Bioindicator - apakah itu? Definisi, jenis dan jenis bioindikator

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:17

Kaedah yang berbeza digunakan dalam penyelidikan alam sekitar. Salah satunya mungkin bioindikasi. Pendekatan ini melibatkan kajian keadaan organisma hidup tertentu untuk mendapatkan maklumat tentang habitatnya. Untuk memahami ciri-ciri menjalankan kajian sedemikian, seseorang harus mempertimbangkan apa itu bioindikator. Ini akan memberikan maklumat yang diperlukan tentang metodologi penyelidikan sedemikian.

Takrifan umum

Bioindikator ialah organisma hidup, dan mungkin keseluruhan spesies atau komuniti yang hidup dalam sistem ekologi tertentu dan boleh berfungsi sebagai gambaran keadaannya. Selain itu, semasa kajian, bilangan individu dalam populasi, keadaan dan tingkah laku mereka dianggarkan. Berdasarkan maklumat yang diterima, adalah mungkin untuk menilai kehadiran bahan pencemar, toksin, karsinogen dan lain-lain dalam habitat semula jadi.

Bioindikator ialah tumbuhan atau haiwan yang keadaannya bergantung secara langsungpersekitaran mereka. Penggunaan teknik sedemikian dalam perjalanan kajian mempunyai banyak kelebihan. Kadang-kadang adalah mungkin untuk mendapatkan maklumat yang diperlukan tentang keadaan persekitaran hanya berdasarkan bioindikator. Menjimatkan wang dan masa untuk analisis fizikal dan kimia yang kompleks adalah kelebihan yang pasti.

Bioindicators - tumbuhan dan haiwan yang meringkaskan data penting tentang bahan pencemar, kadar perubahan. Ia membolehkan anda menentukan tempat terkumpul dan cara kemasukan bahan berbahaya, tahap dan keterukan kesan toksin pada makhluk hidup, termasuk manusia.

Dalam perjalanan penyelidikan, biocenosis penunjuk tersebut dinilai. Pada masa yang sama, kedua-dua wakil fauna dan flora menarik untuk penyelidik. Semasa pemerhatian, adalah mungkin untuk menilai tahap pendedahan kronik kepada toksin walaupun pada kepekatan yang rendah. Ia menjejaskan fungsi dan keadaan umum organ dalaman haiwan, bahagian badan yang simetri dan nisbahnya.

Tipologi

Bioindikator - tumbuhan dan haiwan yang hidup di dalam air, udara, tanah. Organisma sedemikian boleh menjadi bakteria atau alga, serta invertebrata, seperti krustasea, ciliates, moluska. Data tentang ikan, haiwan boleh digunakan semasa kajian.

Bioindikator tanah adalah paling kerap tumbuhan tumbuh di alam liar. Mengikut keadaan mereka, adalah mungkin untuk menentukan keasidan, kapasiti lembapan, ketumpatan dan suhu tanah. Juga, dengan penampilan tumbuhan tertentu, seseorang boleh menentukan kandungan oksigen dalam tanah, jumlahnyanutrien, serta garam dan logam berat.

Pokok konifer boleh memberikan maklumat tanah sepanjang tahun. Dalam kes ini, bukan sahaja penunjuk morfologi digunakan, tetapi juga beberapa perubahan biokimia. Ini membolehkan anda mendapatkan maklumat yang boleh dipercayai. Aksara morfologi kadangkala berubah-ubah.

Jadi, sebagai contoh, jelatang biasa boleh menunjukkan berapa banyak kalsium dalam tanah. Sesetengah tumbuhan adalah gallophiles. Mereka suka tanah masin. Jika mereka tumbuh di kawasan tertentu, secara aktif menjajah wilayah, maka tanah itu secara beransur-ansur masin.

Untuk menilai keadaan air, kajian dijalankan ke atas bioindikator seperti larva beberapa serangga, jenis alga tertentu, krustasea yang lebih tinggi, bakteria bercahaya.

Lumut dan lumut boleh menjadi bioindikator udara. Kualiti fizikal mereka sangat berbeza-beza bergantung pada keadaan pertumbuhan.

Ciri pilihan

Bioindikator tumbuhan dan haiwan dipilih untuk penyelidikan mengikut prinsip tertentu. Ia telah dirumuskan oleh salah seorang ahli ekologi Amerika yang paling terkenal Yu. Odum. Beliau bercadang untuk mengambil kira kenyataan berikut semasa pemilihan bioindikator:

Terdapat spesis organism hidup stenotopik dan eurytopik. Yang pertama mampu hidup hanya dalam keadaan tertentu, jadi skop mereka terhad. Spesies Eurytopic diedarkan secara meluas dalam alam semula jadi, mempunyai ketahanan ekologi. Oleh itu, ia kurang sesuai untuk penyelidikan berbanding spesies stenotopik.
Jenis bioindikator yang lebih besar dikaji lebih kerap daripada yang kecil. Ini dijelaskan oleh kadar pusing ganti dalam biocenosis. Ia lebih tinggi dalam spesies kecil, jadi pada masa kajian mereka mungkin tidak masuk ke dalam sampel, terutamanya dalam proses analisis dengan frekuensi yang panjang.
Untuk memilih spesies atau kumpulan mereka untuk penyelidikan, eksperimen dan maklumat lapangan tentang nilai pengehadan faktor tertentu akan diperlukan. Pada masa yang sama, kemungkinan tindak balas pampasan bioindikator, toleransi spesies diambil kira.
Perkadaran populasi, spesies atau komuniti yang berbeza adalah lebih menunjukkan dan oleh itu digunakan sebagai penunjuk yang boleh dipercayai. Hanya satu spesies tidak dapat menyampaikan sepenuhnya skala perubahan alam sekitar. Perubahan sedemikian perlu dipertimbangkan secara keseluruhan, dan bukan hanya dalam satu arah.

Perlu juga diperhatikan bahawa bioindikator terbaik adalah spesies yang memberikan tindak balas segera, serta kebolehpercayaan maklumat yang diberikan. Ralat tidak boleh melebihi 20%. Juga, dengan bantuan bioindikator sedemikian, ia sepatutnya mudah untuk mendapatkan maklumat yang diperlukan. Spesies mesti sentiasa wujud di alam semula jadi supaya penyelidik boleh menilai keadaannya pada bila-bila masa.

Pelbagai

Terdapat pelbagai jenis dan jenis bioindikator. Semua organisma hidup yang sesuai untuk penyelidikan sedemikian boleh dibahagikan kepada dua kumpulan:

Mendaftar.
Terkumpul.

Dalam kes pertama, organisma hidup bertindak balas terhadap perubahan dalam persekitaran dengan berubahsaiz populasi. Mereka juga boleh mengubah fenotip, gangguan somatik atau kerosakan tisu. Pelbagai kecacatan mungkin muncul, kadar pertumbuhan berubah. Tanda-tanda lain yang sangat kelihatan mungkin juga ada.

Sebagai contoh, pendaftar bioindikator ialah liken, jarum pokok. Nekrosis, klorosis, kekeringan muncul pada mereka. Perekodan bioindikator tidak selalu memungkinkan untuk menentukan punca perubahan yang telah berlaku. Dalam kes ini, penyelidikan tambahan akan diperlukan untuk menentukan sebab populasi, rupa akhir, taburan dalam alam semula jadi, dll. telah berubah. Perubahan sedemikian boleh disebabkan oleh pelbagai proses.

Organisme-bioindikator boleh menjadi jenis terkumpul. Mereka menumpukan toksin, pencemaran di dalam badan mereka, dalam tisu, bahagian badan atau organ yang berbeza. Semasa kajian, tahap pencemaran alam sekitar ditentukan selepas analisis kimia. Contohnya, cangkerang krustasea, larva serangga, serta beberapa organ mamalia (otak, buah pinggang, limpa, hati, dll.), lumut boleh menjadi bioindikator terkumpul.

Organisme hidup bertindak balas serta-merta kepada keseluruhan kompleks bahan berbahaya yang memasuki alam sekitar. Oleh itu, teknik sedemikian tidak membenarkan penubuhan kepekatan tepat toksin tunggal. Tetapi pada masa yang sama, kelebihan menggunakan bioindication membolehkan anda menentukan dengan tepat bagaimana, berapa banyak pencemaran menjejaskan populasi.

Uji organisma

Organisme ujian boleh menjadi bioindikator persekitaran. Ini adalah wakil flora atau fauna yang digunakan dalam proses kawalan kualiti keadaan persekitaran di makmal. Mereka menjalankan eksperimen yang sesuai. Ia boleh, sebagai contoh, uniselular, protozoa, arthropoda. Tumbuhan seperti lumut atau tumbuhan berbunga juga boleh menjadi organisma ujian.

Ciri utama organisma tersebut ialah kemungkinan mendapatkan kultur daripada tumbuhan atau haiwan yang homogen secara genetik. Dalam kes ini, prototaip dibandingkan dengan kawalan. Ini membolehkan anda mendapatkan maklumat yang boleh dipercayai tentang faktor yang mengganggu. Jika tidak, disebabkan perbezaan individu biasa antara individu, keputusan yang boleh dipercayai tidak akan dapat diperolehi.

Kaedah analisis

Bioindikator dan pencemaran persekitarannya diperiksa melalui analisis perbandingan dengan spesimen kawalan. Mungkin terdapat pendekatan yang berbeza untuk ini.

Kaedah pertama melibatkan membandingkan ciri-ciri yang sepadan di luar kawasan pengaruh. Jadi, sebagai contoh, tumbuhan yang ditanam di zon pencemaran industri dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh di luar kawasan pengaruh antropogenik.

Teknik kedua melibatkan membandingkan sampel dengan keputusan eksperimen. Satu bahagian loji ujian bersentuhan dalam keadaan makmal dengan udara, tanah, air yang tercemar dan bahagian kedua - dengan media bersih.

Apabila menggunakan kaedah ketiga, piawaian sejarah digunakan untuk perbandingan. Ini akan berguna, sebagai contoh, apabilapenerokaan padang rumput Eropah. Hari ini, ekosistem ini boleh dikatakan telah kehilangan rupa asalnya. Ia adalah dengan rupa padang rumput pada masa lalu yang dibandingkan pada masa kini.

Teknik keempat menggunakan kawalan. Ini adalah jenis pergantungan tertentu, penyimpangan daripadanya dianggap sebagai pelanggaran. Sebagai contoh, untuk komuniti spesies yang tidak terganggu, graf yang sepadan dibina. Jika sebarang penyelewengan diperhatikan, ini akan kelihatan serta-merta apabila membandingkan kedua-dua lengkung.

Kaedah bioindication

Bioindikator dalam alam semula jadi dikaji dengan bantuan pemantauan alam sekitar yang sesuai. Ia dijalankan di peringkat mikro dan makro. Kajian bioindikatif boleh menjadi biocenotik dan spesies. Dalam kes kedua, kehadiran organisma dalam persekitaran dan kekerapan kejadiannya dikaji. Sifat fisiologi, biokimia, anatomi dan morfologi bioindikator juga boleh dikaji.

Dalam menjalankan kajian biocenotik, kepelbagaian spesies diambil kira menggunakan sistem penunjuk yang sesuai, serta produktiviti komuniti.

Mengikut kesan pelbagai faktor pada sistem, pemantauan bioindication boleh menjadi khusus dan tidak spesifik. Mereka mengkaji tindak balas spesies terhadap penampilan pencemaran, toksin dalam habitat mereka. Dengan bioindication tidak spesifik, tindak balas yang sama boleh disebabkan oleh faktor yang berbeza. Jika perubahan yang berlaku disebabkan oleh pengaruh hanya satu faktor, kita bercakap tentang petunjuk tertentu.

Jadi, sebagai contoh, konifer dan lumutboleh memberikan maklumat tentang kesucian udara di rantau ini, kehadiran pencemaran industri di habitat mereka. Senarai spesies tumbuhan dan haiwan yang hidup di dalam tanah adalah khusus untuk jenis tanah yang berbeza. Jika perubahan berlaku dalam kumpulan ini, kita boleh bercakap tentang pencemaran tanah dengan bahan kimia atau perubahan dalam strukturnya akibat aktiviti manusia.

Hari ini dipercayai bahawa kajian instrumental paling berkesan digunakan dalam kombinasi dengan bioindikator. Simbiosis sedemikian menyediakan maklumat yang paling lengkap dan boleh dipercayai tentang keadaan populasi, kesan faktor buruk ke atasnya.

Bioindikasi tanah

Menggunakan bioindikator dalam kajian pencemaran tanah, adalah mungkin untuk mendapatkan hasil yang boleh dipercayai. Tumbuhan memberi maklumat tentang kesuburan tanah. Analisis lengkap komposisi tanah memerlukan banyak masa dan usaha. Tanah itu dianggap subur jika jelatang, raspberi, celandine, valerian, dll. tumbuh di atasnya. Tumbuhan ini tidak hidup di tanah yang tidak subur.

Angelica, lungwort, fescue padang rumput, dsb. memberikan tanah yang sederhana subur. Lumut gambut, liken, cranberi, lingonberi tumbuh di tanah yang rendah subur.

Selain penunjuk kesuburan, komposisi tanah juga boleh ditentukan daripada tumbuhan. Kehadiran sejumlah besar nitrogen dibuktikan oleh tumbuhan seperti wheatgrass, raspberi, cinquefoil angsa, knotweed, dan lain-lain. Warna tumbuhan tersebut akan menjadi hijau terang. Jika ia pucat, maka terdapat sedikit nitrogen di dalam tanah. Tumbuhan telah mengurangkan cawangan dan bilangan daun.

Sebilangan yang lainmineral, keasidan dan ciri-ciri lain tanah boleh ditentukan dalam tanah menggunakan bioindikator.

Bioindikasi udara

Bioindikator ialah organisma hidup yang mengubah kualitinya dengan ketara apabila penyelewengan berlaku dalam persekitaran. Dengan bantuan mereka, anda boleh menentukan sama ada udara tercemar. Phytocenosis banyak dipengaruhi oleh bahan pencemar seperti nitrogen oksida, sulfur dioksida, hidrokarbon, dll.

Ketahanan tumbuhan terhadap toksin tersebut adalah berbeza. Malah sejumlah kecil sulfur dioksida di udara mudah ditentukan dengan bantuan lichen. Di antara tumbuhan, peningkatan kandungan bahan pencemar jenis ini boleh ditentukan oleh pokok konifer.

Gandum, cemara, jagung, cemara, strawberi taman, dll. sensitif terhadap kandungan hidrogen fluorida di udara, hidrogen klorida, dsb.

Bioindikasi air

Untuk kawalan kualiti air, bioindication adalah salah satu kaedah terbaik. Tidak seperti kaedah pemantauan kimia dan fizikal, pendekatan ini adalah yang paling objektif. Peralatan khas hanya mampu menjejaki jenis pencemaran tertentu sahaja. Bioindication mendedahkan maklumat lengkap tentang keadaan persekitaran akuatik di sekelilingnya.

Pemantauan membolehkan anda menilai kawasan operasi takungan yang sesuai. Salah satu cara paling mudah untuk bioindikasikan air ialah menggunakan kultur yis. Penilaian nephelometric terhadap kekeruhan cecair dijalankan. Ia bergantung kepada jumlah yis dalam sampel. Jika air menghalang perkembangannya, sampel akan lebih ringan daripada sampel kawalan.

Pisces juga bolehdigunakan sebagai bioindikator. Mereka mengumpul toksin dalam badan mereka. Hasilnya, adalah mungkin untuk menentukan kualiti yang mencirikan air di sungai atau tasik dengan menilai secara visual keadaan ikan.