentracije određenih plinova.

Na primjer, lišajevi (simbiotske asocijacije između gljive, mikroalgi i ili cijanobakterija) i bryophytes su vrlo osjetljivi na atmosferske plinove, jer ih apsorbiraju kroz svoje tijelo.

Ti organizmi nemaju kutikule ili korijenje, a njihov visoki omjer površina / volumen pogoduje apsorpciji i akumulaciji atmosferskih zagađivača, poput sumpornog dioksida. Stoga je njegov nestanak u određenim područjima pokazatelj loše kvalitete zraka.

S druge strane, postoje i lišajevi (poput Lecanora conizaeoides), čija prisutnost ukazuje na lošu kvalitetu zraka.

Slika 2. Lichen Lecanora conizaeoides. Izvor: Jerzy Opioła, iz Wikimedia Commons Drugi je primjer dugotrajna upotreba kanarinaca kao bioindikatora nesigurnih uvjeta u podzemnim rudnicima ugljena u Velikoj Britaniji, zahvaljujući akutnoj osjetljivosti na niske koncentracije ugljičnog monoksida (CO ₂) i plina metana. (CH ₄).

Ova osjetljivost nastaje zbog činjenice da kanarinci imaju nizak kapacitet pluća i jednosmjerni sustav ventilacije. Iz tog su razloga kanarinci mnogo osjetljiviji od ljudi na štetne plinove.

Bioindikatori kakvoće vode

Među bioindikatori kakvoće vode su, između ostalih, bakterijski mikroorganizmi, protozoje, makroinvertebrati, alge i mahovine; osjetljiv na prisutnost toksičnih zagađivača.

Primjerice, prisutnost zajednica različitih vodenih svojti makro beskralježnjaka u rijeci pokazatelj je ekološke i biološke raznolikosti. Što je veći broj prisutnih svojti, to je veće zdravlje vodnog tijela.

Ostali bioindikatori stanja rijeka su vidre, jer brzo napuštaju vodna tijela s malim količinama zagađivača. Njihova prisutnost tada ukazuje na dobro stanje rijeke.

Morske spužve također se koriste kao bioindikatori teških metala, poput žive i kadmija, fekalnih supstanci, među ostalim. Otkrivanje nestanka spužvi u morskim vodama pokazatelj je gubitka kvalitete vode.

Prisutnost algi alge u vodenom tijelu u gustim koncentracijama ukazuje na visoku razinu otopljenog fosfora i dušika koji mogu potjecati iz gnojiva bačenih u vodu. Izbačena gnojiva stvaraju akumulaciju svojih hranjivih sastojaka i eutrofikaciju vodenog medija.

Bioindikatori tla tla

Kao pokazatelji kakvoće tla možemo navesti dio biota ovog staništa, odnosno neke biljke, gljivice i bakterijske mikroorganizme.

Ako imaju posebne zahtjeve za svoj opstanak, ovi bi organizmi bili pokazatelji postojanja ovih uvjeta.

Na primjer, zemljani crvi su bioindikatori kvalitete tla, jer su neke vrste, poput Eisenia fetida i E. andrei, između ostalih osjetljive na pesticide, naftne derivate, teške metale. Ovi bioindikatori koriste se u ispitivanjima toksičnosti za tlo.

Reference

1. Celli, G. i Maccagnani, B. (2003). Pčele meda kao bioindikatori zagađenja okoliša. Bilten insektologije 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodološki vodič za procjenu utjecaja na okoliš. Četvrto izdanje. Izdanja Mundi-Prensa. pp. 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. i Buszewski, B. (2004). Neka razmatranja o bioindikatorima u praćenju okoliša. Poljski časopis za ekološke studije Vol. 13, br. 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM i Zechmeister, HG (2003). Definicije, strategije i načela za bioindikacija / biomonitoring okoliša. U: Bioindikatori i biomonitori. Market, BA, Breure, AM i Zechmeister, urednici HG-a. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Definicije i načela za bioindikacija i biomonitoring metala u tragovima u okolišu. Časopis za elemente u tragovima u medicini i biologiji, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015