Bioindikatorski organizmi: vrste i primjeri

Brojne promjene koje se trenutno generiraju u ekosustavima, između ostalih čimbenika zbog onečišćenja zraka, krčenja šuma ili eutrofikacije voda, uzrokuju varijacije u različitim ekološkim nišama planeta. Zahvaljujući organizmima bioindikatorima, oni se mogu kvantificirati.

Ove varijacije mogu se analizirati pomoću fizičko-kemijskih metoda koje obično daju određene relevantne informacije. Ono što se ovom tehnikom ne dobiva je informacija o tome kako te promjene utječu na živa bića. Za to se koriste organizmi bioindikatori, a ovdje vam pričamo sve o njima.

Što su organizmi bioindikatori?

Bioindikatorski organizmi su sva živa bića i njihove zajednice sposobne odgovoriti na različite ekološke poremećaje. Ti se odgovori mogu pojaviti i na fiziološkoj i bihevioralnoj razini te zbog nakupljanja onečišćujućih tvari i pružiti informacije o ekološkim karakteristikama okoliša ili utjecaju uzrokovanom određenim procesima.

Obilježja bioindikatorskih vrsta

Prije studije s bioindikatorima, potrebno je izvršiti prethodnu evaluaciju kako bi se odabrao organizam koji najbolje reagira na vrstu ekološkog problema, njegovu geografsku i vremensku proširenost. Za to, živa bića koja se koriste moraju ispuniti niz zahtjeva, među kojima su sljedeći:

• Budite posebno osjetljivi na poremećaje različitih okolišnih čimbenika i ne stradajte od toga.
• Budi lak za proučavanje i poznat po znanosti.
• Pronađen u izobilju u svim mogućim staništima.
• Trebalo bi biti moguće izmjeriti vaš odgovor na stres.
• Trebao bi predstavljati cijeli ekosustav, što je više moguće.

Ako se jedinke iz određene populacije koriste kao bioindikatori, moraju se uzeti u obzir njihova dob i genotip. Osim toga, potrebno je provjeriti da drugi čimbenici okoliša ne ometaju studiju i mjerenja. Za to se mogu provesti fizikalno-kemijska istraživanja okoliša.

Za što se koriste vrste bioindikatora?

Bioindikatorski organizmi posebno su korisni u ove tri situacije: kada se čimbenik okoliša ne može izmjeriti - na primjer, za rekonstruiranje prošlih čimbenika okoliša, tzv. paleo - u biomonitoringu - kada je navedeni čimbenik teško izmjeriti - i kada čimbenik okoliša teško je protumačiti.

Iz svih ovih razloga, bioindikatori se uglavnom koriste u sljedećim slučajevima:

• Procijenite učinke otrovnih tvari: organizmi bioindikatori mogu biti korisni u predviđanju budućih šteta nakon izlijevanja otrovnih tvari, a često čak predstavljaju štetne učinke kemijskih tvari s vlastitom fiziologijom.
• Procijenite utjecaj ljudske aktivnosti: odsutnost, prisutnost ili promjene u određenim vrstama kada postoji antropogeni utjecaj na ekosustav omogućuje nam procjenu učinka u tom danom području.
• Upozorite na promjene u okolišu: osjetljivost organizama bioindikatora daje rane informacije o promjenama u okolišu, omogućujući predviđanje mogućih posljedica određenog događaja.
• Procijenite bogatstvo vrsta: složenost ekosustava i trofičkih odnosa često otežava procjenu promjena u bogatstvu vrsta, ali s bioindikatorima dobiveni podaci mogu se ekstrapolirati na raznolikost okoliša.

Mora se uzeti u obzir da se u mnogim slučajevima jedna vrsta, koliko god reprezentativna bila, ne može ekstrapolirati na cijelu biotu mjesta. Ovo treba uzeti u obzir prilikom tumačenja podataka.

Vrste organizama bioindikatora

Bioindikatore možemo klasificirati na više načina. Jedan od njih je medij koji se proučava. U nastavku pokrivamo sve moguće organizme s ovim karakteristikama.

Bioindikatori tla

Različite ljudske aktivnosti povezane s urbanističkim planiranjem i iskorištavanjem resursa stvorile su višestruke varijacije i utjecaje na tlo. Kao posljedica toga, izgubljena su staništa, promijenjena je hidrografija i erozija, a mnogi supstrati su kontaminirani. Za procjenu ovih utjecaja ističu se tri bioindikatorska organizma:

• Gljive: Ovi se organizmi uglavnom koriste za proučavanje radioaktivnosti tla.Gljive nakupljaju radionuklide u svojim tkivima, koji se zatim mogu prenijeti u druge prehrambene lance poput glodavaca ili ljudi. Iz tog razloga se provode kvalitetne studije njihovih tkiva, kako bi se provjerilo ima li akumulacije radioaktivnosti.
• Grinje: grinje su u izobilju, reprezentativne su i lako ih je skupiti. Osjetljivi su na višestruke kontaminante i, zahvaljujući širokoj zemljopisnoj rasprostranjenosti, omogućuju laku usporedbu njihovog odgovora u različitim ekosustavima. Obično su vrlo osjetljivi na insekticide koji uzrokuju pad populacije.
• Colémbolos: oni su jedna od najvažnijih životinjskih skupina na zemlji. Njihov veliki broj, raznolikost, obilje vrsta i aktivnost čine ih izvrsnim bioindikatorskim organizmima. Izloženost ovih organizama kiselinama, teškim metalima, dušikovim spojevima i pesticidima uzrokuje smanjenje njihove brojnosti i bogatstva vrsta.

Bioindikatori vode

Antropsko onečišćenje utječe na distribuciju i rast vodenih vrsta, uz klimatske, geografske i simbiotske čimbenike. Sljedeći bioindikatorski organizmi ističu se na ovom frontu:

• Ribe: Kada se promijeni okoliš u kojem žive, ribe mogu predstavljati etološke, morfološke, fiziološke, biokemijske i molekularne promjene uzrokovane stresom izazvanim okolišnim uvjetima. Vrlo su osjetljivi na te promjene, pa na kraju umru ili nestanu. Prisutnost pastrve i lososa u rijeci ukazuje na zdravlje ekosustava.
• Vodozemci: ove su životinje vrlo osjetljive i na suše i na bilo koje zagađivače. Budući da imaju propusnu kožu, zagađivači, kisele kiše, gnojiva i insekticidi lako se apsorbiraju i nakupljaju u tijelu.Zbog toga su jedna od prvih vrsta koja nestaje kada se njihov ekosustav promijeni.
• Insekti: unutar makrobeskralježnjaka koji obitavaju u vodi, kukci su jedna od najprikladnijih bioloških skupina za određivanje kvalitete sustava. Kvalitete kao što su njihova osjetljivost na zagađivače, brza reakcija na promjene i činjenica da iskorištavaju gotovo sva dostupna staništa čine ih odličnom grupom za proučavanje.

Bioindikatori zraka

Zagađenje zraka jedan je od najvećih ekoloških problema današnjice. Mogućnost provjere kvalitete zraka ključna je za pravilno funkcioniranje ekosustava i ljudsko zdravlje. Neki bioindikatorski organizmi koji se koriste su sljedeći:

• Pčele: pčele su ključne vrste u ekosustavima. Različite studije pokazale su da pokazuju učinke klimatskih promjena i fragmentacije staništa.Osim toga, koriste se za praćenje prisutnosti onečišćenja okoliša, teških metala, radioaktivnosti, industrijskog otpada i zagađivača, pesticida i herbicida.
• Lišajevi: Lišajevi su simbiotski odnosi između alge i gljive. Budući da većinu hranjivih tvari dobivaju iz atmosfere, vrlo su osjetljivi na promjene u zraku. Jedan od glavnih uzroka njegovog nestanka je sumporni dioksid, koji uzrokuje zakiseljavanje okoliša.
• Gekoni ili salamanquesas: ovi gmazovi su dobri bioindikatorski organizmi, jer imaju tendenciju nakupljanja otrovnih tvari iz zraka koje uglavnom potječu iz njihove prehrane. Neki od tih elemenata su Cd, Se, As, Pb, između ostalih. Osim toga, obično je manji broj jedinki u kontaminiranim područjima, zbog smanjene plodnosti.

Primjeri bioindikatora

Prema različitim primjenama bioindikatora, možemo razlikovati tri kategorije:

• Ekološki bioindikatori: vrste za koje je poznato da su osjetljive na zagađenje, fragmentaciju staništa ili druge stresove. Odgovor indikatora je reprezentativan za zajednicu.
• Ekološki bioindikatori: vrsta ili skupina vrsta koje reagiraju na predvidljiv način na poremećaje ili promjene u okolišu.
• Bioindikatori bioraznolikosti: bogatstvo vrsta indikatorskog taksona koristi se kao pokazatelj bogatstva vrsta zajednice. To također može biti putem mjerljivih parametara raznolikosti kao što su endemizam, genetski parametri ili parametri specifični za populaciju.

Mnogi organizmi bioindikatori mogu istovremeno biti ekološki, okolišni i bioraznolikosti, tako da nisu isključive kategorije. Pogledajmo neke konkretne primjere da zatvorimo temu.

Vidre

Ovi sisavci mesojedi iz obitelji Mustelidae nastanjuju praktički cijeli svijet. Uglavnom se hrane ribom i rakovima, zbog čega su jedan od glavnih primarnih grabežljivaca u vodenim ekosustavima.

Dokazano je da kada se ekosustav jako promijeni, vidre napuštaju svoj teritorij. Ovo također može biti povezano s smanjenjem ili gubitkom kvalitete vaše hrane.

Osim toga, provedene su studije na vašem izmetu kako bi se provjerila količina teških metala i drugih tvari koje mogu završiti u vašem tijelu zbog bioakumulacije u prehrambenom lancu. Ovaj izmet može na prilično precizan, jednostavan i brz način odražavati kvalitetu vode u kojoj vidre žive.

Bube

Ovi insekti mogu biti izvrsni bioindikatorski organizmi. Ovisno o obitelji i vrsti, mogu nam pružiti različite relevantne informacije o ekosustavima.

Balegari - koji se hrane izmetom - vrlo su osjetljivi na fragmentaciju i transformaciju šuma. Zauzvrat, oni također mogu pomoći u procjeni procesa obnove ekosustava.

Scolitine kornjaši (Scolytinae) važna su štetočina - hrane se četinjačama - koja se javlja kada su u ekosustavu dugotrajna sušna razdoblja. Ovi kukci mogu predvidjeti promjenu okoliša zbog klimatskih promjena i moguće dezertifikacije. Osim ovih, postoji više vrsta koje se pojavljuju sa sušom.

Još jedan dobar primjer su alpske kornjaši, vrlo osjetljivi na promjene temperature i često endemični. Ovi kornjaši rastu u visinu kako temperatura raste, ili u slučaju vodenih kornjaša to može značiti njihov nestanak.

Ptice

Prema SEO birdlife, ptice su odličan alat za procjenu raznolikosti i integriteta ekosustava na globalnoj razini. To je tako jer brzo reagiraju na promjene u hranidbenom lancu ili promjene u svom fizičkom okruženju.

Dobro proučen primjer-koji se odnosi na hranidbeni lanac-jesu ptice povezane s močvarama. S hranom koju jedu, ako se nađe u kontaminiranim područjima, nakupljaju teške metale i druge toksine u tijelu.

Povećanje razumijevanja i proučavanja bioindikatora ključno je za zaštitu i ispravljanje promjena koje se mogu dogoditi u ekosustavima. Ova živa bića omogućuju nam da manje ili više brzo i učinkovito uočimo degradaciju okoliša, ali i da implementiramo poboljšanja u ekosustave koji nam omogućuju očuvanje planeta.