En la investigació ambiental s'utilitzen diferents mètodes. Un d'ells pot ser la bioindicació. Aquest enfocament consisteix a estudiar l'estat de determinats organismes vius per obtenir informació sobre el seu hàbitat. Per entendre les característiques de la realització d'aquests estudis, cal tenir en compte què és un bioindicador. Això proporcionarà la informació necessària sobre aquesta metodologia de recerca.
Definició general
Un bioindicador és un organisme viu, i possiblement tota una espècie o comunitat que viu en un determinat sistema ecològic i que pot servir com a reflex del seu estat. A més, durant l'estudi s'estima el nombre d'individus de la població, la seva condició i comportament. A partir de la informació rebuda, és possible jutjar la presència de contaminants, toxines, carcinògens, etc. a l'hàbitat natural.
Els bioindicadors són plantes o animals l'estat dels quals depèn directamentel seu entorn. L'ús d'aquesta tècnica en el curs de l'estudi té molts avantatges. De vegades és possible obtenir la informació necessària sobre l'estat del medi ambient només a partir de bioindicadors. Estalviar diners i temps en anàlisis físiques i químiques complexes és un avantatge definitiu.
Bioindicadors: plantes i animals que resumeixen dades importants sobre contaminants, la taxa de canvi. Us permeten determinar el lloc d'acumulació i les vies d'entrada de substàncies nocives, el grau i la gravetat de l'efecte de les toxines sobre els éssers vius, inclosos els humans.
En el curs de la investigació, s'avalua la biocenosi d'aquests indicadors. Al mateix temps, els dos representants de la fauna i la flora són interessants per als investigadors. En el transcurs de les observacions, és possible avaluar el grau d'exposició crònica a toxines fins i tot a concentracions baixes. Afecten les funcions i l'estat general dels òrgans interns dels animals, les parts simètriques del cos i les seves proporcions.
Tipologia
Bioindicadors: plantes i animals que viuen a l'aigua, l'aire i el sòl. Aquests organismes poden ser bacteris o algues, així com invertebrats, com crustacis, ciliats, mol·luscs. Les dades sobre peixos i animals es poden utilitzar durant l'estudi.
Els bioindicadors del sòl solen ser les plantes que creixen en estat salvatge. Segons el seu estat, és possible determinar l'acidesa, la capacitat d'humitat, la densitat i la temperatura del sòl. També, per l'aparició de certes plantes, es pot determinar el contingut d'oxigen al sòl, la quantitatnutrients, així com sals i metalls pesants.
Les coníferes poden proporcionar informació del sòl durant tot l'any. En aquest cas, no només s'utilitzen indicadors morfològics, sinó també una sèrie de canvis bioquímics. Això us permet obtenir informació fiable. Els caràcters morfològics són de vegades variables.
Així, per exemple, les ortigues normals poden demostrar la quantitat de calci que hi ha al sòl. Algunes plantes són galàfiles. Els encanten els sòls salins. Si creixen en una àrea determinada, colonitzant activament territoris, la terra es sala gradualment.
Per avaluar l'estat de l'aigua es fan estudis sobre bioindicadors com les larves d'alguns insectes, certs tipus d'algues, crustacis superiors, bacteris lluminosos.
Les molses i els líquens poden ser bioindicadors de l'aire. Les seves qualitats físiques varien molt segons les condicions de creixement.
Funcions escollides
Les plantes i els bioindicadors animals es seleccionen per a la investigació segons un principi determinat. Va ser formulat per un dels més famosos ecologistes nord-americans Yu. Odum. Proposa tenir en compte les següents afirmacions durant la selecció de bioindicadors:
- Hi ha espècies d'organismes vius estenotòpics i euritòpics. Els primers només poden viure sota determinades condicions, de manera que el seu abast és limitat. Les espècies euritòpiques estan àmpliament distribuïdes a la natura, tenen resistència ecològica. Per tant, són menys adequades per a la investigació que les espècies estenotòpics.
- Els tipus més grans de bioindicadors s'estudien amb més freqüència que els petits. Això s'explica per la taxa de rotació de la biocenosi. És més alt en espècies petites, de manera que en el moment de l'estudi és possible que no entrin a la mostra, sobretot en el procés d'anàlisi amb una freqüència llarga.
- Per seleccionar una espècie o el seu grup per a la investigació, es requerirà informació experimental i de camp sobre els valors límit d'un determinat factor. Al mateix temps, es tenen en compte les possibles reaccions compensatòries del bioindicador, la tolerància a les espècies.
- La proporció de diferents poblacions, espècies o comunitats és més indicativa i, per tant, s'utilitza com a indicador fiable. Només una espècie no pot transmetre completament l'escala dels canvis ambientals. Aquests canvis s'han de considerar com un tot, i no només en una direcció.
També val la pena destacar que els millors bioindicadors són les espècies que donen resposta immediata, així com la fiabilitat de la informació aportada. L'error no ha de superar el 20%. A més, amb l'ajuda d'aquests bioindicadors, hauria de ser fàcil obtenir la informació necessària. L'espècie ha d'estar constantment present a la natura perquè l'investigador pugui avaluar el seu estat en qualsevol moment.
Varietats
Hi ha diferents tipus i tipus de bioindicadors. Tots els organismes vius adequats per a aquesta investigació es poden dividir en dos grups:
- Registrant.
- Acumulatiu.
En el primer cas, els organismes vius reaccionen als canvis del medi canviantgrandària de la població. També poden canviar el fenotip, trastorns somàtics o danys als teixits. Poden aparèixer diverses deformitats, la taxa de creixement canvia. També poden estar presents altres signes molt visibles.
Per exemple, els bioindicadors que registren són líquens, agulles d'arbres. Hi apareixen necrosi, clorosi i sequedat. L'enregistrament dels bioindicadors no sempre permet establir les causes dels canvis que s'han produït. En aquest cas, caldrà una investigació addicional per determinar per què han canviat la població, l'aspecte final, la distribució a la natura, etc.. Aquests canvis poden ser el resultat de diversos processos.
Els bioindicadors d'organismes poden ser de tipus acumulatiu. Concentren toxines, contaminació dins del seu cos, en diferents teixits, parts del cos o òrgans. Durant l'estudi, el grau de contaminació ambiental es determina després d'una anàlisi química. Per exemple, les closques de crustacis, les larves d'insectes, així com alguns òrgans de mamífers (cervell, ronyons, melsa, fetge, etc.), les molses poden ser un bioindicador acumulatiu.
Els organismes vius reaccionen immediatament a tot el complex de substàncies nocives que entren al medi. Per tant, aquesta tècnica no permet establir la concentració exacta d'una sola toxina. Però, al mateix temps, l'avantatge d'utilitzar la bioindicació permet determinar exactament com, quanta contaminació afecta la població.
Organismes de prova
L'organisme de prova pot ser un bioindicador del medi ambient. Es tracta de representants de la flora o la fauna que s'utilitzen en el curs del control de qualitat de les condicions ambientals al laboratori. Realitzen els experiments adequats. Pot ser, per exemple, unicel·lulars, protozous, artròpodes. Les plantes com les molses o les plantes amb flors també poden ser organismes de prova.
La característica principal d'aquests organismes és la possibilitat d'obtenir cultius a partir de plantes o animals genèticament homogenis. En aquest cas, es compara el prototip amb el control. Això us permet obtenir informació fiable sobre el factor pertorbador. En cas contrari, a causa de les diferències individuals normals entre individus, no serà possible obtenir un resultat fiable.
Mètodes d'anàlisi
Els bioindicadors i la contaminació del seu entorn s'examinen mitjançant anàlisi comparativa amb una mostra control. Pot ser que hi hagi diferents enfocaments per a això.
El primer mètode consisteix a comparar les característiques corresponents fora de l'àrea d'influència. Així, per exemple, les plantes cultivades a la zona de contaminació industrial es comparen amb els cultius que van créixer fora de la zona d'influència antròpica.
La segona tècnica consisteix a comparar la mostra amb els resultats de l'experiment. Una part de les plantes d'assaig entra en contacte en condicions de laboratori amb l'aire, el sòl, l'aigua contaminats i la segona part, amb un medi net.
Quan s'utilitza el tercer mètode, s'utilitzen estàndards històrics per a la comparació. Això seria útil, per exemple, quanexploració de l'estepa europea. Avui, aquest ecosistema pràcticament ha perdut el seu aspecte original. És amb com es veia l'estepa en el passat que es compara en el present.
La quarta tècnica utilitza el control. Aquest és un cert tipus de dependència, la desviació de la qual es considera una violació. Per exemple, per a comunitats d'espècies no alterades, es construeix un gràfic corresponent. Si s'observa alguna desviació, això es notarà immediatament en comparar les dues corbes.
Mètodes de bioindicació
Els bioindicadors a la natura s'estudien amb l'ajuda d'un seguiment ambiental adequat. Es realitza tant a nivell micro com macro. Els estudis bioindicatius poden ser biocenòtics i d'espècies. En el segon cas, s'estudia la presència d'un organisme a l'entorn i la freqüència de la seva aparició. També es poden estudiar les propietats fisiològiques, bioquímiques, anatòmiques i morfològiques del bioindicador.
En el curs d'un estudi biocenòtic, la diversitat d'espècies es té en compte mitjançant un sistema d'indicadors adequats, així com la productivitat de la comunitat.
Segons l'impacte de diversos factors en el sistema, el seguiment de la bioindicació pot ser específic i inespecífic. Estudien les reaccions d'una espècie davant l'aparició de contaminació, toxines al seu hàbitat. Amb una bioindicació inespecífica, la mateixa reacció pot ser causada per diferents factors. Si els canvis que es produeixen són deguts a la influència d'un sol factor, estem parlant d'una indicació concreta.
Així, per exemple, les coníferes i els líquenspoden proporcionar informació sobre la puresa de l'aire a la regió, la presència de contaminació industrial en els seus hàbitats. La llista d'espècies vegetals i animals que viuen al sòl és específica per a diferents tipus de sòl. Si es produeixen canvis en aquestes agrupacions, podem parlar de contaminació del sòl amb productes químics o d'un canvi en la seva estructura a causa d'activitats humanes.
Avui es creu que els estudis instrumentals s'utilitzen més eficaçment en combinació amb bioindicadors. Aquesta simbiosi proporciona la informació més completa i fiable sobre l'estat de la població i l'impacte dels factors adversos sobre ella.
Bioindicació del sòl
Utilitzant bioindicadors en l'estudi de la contaminació del sòl, és possible obtenir resultats fiables. Les plantes proporcionen informació sobre la fertilitat del sòl. Una anàlisi completa de la composició del sòl requereix molt de temps i esforç. El sòl es considera fèrtil si hi creixen ortigues, gerds, celidonia, valeriana, etc. Aquestes plantes no sobreviuen en sòls pobres.
L'angèlica, l'herba pulmonar, la festuca dels prats, etc. donen un sòl moderadament fèrtil. En sòls poc fèrtils creixen molses de torba, líquens, nabius i nabius vermells.
A més de l'indicador de fertilitat, la composició del sòl també es pot determinar a partir de les plantes. La presència d'una gran quantitat de nitrogen s'evidencia amb plantes com l'herba de blat, els gerds, la cinquefoil d'oca, el knotweed, etc. El color d'aquestes plantes serà de color verd brillant. Si és pàl·lid, aleshores hi ha poc nitrogen al sòl. Les plantes han reduït la ramificació i el nombre de fulles.
Uns quants mésEls minerals, l'acidesa i altres característiques del sòl es poden determinar al sòl mitjançant bioindicadors.
Bioindicació de l'aire
Un bioindicador és un organisme viu que canvia significativament les seves qualitats quan es produeixen desviacions en el medi. Amb la seva ajuda, podeu determinar si l'aire està contaminat. La fitocenosi es veu molt afectada per contaminants com l'òxid de nitrogen, el diòxid de sofre, els hidrocarburs, etc.
La resistència de les plantes a aquestes toxines és diferent. Fins i tot una petita quantitat de diòxid de sofre a l'aire és fàcil de determinar amb l'ajuda de líquens. Entre les plantes, l'augment del contingut d'aquest tipus de contaminants pot ser determinat pels arbres de coníferes.
El blat, l'avet, el blat de moro, l'avet, les maduixes del jardí, etc. són sensibles al contingut de fluorur d'hidrogen a l'aire, clorur d'hidrogen, etc.
Bioindicació de l'aigua
Per al control de la qualitat de l'aigua, la bioindicació és un dels millors mètodes. A diferència dels mètodes químics i físics de seguiment, aquest enfocament és el més objectiu. Els equips especials només poden fer un seguiment de certs tipus de contaminació. La bioindicació revela informació completa sobre l'estat del medi aquàtic circumdant.
La supervisió us permet avaluar per a quines àrees d'operació és adequat un embassament. Una de les maneres més senzilles de bioindicar l'aigua és utilitzar cultius de llevat. Es realitza una valoració nefelomètrica de la terbolesa del líquid. Depèn de la quantitat de llevat de la mostra. Si l'aigua inhibeix el seu desenvolupament, la mostra serà més lleugera que la mostra de control.
Peixos també ho poden fers'utilitza com a bioindicador. Acumulen toxines al seu cos. Com a resultat, és possible establir quines qualitats caracteritzen l'aigua d'un riu o un llac avaluant visualment l'estat del peix.
